- Kopenhag Üniversitesi liderliğindeki uluslararası ortak araştırma EGRIP, 7 yıllık sondajın ardından Doğu Grönland buz tabakasının altındaki 2670m derinlikte ana kaya tabakasına ulaştı
- Bu, derin bir buz çekirdeğinin bir buz akımını tamamen delip geçtiği ilk örnek oldu; böylece kıyı yönüne doğru kayan dev buz akışı doğrudan analiz edilebilecek
- Araştırma ekibi, 2670m kalınlığındaki buzun tamamının yılda 58m hızla tek bir blok gibi hareket ettiğini, ıslak bir çamur tabakası üzerinde aktığını ve tabanda buzun eridiğini gösteren ölçümler elde etti
- Buz çekirdeği son 120 bin yılın iklim kayıtlarını içeriyor ve alt kısımdaki buz, Grönland üzerindeki hava sıcaklığının bugünkünden 5°C daha yüksek olduğu son buzul arası döneme kadar uzanıyor
- Grönland buz tabakası kaybının yarısı hâlâ yeterince anlaşılmayan buz akımlarından kaynaklandığı için, bu sondaj sonuçları deniz seviyesi yükselmesi tahmin modellerini iyileştirmekte kullanılabilir
EGRIP’in buz akımını delen sondaj başarısı
- Kopenhag Üniversitesi buz çekirdeği bilim insanlarının liderlik ettiği uluslararası ortak araştırma EGRIP, Doğu Grönland’daki araştırma üssünde buz tabakasının tabanına kadar sondaj yapma hedefine ulaştı
- 7 yıllık sondajın ardından 2670m kalınlığındaki buzu delerek ana kaya tabakasına ulaşıldı
- Bu başarı, dev buzun kıyı yönüne doğru kaydığı bir buz akımında derin bir buz çekirdeğinin sonuna kadar delinmesinin ilk örneği
- Tabandan çıkarılan çamur, yaklaşık 1 milyon yıl boyunca gün ışığı görmemiş bir maddeydi ve beyaz ışık buz çekirdeği malzemesine zarar verebileceği için kırmızı ışık altında çıkarıldı
- Son buz çekirdeği hemen mühürlenip donduruldu ve Kangerlussuaq Airport üzerinden Danimarka’ya taşınacak
Buz nasıl hareket etti
- Sondaj sonuçları, buz akımının çevresindeki yavaş hareket eden buz tabakasından ayrılıp bir buz nehri gibi aktığını gösteriyor
- 2670m kalınlığındaki buz kütlesinin tamamının yılda 58m hızla tek bir blok gibi hareket ettiği ölçüldü
- Bu buz bloğu, ana kayanın üzerindeki ıslak çamur tabakası üzerinde yüzüyor ve çamur tabakası bir kumlu tabaka gibi davranarak buzun ana kaya üzerinde nispeten engelsiz akmasını sağlıyor
- Buz tabakasının tabanına yakın bölgede buzun içine gömülü kaya ve kum bulundu; ölçümler, tabanda buzun eridiğini gösterdi
- Bu gözlem, buzun hareket etme biçimine dair temel anlayışı değiştirerek iklim modellerinin yeniden kalibre edilmesine yol açabilir
Son 4m ve ekipman krizi
- Son buz çekirdeği 21 Temmuz 2023 tarihinde delindi
- Son 4m’lik bölüm, buz içindeki çakıllar nedeniyle kaya karotlama sistemiyle açılmak zorunda kaldı
- Kaya matkabının tabandaki ıslak çamura takılması, hem son çekirdeğin hem de matkabın kaybedilebileceği bir durum yarattı
- Araştırma ekibi matkabı çıkarmayı başardı ve buz akımını tamamen deldikten sonra buzun altında çamuru doğruladı
2670m uzunluğunda bir iklim kaydı
- Tüm buz çekirdeği, Dünya ikliminin son 120 bin yıl boyunca nasıl değiştiğini içeren 2670m uzunluğunda bir kayıt
- Taban tarafındaki buzun yaşı 120 bin yıldan fazla ve son buzul arası döneme kadar uzanıyor
- O dönem, Grönland üzerindeki atmosfer sıcaklığının bugünkünden 5°C daha yüksek olduğu bir zamandı
- Buz çekirdeğinin kalitesi yüksek olduğundan, araştırmacılar son buzul çağından sonraki 11.700 yıl boyunca yaşanan sıcak ve soğuk dönemleri, ayrıca insan kaynaklı gelişmelerin yol açtığı yapay değişimleri de belgeleyebilmeyi umuyor
- Son buz çekirdeğinin analizi, ekip Kopenhag’a döndüğünde sonbaharda başlayacak
- EGRIP buz çekirdeği, Kopenhag banliyösü Brøndby’deki Danimarka buz çekirdeği deposunda saklanacak; burada Grönland’dan çıkarılan derin buz çekirdeklerinin büyük bölümü birlikte tutuluyor
- Önceki yıllarda çıkarılan buz çekirdeği örnekleri 30’dan fazla laboratuvarda analiz edildi ve ilk 53 makale yayımlandı
Taşınabilir kamp ve sondaj teknolojisi
- EGRIP kampı taşınabilir olacak şekilde tasarlandı
- Ana bina olan “The Dome” kayaklar üzerinde bulunuyor
- Diğer ekipmanlar ve altyapı kızaklar üzerinde yer alıyor
- Kampın tamamı paletli araçlarla çekilerek Grönland buz tabakasındaki yeni bir sondaj noktasına taşınabiliyor
- Sondaj hendeği ve bilim hendeği karın altına inşa edildi
- Çapı 5m, uzunluğu 45m olan bir balon, derinliği 7m olan bir hendekte şişirildi
- Balonun üzeri karla kapatıldıktan birkaç gün sonra balon çıkarılarak sondaj çalışması ve buz çekirdeği analizi için alan oluşturuldu
- Danimarka yapımı matkaba yeni bir elektronik navigasyon paketi eklendi; bu sayede operatörler buz çekirdeği matkabının eğimini kontrol edebiliyor ve gelecekte aynı sondaj deliğinde tekrar karot alabiliyor
Deniz seviyesi yükselmesi tahmini ve uluslararası iş birliği
- Grönland buz tabakası kaybı, deniz seviyesi yükselmesinin başlıca nedenlerinden biri ve Grönland’daki sıcaklıklar artmaya devam ettikçe bunun da artması bekleniyor
- Bu kaybın yarısı Grönland’daki buz akımlarından geliyor, ancak bu buz akımlarının davranışı hâlâ yeterince anlaşılmış değil
- Buz akımlarının nasıl hareket ettiğine dair bilgi, gelecekteki deniz seviyesi yükselmesini anlamak ve tahmin doğruluğunu artırmak açısından önemli
- Buzun kopup ayrılmadığı, bunun yerine çamur üzerinde bir blok gibi kaydığı yönündeki gözlem, yeniden kalibre edilmiş modellerle deniz seviyesi tahminlerinin iyileştirilmesine katkı sağlayabilir
- EGRIP, 12 ülkenin katıldığı uluslararası bir proje
- Katılımcı ülkeler Denmark, United States, Germany, Japan, Norway, Switzerland, China, Canada, France, South Korea, United Kingdom ve Sweden
- Lojistik, University of Copenhagen ve US National Science Foundation tarafından yürütülüyor
- Sahada görev alan 600’den fazla katılımcının %40’ı, EGRIP’in uluslararası araştırma ortamında eğitim almış genç bilim insanlarından oluşuyor
- Denmark, proje bütçesinin %55’ini karşılayan en büyük ortak
- İlgili bilgiler EGRIP homepage adresinde, yayın listesi ise EGRIP Publications sayfasında bulunabilir
1 yorum
Hacker News yorumları
Önemli bir proje. Buzun altındaki çamuru görmek için 2 yıl bekleyip buzun erimesine izin versek olmaz mı diye şaka yapılabilir; ancak yazıda Dorthe Dahl-Jensen’in söylediği “buzun nasıl hareket ettiğine dair temel anlayışı yeniden tanımlayacağı için iklim modellerini değiştirecek” sözü asıl mesele
İklim biliminin önemli bir kısmı, belki de çoğu, Dünya iklimini oluşturan büyük bileşenlerin “etkilere verdiği tepkileri” açıklayan modeller, çoğunlukla diferansiyel denklemler kurma işi. Model iyileştikçe bundan sonra ne olacağını daha iyi tahmin edebiliriz; giriş değişkenlerini istediğimiz gibi kontrol edemediğimiz sistemlerde bu özellikle gerekli
Büyük bilinmeyenlerden biri “bulutların nerede oluştuğu”. Bu, havanın sıcaklığa bağlı olarak nem tutma kapasitesini anlamaktan geliyor; sıcaklık artışı havanın daha fazla su tutmasına yol açıyor ve su da bulut oluşumunun temeli. Alçak bulutlar albedoyu artırarak sıcaklığı düşürür; yüksek bulutlar ise yarı aynalı bir yüzey gibi davranıp yeryüzünden yansıyan ışığı tekrar aşağı geri göndererek ısı oluşturması için ona bir fırsat daha verir
IPCC çalışmalarının büyük bölümü MATLAB ile yapılmış durumda[1,2]; yeterince güçlü bir iş istasyonunuz varsa farklı başlangıç koşullarını ve ayarları kendiniz değiştirerek geleceği deneyebilirsiniz
Uzak geleceğin nasıl olacağından bağımsız olarak yakın gelecekte daha şiddetli fırtınaların geleceği değişmiyor. Çünkü fırtınalar enerjisini hava, kara ve deniz arasındaki sıcaklık farklarından alır
Kişisel olarak ilgimi çeken nokta, buzul çağının nasıl başladığına dair iyi bir modelimizin olmaması. Isınma belli bir eşiği aşarsa bulutlar oluşturup nükleer olmayan bir “nükleer kış” senaryosu gibi soğumaya yol açabileceğini söyleyen makaleler var; ancak nükleer kış araştırmaları epey rafine hale geldikten sonra, bugünlerde yayımlanan çalışmalara bakınca bu senaryo genel olarak pek olası görünmüyor. Turco’nun çalışması[3] ve onu alıntılayan yazılar iyi bir başlangıç noktası. Duman ve kurum bulut değildir, bu yüzden mükemmel bir benzetme değil; ama atmosferdeki perdeleyici maddelerin birikimi ve yayılması kısmı sağlam
[1] IPCC raporundaki grafiklerin üretilmesinde kullanılan bazı kodlar ve bilgiler -- https://github.com/IPCC-WG1/Chapter-9
[2] Mathworks’ün iklim verisi araç kutusu tanıtımı -- https://www.mathworks.com/discovery/climate-stress-testing.h...
[3] Climate and Smoke: an Appraisal of Nuclear Winter -- https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.11538069
Tüm bulutlar beyazdır; bu yüzden gündüzleri güneş ışığını uzaya yansıtarak Dünya’yı soğuturlar. Aynı zamanda tüm bulutlar kızılötesi bölgede neredeyse siyah cisim gibi davranır; dolayısıyla kızılötesi olarak yaydıkları enerji miktarı bulutun sıcaklığı tarafından belirlenir. Daha soğuk bulutlar daha az enerji yayar
Neredeyse tüm bulutlar altlarındaki yüzeyden daha soğuk olduğu için, açık bir güne kıyasla uzaya çıkan kızılötesi enerji azalır. Bu da Dünya’nın uzaya yaydığı enerjiyi azaltarak iklimi ısıtır
Yüksek bulutlar alçak bulutlardan daha soğuk olduğundan ısıtıcı etkileri daha güçlüdür. Özetle, alçak bulutlar güneş ışığını yansıtarak soğutur ve kızılötesini fazla hapsetmez; net etkileri soğutmadır. Yüksek bulutlarda ise kızılötesini yakalama etkisi, güneş ışığını yansıtmanın soğutma etkisinden büyüktür; net etkileri ısınmadır
“Yakın gelecekte daha şiddetli fırtınalar olacak” sözü bir ölçüde doğru, ama çok nüans gerektiriyor. Özellikle Arktik amplifikasyonu nedeniyle kutup bölgeleri ile ekvator arasındaki sıcaklık gradyanı aksine zayıflıyor. Koronavirüsün laboratuvardan sızdığı teorisine inanmaya yatkınsanız burada “o zaman aşırı fırtınalar mantıksız” diye atlayabilirsiniz; ama gerçekte üst atmosferdeki dalgalar olan Rossby dalgaları daha dalgalı hale geliyor. Bu, CO2 kaynaklı ısınmayla artan enerjinin daha güçlü taşınım ve daha büyük değişkenlik yarattığı anlamına gelir; her zaman daha büyük bir gradyan yarattığı anlamına gelmez. Elbette bazen gradyan da aşırı olabilir
İklim sonuçta zaman ölçeği ve uzay ölçeği meselesidir. Atmosfere bolca CO2 koyduğunuzda ikisi de bozulur
Ayrıca bunun Grönland buz tabakasının tabanına kadar delinmiş ilk karot olmadığını da belirtmek istiyorum. İkincisi de değil. Bazı yorumlar bunu ima ediyor gibi. Bağlamı bu şekilde çıkararak yapılan bilim iletişimi, haberleştirme ve duyurular hoş değil. Elbette önemli bir çalışma; ancak daha önceki birçok derin karot sondaj deneyini izleyen ve geliştiren bir araştırma. Önceki karotlardan alınmış hâlâ çok sayıda örnek de var. İncelenmeye fazlasıyla değer ve umarım önemli yeni içgörüler sağlar; fakat kayda değer bir önceki literatürün üzerine inşa edilen bir çalışma[1]. Başlık muğlak olduğu için dışarıdan bakanların ya da genel kamuoyunun bunu anlaması zor olabilir
Bir de biraz sert söyleyecek olursam, IPCC’nin MATLAB kodu insanlığa karşı işlenmiş bir suç ve Mathworks’ten gerçekten nefret ediyorum
[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.h...
Işığın dalga/parçacık deneylerini düşünebilirsiniz. Buzul ve jeolojik ölçeklerde fiziksel parçacık kütleleri olarak bulunurlar, ama hareketleri daha çok dalgaya yakındır. Bütün kütlenin içindeki madde, parçacıklar halinde yakalanma biçimine göre asılı kalır ve konumlanır; ancak buzul kütlesinin özellikleri akışkan dalgaları gibi davranıyor görünebilir
Bu yüzden buzul akışının zaman çizelgesini bilirsek, en fazla parçacık içeren buzul bulamacının nerede hapsolduğunu, yani belirli olaylar sırasında sürüklenip gelen minerallerin veya biyolojik kalıntıların nerede bulunduğunu da tahmin edebiliriz
Saha araştırması işleri nasıl bulunuyor, merak ediyorum. Sensörlerle uğraşıp aynı zamanda dışarı çıkıp çalışma yapmayı ve analiz etmeyi de içeren türden işler yani.
İlginç nokta: “Tabana yakın buz 120 bin yıldan daha eski ve Grönland üzerindeki atmosfer sıcaklığının bugünkünden 5°C daha sıcak olduğu son buzullar arası döneme kadar uzanıyor”
Beklendiği gibi yeni bir buzul çağına girilmesi gereken bir dönemde bile ortalama sıcaklığın 2–3 derece artacağı öngörüsünün ne kadar anormal olduğunu gösteriyor. Geçmişte görülmemiş yüksek sıcaklıklara sıçramak gibi bir durum
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_prehistory
Eemian ikliminin, günümüzdeki Holosen’den daha sıcak olduğu düşünülüyor. Bugünkünden farklı Dünya yörünge unsurları, yani daha büyük eksen eğikliği ve dış merkezlilik ile günberi değişimi olarak bilinen Milankovitch döngülerinin, Kuzey Yarımküre’de mevsimsel sıcaklık değişimlerini daha büyük hâle getirmiş olması muhtemel. Kuzey Yarımküre yazlarında Arktik bölge sıcaklığı 2011’e göre yaklaşık 2–4°C daha yüksekti
O dönemde su aygırları Ren ve Thames nehirlerine kadar kuzeye ilerlemişti; ABD Büyük Ovaları’ndaki çayır-orman sınırı bugünkü Dallas yakınlarında değil, Texas’taki Lubbock yakınlarına kadar daha batıdaydı; deniz seviyesi zirvesinin de bugünkünden 6–9 m daha yüksek olması muhtemel
https://en.wikipedia.org/wiki/Eemian
Sonuç, büyük ölçekli karbon yakalamanın hızla gerekli olduğu. Net sıfır emisyona ulaşılsa bile CO2’nin sanayi devrimi öncesi seviyelere inmesi binlerce yıl sürecek
Ek olarak, yalnızca “sanayi devrimi öncesi seviye”ye odaklanmak şart değil; asıl nokta, mevcut yoğunluğun fazla yüksek olduğu ve mümkün olduğunca çabuk düşürülmesi gerektiği
Çapı 10 m, derinliği 2,7 km gibi görünen bir deliğin fotoğrafını göstermemiş olmalarına inanamıyorum
Nihai buz çekirdeği fotoğrafına[1] bakınca gerçek sondaj deliğinin ne kadar küçük olduğu anlaşılıyor
[1] https://science.ku.dk/english/press/news/2023/pay-dirt-for-i...
10 km’den fazlasını farklı yerlerde ucuza satmanın iyi bir yolunu bulursanız elde edilebilecek çok şey olur. Manto 2000 km’den daha kalın, en derin madenler bile yaklaşık 3–4 km
Bu yöntemle muazzam miktarda ısı da elde edilebilir; belki atık bertarafı için de kullanılabilir. Master Of Orion 2’de Deep Core Mines ve Core Waste Dumps vardı; yol bu olabilir
Orada gerçek deliğin çapının yaklaşık 10 cm olduğu ve kar altındaki gerçek sondaj sahası da görülebiliyor
Bilimsel araştırma için büyük delikler açmaya ilgi duyuyorsanız, deprem ve tsunamiyle ilgili olarak https://usoceandiscovery.org/wp-content/uploads/2016/06/Casc... okumaya değer
Özetle, mühürlenmiş sondaj kuyuları içindeki jeofizik ve hidrolojik gözlemevleri, kabuk oluşumlarının hidrolojisini anlamak için güçlü bir araç; hacimsel deformasyon değişimlerinden gelen hidrolojik sinyalleri ölçmenin bir yolu ve yüksek kaliteli sismik/jeodezik ekipman için kararlı bir konum sağlıyor
Bu veriler tek başına da yararlı, başka araştırmalarla ilişkilendirildiğinde de. Örneğin yaklaşık 400 yıl önce ABD’nin Pasifik Kuzeybatısı kıyıları açıklarında gerçekleşen büyük deprem (https://en.wikipedia.org/wiki/1700_Cascadia_earthquake) ve Japonya’daki karşılık gelen tsunami referans alınıyor
Hesaplayınca saatte yaklaşık 4,3 cm hız ediyor. Bu sürecin neden bu kadar uzun sürdüğünü açıklayabilir misiniz?
Neredeyse aynı derinliğe kadar sondaj yapılan Antarktika örneği olarak Dome C’deki EPICA, 8 buzullar arası dönemi gösteriyor[0]
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/European_Project_for_Ice_Corin...
Buzu eriten bir çamur botu tasarlamak da mümkün görünüyor. Sondaj deliğinin dış çapını ısıyla veya lazerle eritip, lazeri/ısıyı sondaj ekipmanının önündeki koni yönüne doğru göndererek, merkezdeki boruyu vakumda tutup erimiş çamuru yukarı çekme yöntemi
Teorik olarak 120 bin yıllık donmuş bir hayvanı sağlam DNA’sıyla birlikte bulmak mümkün mü?
Bu, gerçek bir “donmuş hayvan”dan ziyade her şeyin bir ölçüde birbirine karıştığı ve kalan parçaların mevcut dizilimlerle karşılaştırılması gereken bir vakaydı
https://www.nytimes.com/2022/12/07/science/oldest-dna-greenl...
[0] https://www.theguardian.com/world/2012/feb/21/russian-scient...
İnsanlar iyi. Bir şekilde sondaja başlamaya karar verip 7 yıl boyunca vazgeçmeden fon bulmuşlar
Deliyiz ama ilginç canlılarız