Arktik deniz buzunun yok oluşu: Arktik Mavi Okyanus Olayı

Arktik buz örtüsü ve eriyik havuzları, 19 Ağustos 2009. Fotoğraf: National Snow and Ice Center araştırmacılarından Dr. Pablo Clemente-Colon'un koleksiyonu. (CC-BY)

Arktik Bölgesi, bir yandan sıcaklıklar artarken diğer yandan buz örtüsünde yıllar içinde gözlemlenen azalma, Grönland üzerindeki kara buzunun eriyip okyanusa karışması ve bölgedeki donmuş toprağın (permafrost) yumuşayıp çözülmesi gibi diğer olaylar ile iklim değişikliğinin başını çekiyor. Bu yazıda Küresel iklim krizinin gezegenimiz üzerinde yarattığı ve yaratacağı olumsuz etkilerden biri olan Arktik Bölgesi’ndeki buz örtüsünün küçülmesi ve nihayetinde yok olması olgusunu ele alacağız.[1]Blue Ocean Event: Arctic News. https://arctic-news.blogspot.com/p/blue-ocean-event.html, Erişim: Mayıs 2024.

Arktik deniz buzu, Arktik bölgesindeki deniz yüzeyini örten buz kütlesidir. Antarktik buz örtüsünün aksine, Arktik buz örtüsünün çoğu karalar yerine deniz yüzeyini örter. Her sene, soğuk mevsimin sonunda (nisan ayında) Arktik Denizi buzu maksimum boyutuna; sıcak mevsimin sonunda (eylül ayında) ise minimum boyutuna ulaşır. Bunlar Arktik deniz buzu maksimumu ve minimumu olarak bilinir.

Arktik deniz buzunun erimesi ve oluşması, sıcaklık, radyasyon, rüzgâr gibi atmosferik parametreler ve ısı hareketleri, karışım gibi okyanusal parametrelerden etkilenir. Buz kütleleri üzerinde bugün belirgin bir insan kaynaklı etki de var, atmosferdeki yoğunluğu artan karbondioksit ve diğer sera gazlarının hızlandırdığı küresel ısınmanın etkisi bu.

Ortalama atmosferik ve okyanusal sıcaklıklar arttığında, kutup buzları daha hızlı erir ve boyutları küçülür. Sıcak mevsimde eriyen buz kütlesinin miktarı soğuk mevsimde oluşan buz kütlesinin miktarını geçtiğinde, buz örtülerinde net bir kayıp yaşanması beklenir. Buna ek olarak iklim değişikliğinden etkilenebilen okyanus akıntıları da Arktik bölgesine sıcak veya soğuk deniz suyu taşıyarak buz erimesini hızlandırmakta veya yavaşlatmaktadır. Örneğin Körfez Akıntısı’nın Arktik bölgesine sıcak su akışını artırdığını biliyoruz.

Buz örtüleri güneş ışığını büyük oranda yansıtıyor, denizler ise büyük oranda emiyor

Şekil 1. Albedo etkisi: Güneş ışınlarıyla gelen radyasyonun karla kaplı buz örtüsünden yaklaşık %90’ı, deniz yüzeyinden ise yalnız %6’sı yansıyor. Deniz gelen güneş ışınlarının %94’ünü emiyor. (Shutterstock görselinden uyarlanmıştır.)

Bir yüzeyin güneş ışığını yansıtma kapasitesine albedo denir. Güneş ışığı Dünya’nın yüzeyinde farklı yapılardan farklı oranlarda emilir ve yansıtılır. Buz ve kar, suya kıyasla yüzeyine çarpan güneş ışığının çok daha fazlasını yansıtır. Kar kaplı buz örtüsü, güneş ışığıyla gelen enerjinin %90’ını geri atmosfere yansıtıp %10’unu emerken, deniz suyu ise sadece %6’sını yansıtır ve kalan %94’ünü ısı olarak emer (Şekil 1).

Arktik buzun erimesini etkileyen biri pozitif, biri negatif olmak üzere iki geri besleme mekanizması vardır. Bunlardan biri, eriyen buzun mavi okyanus yüzeyinin açığa çıkardığı pozitif geri besleme mekanizmasıdır. Yani buz eriyince güneş ışınları eskisi kadar yansımaz, aksine büyük oranda deniz suyu tarafından emilir. Suya emilen fazlaca ısı ve ardından sudan atmosfere geçen artık ısı daha fazla yüzey buzunun erimesine neden olarak daha fazla deniz yüzeyi yaratır ve süreci şiddetlendirir; bu pozitif geri beslemedir. Negatif geri besleme ise, yükselen okyanus sıcaklığının ve eriyen buzulların yüzeyden daha fazla buharlaşmaya neden olduğu, bunun da okyanus yüzeyine düşüp yüzeyi örten kar yağışlarının sıklığını artırarak güneş ışığı emiliminin azalmasına yol açmasıdır.

Arktik Bölgesi Dünya’nın geri kalanına göre daha hızlı ısınıyor

Son 40 yıl süresince uydu verileri ile yapılan gözlemlerde soğuk dönem sonu (nisan) Arktik denizi buz kalınlığı ve alanının belirgin miktarda azaldığı gözleniyor (Şekil 2). İklim modelleri de Arktik deniz buz örtüsünün yıllar içinde küçüldüğüne işaret ediyor.

Şekil 2. Arktik deniz buz örtüsünde soğuk dönem sonu ortalama küçülme. Yılda 36.000 km2 veya 1981-2010 referans periyoduna göre her on yılda %2,4 azalma. 1979 yılından bu yana 1,61 km2 mertebesindeki küçülme Türkiye yüzölçümünün iki katından fazladır. (National Snow and Ice Data Center, Nisan 2024, Türkçeleştirilmiştir)

İklim değişikliği nedeniyle küresel ortalama sıcaklıklar artarken Arktik Bölgesi, deniz buzu kaybının etkisinin de eklenmesiyle yerkürenin kalanına kıyasla belirgin derecede daha hızlı ısınıyor; bu olaya Arktik amplifikasyonu deniyor ve bu olay bir geri besleme döngüsü yaratıp kalan deniz buzuna daha da büyük baskı yaratıyor.

Şekil 3. Arktik deniz buz örtüsünün yıl içinde aylık değişimi. 2012 yılında rekor minimum gözlemlenmişti. (National Snow and Ice Data Center, Nisan 2024).

Mevcut iklim trendlerinin devam edeceğini varsayarsak, bu yüzyıl içinde sıcak dönemde (mayıs-eylül) Arktik deniz buzunun eriyeceği ve deniz yüzeyinin tamamının örtüsüz hale geleceği dönemler yaşanması bekleniyor (farklı iklim modellerinin bunun hangi yıl ilk kez yaşanacağı hakkında değişik tahminleri var– Şekil 4).

Şekil 4: Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) modellerine göre[2]IPCC (2014): Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. Arktik deniz buz örtüsünde 2013’e dek gözlemlenen (sarı) ve 2100’e dek modellenen (kırmızı ve mavi) yıllık ortalama değişiklikler. Şekilde kesik yatay çizgi 1 milyon kilometrekare eşik alanı göstermektedir. Eylül ayı Arktik Deniz Buzu örtüsü yüksek sera gazı emisyonları durumunda (RCP8.5) 2040, ya da 2050 yıllarında eşik alanın altına inecek ve giderek kaybolacak; düşük sera gazı emisyonları durumunda (RCP2.6) eşik alanın üstünde kalıp kaybolmayacaktır. (Alaska Science Center, USGS, Mayıs 2024).
Arktik deniz buzunun erimesi olayına, beyaz buz örtüsünden mavi okyanusa dönüşüm nedeni ile Arktik Mavi Okyanus Olayı ismi verilmiştir. Arktik Mavi Okyanus Olayı iklim değişikliğinin “devrilme noktalarından” biri olarak kabul edilir; eğer Arktik Mavi Okyanus Olayları yaşanmaya başlarsa, iklim sisteminde büyük ölçekli, hızlandırıcı ve geri döndürülemez etkiler yaratmaları muhtemeldir.

 

Araştırmalar ne diyor?

Bu konuda son yirmi yılda yapılan araştırmaların derlenmesi ile şu sonuçlara varılmıştır:[3]Jahn, A., M. M. Holland, and J. E. Kay. (2024) Projections of and ice-free Arctic Ocean. Nature Reviews Earth and Environment. doi:10.1038/s43017-023-00515-9

Sera gazı emisyonlarının durumuna göre buz örtüsüz (ice free) eylül aylarının bu yüzyılın ortalarında (2035-2067) yaşanacağı öngörülüyor. Buz örtüsüz koşulların 2100 yılına kadar yüksek sera gazı emisyonları durumunda mayıs-ocak aylarında; düşük sera gazı emisyonları durumunda ise ağustos-ekim aylarında hüküm sürmesi potansiyeli mevcuttur.

Normalde Arktik üzerinde bulunan Soğuk Alan Merkezi (Center of Coldness), deniz buz örtüsünün eridiği sıcak mevsimlerde, Grönland gibi karasal buzul alanlara kayacak ve bu da jet akımları gibi hava hareketlerini değişime uğratıp rüzgâr rejimi ile kar ve yağmur yağışı alanlarını etkileyecektir. Deniz yüzeyinden buharlaşma da ciddi ölçüde artacak ve bölgesel / küresel yağmur / kar yağışı modellerini değiştirecektir.

Deniz yüzeyi gelen güneş ışığının çok az bir kısmını yansıttığından, Arktik Denizi ısınacak ve bu genleşme ile deniz seviyesinin artmasına neden olup kıyı biyoçeşitliliğini ve altyapısını tehlikeye atacak, okyanus akıntılarını ve döngülerini değişikliğe uğratacak ve atmosferden denize karbondioksit çözülümüyle okyanus asiditesini artıracaktır. Bu değişikliklerden biyoçeşitlilik ve insan toplulukları da olumsuz etkilenecektir; değişen su sıcaklığı ve asiditesine adapte olamayan sucul türler ve bu sucul türler ile hayatını sürdüren karasal hayvanlar veya kıyı toplulukları küçülecek veya tükeneceklerdir. Azalan deniz biyoçeşitliliği nedeniyle fitoplankton fotosenteziyle atmosferden karbondioksit emilimi de düşecektir. Deniz yüzeyinden emilen ve atmosfere geçen ısı küresel ortalama atmosferik sıcaklıkları artıracak, küresel ısınmayı şiddetlendirecek ve 2015 Paris Antlaşması’nda kabul edilen küresel ortalama atmosferik sıcaklık artışını endüstri öncesi sıcaklıkların 2℃ üstünde tutma hedefini hayata geçirmede yeni zorluklar yaratacaktır.

Paris Antlaşması hükümlerine uyulursa Mavi Okyanus Olayı’nın önüne geçilebilir

Modeller ve gelecek tahminleri incelendiğinde, sera gazı emisyonlarını önemli miktarda düşürüp, diğer bir deyişle düşük emisyonları simgeleyen RPC2.6 senaryosunu hayata geçirip küresel ortalama atmosferik sıcaklık artışını en aza indirerek Arktik Mavi Okyanus olayı yaşanmasının önüne geçmenin en doğru eylem olacağını söyleyebiliriz. Bu amaçla küresel sera gazı emisyonlarının büyük bir yüzdesinden sorumlu olan Çin, ABD, Hindistan ve Rusya gibi ülkelerin Paris Antlaşması hükümlerine ve Ulusal Katkı Beyanlarına (Nationally Determined Contributions) titizlikle uymaları elzemdir.

Orhan Yenigün (Bilim Akademisi üyesi, Boğaziçi Üniversitesi, Çevre Bilimleri Enstitüsü ve Lefke Avrupa Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi)
Deniz Miralay (Lefke Avrupa Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi)


Creative Commons LisansıBu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. İçerik kullanım koşulları için tıklayınız.


 

Notlar/Kaynaklar

Notlar/Kaynaklar
1 Blue Ocean Event: Arctic News. https://arctic-news.blogspot.com/p/blue-ocean-event.html, Erişim: Mayıs 2024.
2 IPCC (2014): Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland.
3 Jahn, A., M. M. Holland, and J. E. Kay. (2024) Projections of and ice-free Arctic Ocean. Nature Reviews Earth and Environment. doi:10.1038/s43017-023-00515-9
Önceki İçerikAnaksimandros ve Doğa’nın kapıları
Sonraki İçerikCovid-19, kızamık, HPV ve aşılar
Orhan Yenigün

Bilim Akademisi üyesi Orhan Yenigün, ODTÜ Kimya Mühendisliği Bölümü’nde lisansını tamamladıktan sonra University of Wales Swansea, Kimya Mühendisliği Bölümü’nde 1980’de yükseklisans, 1984’te doktorasını tamamladı. 1984 yılında Boğaziçi Üniversitesi Çevre Bilimleri Enstitüsü’nde göreve başladı; 1989’da doçent, 1995’de profesör oldu. 1999 yılında aynı enstitünün direktörlüğüne getirildi ve bu görevi 2021 yılında emekli oluncaya kadar sürdürdü.

Araştırma konuları yenilenebilir enerji, anaerobik arıtma, iklim değişikliği ve hava kirliliğidir.

Websitesi için tıklayınız.

 

Deniz Miralay

Deniz Miralay orta eğitimini Türk Maarif Koleji’nde, lisans eğitimini ise 2016-2021 yılları arasında Eskişehir Teknik Üniversitesi’nde biyoloji alanında tamamlamıştır. Yüksek lisansını 2021-2023 yılları arasında Lefke Avrupa Üniversitesi’nde çevre bilimleri alanında yapmıştır. Halen Lefke Avrupa Üniversitesi’nde çevre bilimleri alanında doktora yapmaktadır ve üniversitenin Fen-Edebiyat Fakültesi’nde araştırma görevlisidir.