Tayvan’daki Büyük Bir Deneme Toprak Kaymasının İklim Üzerindeki Şaşırtıcı Etkisini Ortaya Çıkarmayı Hedeflemektedir. Taroko Ulusal Parkı, Tayvan – Yeryüzünde yuvarlanan kayaların sık sık çatırdaması sinir bozucudur. Özellikle de sarp bir birikinti boyunca dikkatli bir şekilde yürüyüş yaparken.
Potsdam’daki GFZ Alman Yerbilimleri Araştırma Merkezi’nde yerbilimci olan Niels Hovius “Bu tarz yollardan inmekten nefret ederim çünkü böyle yerlerde neler olabileceğini biliyorum” demiştir. Dik ve yüksek geçitlerle kesişmesi ile ünlü olan Taroko Ulusal Parkı, yerçekimi ile yararsız bir savaş içindedir. Düşen kayalar, parkın kavisli ana yollarını darmadağın etmektedir. Onlarca toprak kaymasının hasarları tüm istikametlerden manzarayı yok etmektedir.
Bakım ekibi sürekli olarak yamaçları son bir gayret ile stabilize etmek için beton püskürtmektedir. Park, güvenlik kasklarını ücretsiz olarak vermekte ve ziyaretçilerin mutlaka giymelerini sağlamaktadır.
Büyük Bir Deneme Toprak Kaymasının İklim Üzerindeki Şaşırtıcı Etkisini Ortaya Çıkarmayı HedeflemektedirHovius için tüm bu hareket eden kayalar ve toprak mükemmel bir laboratuvardır. Geçtiğimiz 3 senede o ve ekibi park boyunca tırmanış ve inişler yaparak çok sayıda ekipman yerleştirdiler ve Tayvan’ın en kapsamlı arazi dinamikleri gözlemlerinin ne ile sonuçlanacağını araştırdılar.
Hedeflerinden birisi, toprak kaymalarını izleyerek onları neyin tetiklediğini anlamaktı. Daha büyük bir hedef ise toprak kaymalarının iklim üzerindeki gizli etkisini araştırmaktı.
Büyük bir kimyasal reaktör olarak toprak kaymaları karbon dioksiti (CO2) gökyüzünün yüksek kısımlarına çekmekte ve hatta fışkırtmaktadır. Onların karbon kaynağı ve havuzu olarak rollerini anlamak, araştırıcıların gezegenimizin iklimi ve yaşanabilirliğini büyük ölçüde kontrol eden karbon döngüsünü daha iyi modelleyebilmelerini sağlayacaktır.
Toprak kaymaları için 3 adet basit şey gereklidir; dik yamaçların ıslanması, depremler ile zayıflaması ve düzeltmek için sulamak. Tayvan’da bu üçünün bir arada bulunması da onu dünyanın toprak kaymasına en fazla meyilli ülkelerinden birisi yapmaktadır.
Ada tektonik plakaların çarpışmaları ile oluşmuştur
Ada, 6 milyon yıl önce dağları yükselterek depremlere sebep olan tektonik plakaların süregiden çarpışmaları ile oluşmuştur ve adanın tropik bölge olan batı Pasifik Okyanusu’nda konumlanması da düzenli olarak tayfunların vurması ve ara sıra birkaç gün içinde metrelerce yağmur yağmasına sebep olmaktadır.
Pensilvanya Eyalet Koleji’nde jeokimyacı Susan Brantley “Ekstrem olaylara bakarak birçok şey öğrenebiliriz” demiştir. Hovius ilk kez 1990’ların sonlarında adanın ekstrem iklimsel ve tektonik kuvvetleri ve yoğun bilimsel kayıtlarının cezbetmesi nedeniyle arazi çalışmaları yapmak için Tayvan’a gelmiştir. Birkaç yıl önce o ve GFZ’den fizikçi Jens Turowski, Tayvan’daki enstitülerden bazı ortaklarla birlikte çalışarak daha hırslı bir şey planladılar.
2021 itibariyle Alman Araştırma Merkezleri’nin Helmholtz ortaklığı ile ve kabaca 600,000 USD araştırma fonu ile 120’den fazla ekipman kullanarak yüzlerce kilometre karelik alanı izleyecekler. Güneş enerjili ve kendi kendine veri alan cihazlarla Almanya ve Tayvan’daki sunuculara saat başı veri aktaracaklar.
- Bir teknisyen akarsuya veri depolama ünitesi yerleştirirken. Suyun kimyasal bileşimi toprak kaymasının karbon döngüsü üzerine etkilerini ifade eden ipuçları içerir. Jens Turowski.
Cihazların birçoğu hassas toprak kayması algılayıcısı olarak çalışacak. Sismometreler yuvarlanan kayalardan kaynaklı yer sarsıntılarını toplayacak ve kameralar taze toprak kaymasına ait çökeltiler ile hasarları kaydedecekler.
Hovius, “Devam eden izleme şekli, düzensiz uydu gözlemlerinden ve turistler ile park bekçilerinden ara sıra gelen raporların bir adım ötesindedir” demiştir. O ve Turowski, verilerini Taroko görevlileri ve yolda mahsur kalmış doğa yürüyüşçülerini arayanlarla paylaşmayı planlamaktadırlar.
Toprak kaymalarını izlemek aynı zamanda onları neyin başlattığı ve arazinin nasıl yeniden iyileştiğini anlamaları açısından ekibe yardımcı olacaktır. 1999’da büyüklüğü 7.6 olan bir deprem Tayvan’ı vurarak binlerce insanın ölümüne sebep olmuştur.
Toprak kaymalarında 20 kat artış
Birkaç ay sonra araştırıcılar depremin etki bölgesi içindeki toprak kaymalarında 20 kat artış olduğunu gözlemlediler. Artışın bir anlamı vardı; yer sarsıntısı muhtemelen eğimli yamaçların pes etmesine sebep olmuştu. Sürpriz ise heyelan oranlarının birkaç yıl sonra normale dönmesiydi. Arazi bir şekilde kendini yeniden toparlayarak adeta örmüştü.
“Kayaların yerleşmesi, kopan parçaların boşlukları doldurması ve bitki köklerinin toprağı sarması karanın stabil hale gelmesinde rol oynuyor olabilir” Hovius. Bu fikirleri test etmek için ekip “çatlak ölçer” kullanarak yarıkların nasıl açılıp kapandığını izleyebilirken lazer tarayıcılar da topoğrafyadaki küçük değişimleri tespit etmektedir.
Birkaç büyük depremi kaydetmek içinyeterli uzunlukta olan 10 yıllık gözlemler, araştırıcılara aynı zamanda toprak kaymalarının artış ve azalışında etkili olan sebepleri belirlemek için bir imkan da vermiştir.
Ekip aynı zamanda daha derin bir gizemi de ele alacak; toprak kaymalarının atmosfere olan görünmez etkisi. Atmosfer, yer yüzeyi ve okyanuslar arasındaki karbon değişimi Dünya’nın yaşanabilirliğini büyük oranda etkileyen bir etmendir. Şimdilik insanlık endüstriyel ve tarımsal emisyonlar aracılığıyla karbon döngüsünde baskın kuvvettir.
Fakat jeolojik süreç boyunca suyun kayalar ile etkileşimi açıkça erozyona sebep olmuş (bu nedenle kimyasal aşınma olarak bilinir) diğer bir güçlü etmendir ve toprak kaymaları da kimyasal aşınmayı hızlandıran katalizörlerdir. Taze ve yaş kayaları deşerek onları daha küçük parçalara böler ve reaksiyonlar için daha fazla yüzey oluşturur. Aynı zamanda yamaçlardaki yağmur sularını kayaların içine akıtırken boşlukları da çöküntü ile doldururlar.
Toprak kayması nedeniyle oluşan aşınma
Burada Taroko’da Hovius ve ekibi, toprak kayması nedeniyle oluşan aşınmanın atmosfere CO2 salıp salmadığını ya da atmosferden CO2 çekip çekmediğini öğrenmeyi umut ediyorlar. Bunların tümü, kaya ve asitlerin bulunmasına bağlıdır. Atmosferik CO2 yağmur suyu içinde çözündüğünde karbonik aside dönüşür bu da silikat kayalarla (kum taşları, granitler ve yer küredeki ana kayanın çoğunluğunu oluşturan diğer formlar) etkileşime giren hafif bir asittir.
Reaksiyon, bikarbonat iyonlarını titreştirerek onları nehir ve okyanusların içine doğru akıtır. Orada iyonlar, kabuksu yapıdaki deniz organizmaları tarafından kalsiyum karbonat formunda alınırlar. Organizmalar öldüğünde kalıntıları deniz zeminine çöker ve karbonu kireçtaşı kaynaklarında milyonlarca yıl boyunca bağlayabilir.
Paris’teki Jeofizik Enstitüsü’nden jeokimyacı Jerome Gaillardet, bu durumun istikrarlı bir şekilde karbon çökelmesine sebep olmadığını, esasen volkanlarda meydana gelen emisyonların uzun vadede buna sebep olduğunu belirtmiş ve “Yaşam bu süreç sayesinde vardır” demiştir.
Kireçtaşları ve diğer karbonat kayaları mevut olduğunda, zıt etkiye sebep olarak etrafta da bulunan pyrite gibi sülfit minerallerini oluştururlar. Sülfitler su ve oksijen ile etkileşime girer ve sülfirik aside dönüşür. Bu da karbonat kayaları çözerek CO2 salınımına sebep olur. Taroko’daki kayaların da yaklaşık ¼’ü karbonattır.
Nehir suları ve toprak kaymaları nedeniyle oluşan iyon sızıntılarını analiz ederek bilim insanları hangisinin daha baskın olduğunu görebilirler. Hovius ve ekibi, en yeni toprak kaymalarının oluşturduğu alanlardan su örnekleri ve zayıflayan yamaçlar ile yüzlerce hatta binlerce yıldır yerinden oynamamış alanlarda örnekler almayı planlamaktadırlar.
Sonuçların kimyasal aşınmanın farklı lokasyonlara göre nasıl değiştiğini göstereceğini ummaktadırlar.
Mryland, Greenbelt’teki NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden bir heyelan araştırıcısı olan Robert Emberson, Tayvan’daki yeni heyelanları araştırmış ve onların CO2 kaynaklı olduğunu göstermiştir. Karbonat kayaların ve sülfirik asidin silikat kayalar ve karbonik aside göre bin kat daha fazla reaksiyona girdiğini not etmiştir.
Fakat yüzyıllar boyunca reaksiyonun sülfit mineraller ile karbonatları tüketebileceğini ve silikat aşınmasının daha fazla görülmesine yol açacağını ve geçişin kademeli şekilde olacağını söyleyen Kuo-Fang Huang, Taipei’deki Sinica Akademisi’nde gözlemlerde bulunmuş bir izotop yerbilimcidir. “ Bu daha da karmaşık”.
Aşınmanın zaman boyunca nasıl değiştiğini görmek için GFZ yerbilimcisi Aaron Bufe, Taroko ya da herhangi bir yerde farklı zamanlarda ve benzer kaya ile benzer iklim tiplerinde gerçekleşmiş toprak kaymalarında net aşınmanın etkisini ölçmeyi planlamaktadır.
Taroko Ulusal Parkı ya da tüm Tayvan’da net karbon kaynakları ya da havuzları diğer faktörlere de bağlıdır. Örneğin heyelanlar ağaç gövdeleri ve diğer bitki materyallerini doğruca nehirlere ve çoğunlukla okyanuslara doğru hareket ettirmektedir.
Bu organik materyalin henüz çürümeden hızlıca toprağa gömülmesi, atmosferden karbon azalışına sebep olmaktadır. Hovius ve arkadaşları bu süreci, heyelan sonrası akıntı boyunca inen ağaç gövdelerini kaydederek izleyebilirler. “Tüm karbon bütçesi belirlenmeyi bekliyor” demişlerdir.
Hovius, Liwu Nehri yanında ve yukarıya doğru yükselen benzer şekilde yarılmış dağ sırtlarında yemeğini yiyor. Bu büyük açık hava laboratuvarında geçireceği fazladan zamanı önemsemiyor. Fırtına nedeniyle yerin 5 metre kadar altına gömülen bir su altı akustik sensörünü kaybettiği yeri gösteriyor. Burada 20 yıl önce yaptığı çalışmalara ait hatıraların üzerinde oturuyor.
Sadece bu boylu boyunca uzanan nehirdeki çalışmalarının bile en az 10 adet bildiri üretebileceğini söylüyor fakat onun daha büyük hedefleri var. “Burada olan tüm şeyi bir an önce anlamak istiyorum” diyor.
Katherine Kornei’nin Taroko Ulusal Parkı’na olan seyahati Avrupa Yer Bilimleri Birliği ortaklığında bir bilimsel basın tarafından desteklenmiştir.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
- Afrika Kıtası İkiye Ayrılıyor
- Afrika’nın Altındaki Gizemli Bir Anomali Dünya’nın Manyetik Alanını Kökünden Zayıflatıyor
- Bermuda Şeytan Üçgeni Aslında Bir Gizem Değildir. İşte Gerçek!
- Meksika’daki Yağmur Ormanı Topraklarında Yeni Bir Antibiyotik Keşfedildi
- İran’ın başkenti Tahran, her yıl 25 santimetre kadar toprağa gömülüyor
Editör / Yazar: Onur İLERİ
