Geoloji məlumatlara əsaslanan qədim iqlimin xüsusiyyətləri
Yer kürəsinin iqlimi heç vaxt həqiqətən "statik" olmayıb. İnsanlar yaranmazdan çox əvvəl planet həddindən artıq isti dövrlər, uzun buz dövrləri, dəyişkən yağıntı rejimləri, atmosfer tərkibindəki dəyişikliklər və hətta dəniz səviyyəsinin dəyişkənliyi dövrlərini yaşayıb. Qədim dövrlərdən termometr qeydləri olmadığı üçün elm adamları keçmişdə iqlimin necə olduğunu yenidən qurmaq üçün geoloji məlumatlara əsaslanırlar. Bu məlumatlar müəyyən ətraf mühit şəraitində əmələ gələn süxurlarda, fosillərdə, minerallarda və kimyəvi tərkiblərdə izlər kimi qorunub saxlanılır . Oradan qədim iqlimlərin xüsusiyyətlərini - Yer kürəsinin bir vaxtlar "istixana" olub-olmadığını, qitələri nə qədər buzla örtdüyünü və milyonlarla il ərzində iqlim dövrlərinin necə baş verdiyini başa düşə bilərik.
1. Geoloji məlumatlar keçmiş iqlimlərin "arxivi" kimi
Çöküntü süxurları , buz nüvələri (gənc dövrlər üçün) və minerallardakı kimyəvi qeydlər arxiv kimi fəaliyyət göstərir. Əsas prinsip sadədir: iqlim şəraiti aşınma, eroziya, çöküntü növü və orada yaşayan orqanizmlər kimi geoloji proseslərə təsir göstərir. Müəyyən növ çöküntülər və ya kimyəvi nümunələr tapsaq, temperatur, yağıntı, okean duzluluğu və hətta karbon qazı səviyyəsi kimi şərtləri şərh edə bilərik.
Qədim iqlim rekonstruksiyaları adətən etibarlı nəticələr təmin etmək üçün birdən çox göstəricini (proksiləri) birləşdirir. Bunun səbəbi, tək bir göstəriciyə iqlimdən başqa amillər də təsir göstərə bilməsidir. Məsələn, səhra qum yataqları quru iqlimi göstərir, lakin şərhi təsdiqləmək üçün onları yenə də fosillər, minerallar və izotoplarla müqayisə etmək lazımdır.
2. Çöküntü göstəriciləri: çöküntü mühitinin izləri
Qədim iqlimlər haqqında ən aydın məlumat mənbələrindən biri çöküntü süxurlarının növlərindən və quruluşlarından gəlir.
– Evaporitlər (gips, halit): Dəniz suyu və ya göllər yüksək buxarlanma ilə duzların çökməsinə səbəb olduqda əmələ gəlir. Bu, isti, quru iqlim və mənfi su balansını (buxarlanma tədarükdən artıqdır) göstərir.
– Kömür: Üzvi maddələrlə zəngin bataqlıqlarda bitkilərin toplanmasından əmələ gəlir, adətən yüksək biokütlə istehsalı və məhdud parçalanma ilə rütubətli şəraitdə. Müəyyən bir zaman intervalında kömürün bolluğu geniş bataqlıq mühitlərinin və nisbətən rütubətli iqlimin olduğu bir dövrü göstərir.
– Eol çöküntüləri (dün qumdaşı): Tipik çarpaz yataq strukturları və yaxşı çeşidlənmiş qum dənəcikləri, ümumiyyətlə səhra və quraq şəraitlə əlaqəli olan küləyin çökməsini göstərir.
– Tillit və damcı daşı: Tillit bərkimiş buzlaq çöküntüsüdür; damcı daşı buz şelfindən dəniz dibinə "düşən" böyük bir qayadır. Hər ikisi buzlaqların və ya dəniz buzunun mövcudluğunu göstərir və beləliklə, soyuq iqlimi göstərir.
Bu çöküntülərin məkan və zaman üzrə paylanmasına əsasən, elm adamları qədim iqlim qurşaqlarını, məsələn, müəyyən enliklərdə səhra zonalarını və ya qitələr arasında buzlaqların paylanmasını xəritələşdirə bilərlər.
3. Fosillər: temperatur və rütubətin bioloji determinantları
Canlı orqanizmlərin temperatur, duzluluq və suyun mövcudluğuna qarşı tolerantlıqları məhduddur. Buna görə də, fosillər iqlim göstəriciləri kimi son dərəcə faydalıdır.
– Bitki qalıqları (tozcuq, sporlar, yarpaqlar): Yarpaq forması iqlimə dair ipuçları verə bilər. Düz kənarlı yarpaqlar soyuq iqlimlərdə daha çox, dişli yarpaqlar isə sərin və mülayim iqlimlərdə daha çox yayılmışdır. Tozcuq müxtəlifliyi həmçinin bitki örtüyünün növünü (tropik meşələr, savanna, tundra) göstərə bilər.
– Foraminifera və dəniz planktonu: Müəyyən növlərin bolluğu dəniz səthinin temperaturunu göstərir. Bu mikrob icmaları su şəraitinə görə dəyişir.
– Fosil mərcan rifləri: Mərcanlar ümumiyyətlə isti, dayaz və təmiz sulara ehtiyac duyur. Qədim mərcan rifləri tropik okeanların göstəricisi kimi xidmət edə bilər və nisbətən sabitdir.
Quru və dəniz fosillərini birləşdirərək, bir dövrün qlobal isti iqlimin, yoxsa tropik ekosistemlərə təsir göstərən soyuq bir dövrün hakim olduğunu müəyyən edə bilərik.
4. Sabit izotoplar: keçmişin kimyəvi "termometrləri"
Paleoklimatologiyada ən güclü vasitələrdən biri, xüsusən də dəniz karbonatlarının (orqanizmlərin qabıqları) və buzun sabit izotop analizidir.
– Oksigen izotopları (δ¹⁸O): Dəniz karbonatlarındakı oksigen izotop nisbəti iki əsas şeyi əks etdirə bilər: karbonatların əmələ gəldiyi suyun temperaturu və qlobal buz həcmi. Daha yüksək δ¹⁸O dəyərləri çox vaxt daha soyuq şərait və/və ya daha çox buzla əlaqələndirilir (çünki daha yüngül izotoplar buzda daha çox ilişib qalır).
– Karbon izotopları (δ¹³C): Karbon dövrünü, bioloji məhsuldarlığı və vulkanizm və ya metandan karbonun sərbəst buraxılması kimi əsas dəyişiklikləri təsvir edin. δ¹³C-də kəskin dəyişikliklər sürətli istiləşmə hadisələri də daxil olmaqla, əsas iqlim pozuntularını siqnal edə bilər.
Laylı dəniz çöküntülərindəki izotoplar, iqlim dəyişikliyinin minlərlə və milyonlarla il ərzində kifayət qədər yaxşı həll yolu ilə yenidən qurulmasına imkan verir.
5. Minerallar və aşınma: quruda yağıntı və temperatur göstəriciləri
Aşınmış mineralların növü iqlim şəraitini göstərə bilər.
– Laterit və boksit: Ümumiyyətlə, yüksək yağış və isti temperaturla müşayiət olunan rütubətli tropik iqlimlərdə intensiv aşınma nəticəsində əmələ gəlir. Bu, dominant kimyəvi proseslərin və güclü elementlərin yuyulmasının əlamətidir.
– Kalkret (torpaq karbonat çöküntüləri): Yarım-quraq və ya quraq mühitlərdə torpaqlarda buxarlanma torpaq profilində karbonatların çökməsini təşviq etdikdə əmələ gəlir.
– Paleosol (qədim torpaq): Fosilləşmiş torpaq təbəqəsi bitki örtüyü, drenaj və iqlim haqqında məlumat saxlayır. Kök quruluşu, karbonat düyünləri və hətta kimyəvi tərkib orta yağıntı miqdarını müəyyən etməyə kömək edir.
Bu məlumatlar vacibdir, çünki dəniz çöküntülərində həmişə birbaşa əks olunmayan quru şəraitini qeyd edir.
6. Dəniz səviyyəsi və buzlaqların paylanması: qlobal iqlim siqnalları
Qlobal iqlim dəyişikliyi çox vaxt dəniz səviyyəsinin dəyişməsi ilə əl-ələ verir. İqlim soyuduqca və kontinental buzlaqlar genişləndikcə dəniz suyu buz kimi "bağlı qalır" və bu da dəniz səviyyəsinin aşağı düşməsinə səbəb olur. Əksinə, istiləşmə baş verdikcə buzlar əriyir və dəniz səviyyəsi qalxır. Geoloji qeydlərdə bu dəyişikliklər aşağıdakı kimi görünür:
– Transqressiya (dənizin quruya doğru hərəkəti) və reqressiya (dənizin geri çəkilməsi)
– Dərin dənizdən dayaz dənizə (və ya əksinə) çöküntü fasiyalarında dəyişikliklər
– Dəniz səviyyəsinin aşağı düşməsi səbəbindən çökmədə fasiləni göstərən uyğunsuzluq
Buzlaq çöküntülərinin qitələr üzrə paylanması, həmçinin "buz evləri" dövrlərini (çoxlu miqdarda buz olan dünyalar) və "istixana" dövrlərini (demək olar ki, buz olmayan dünyalar) müəyyən etməyə kömək edir.
7. Qədim iqlimlərin xüsusiyyətləri: müəyyən edilmiş əsas qanunauyğunluqlar
Birləşdirilmiş geoloji məlumatlara əsasən, qədim iqlimin bir neçə əsas xüsusiyyəti aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər:
1. İqlim “istixana” və “buzxana” vəziyyətləri arasında dəyişir.
Yer kürəsinin tarixi boyunca qütb buzlarının minimal olduğu çox isti dövrlər və geniş buzlaqların olduğu çox soyuq dövrlər olmuşdur. Bu keçidlər aşağıdakıların kombinasiyası nəticəsində baş vermişdir: lövhə tektonikası, atmosfer tərkibi, okean dövranı və albedo əks-əlaqəsi (buz tərəfindən işığın əks olunması).
2. İqlim dəyişikliyi geoloji miqyasda sürətlə baş verə bilər.
İzotop qeydləri on minlərlə ildən yüz minlərlə ilədək davam edən bir neçə kəskin istiləşmə və ya soyuma hadisəsini göstərir ki, bu da geoloji standartlara görə olduqca sürətlidir. Bu cür hadisələr adətən karbon dövrünün pozulması və ya okean axınlarının dəyişməsi ilə əlaqələndirilir.
3. İqlim qurşaqları qitələrin mövqeyinə görə dəyişir
Qitələr hərəkət etdikcə, ekvatora yaxın ərazilər daha yüksək enliklərə doğru dəyişə bilər. Kömür, buxarlandırıcılar və ya tillitlər kimi dəlillər hazırda iqlimləri üçün "uyğun olmayan" yerlərdə paleocoğrafiya və paleoiqlim haqqında ipucları verir.
4. Yağıntılar və fəsillər relyefdən və materik-okean tərkibindən asılıdır.
Dağ silsilələrinin yüksəlişi musson naxışlarına və yağış kölgələrinə təsir göstərmişdir. Paleosol və çay çöküntüləri qeydləri göstərir ki, qədim iqlimlər yalnız qlobal temperaturla deyil, həm də regional konfiqurasiyalarla müəyyən edilmişdir.
8. Qədim iqlimləri anlamaq nə üçün vacibdir?
Qədim iqlim rekonstruksiyaları sadəcə keçmişin hekayələrindən daha çox şeydir. Geoloji məlumatlar Yer sisteminin CO2-dəki dəyişikliklərə, böyük vulkanik aktivliyə və ya okean dövranındakı dəyişikliklərə necə reaksiya verdiyini izah edir. Keçmişdə baş verən mexanizmləri anlamaqla, iqlim həssaslığını və ətraf mühit dəyişikliyinin uzunmüddətli nəticələrini daha yaxşı qiymətləndirə bilirik.
Bağlanır
Qədim iqlimlərin xüsusiyyətlərini Yer kürəsinə səpələnmiş geoloji dəlillər vasitəsilə oxumaq olar: quraqlığı göstərən səhra çöküntülərindən və buxarlanmalardan tutmuş rütubəti və bitki örtüyünü qeyd edən kömür və paleozollara, keçmişin "termometrləri" kimi çıxış edən sabit izotoplara qədər. Bütün bu ipucları Yerin iqliminin atmosfer tərkibindəki dəyişikliklərə, kontinental sürüşməyə və daxili geribildirimlərə həssas olan dinamik bir sistem olduğunu göstərir. Geoloji arxivi diqqətlə şərh etməklə, Yerin iqlim trayektoriyası haqqında daha aydın bir təsəvvür və indiki və gələcək iqlim dəyişikliyini anlamaq üçün dəyərli dərslər əldə edirik.
İstəsəniz, hər dövrdə istifadə olunan geoloji məlumatların növləri ilə yanaşı, müəyyən dövrlərin (məsələn, Dördüncü Buz dövrü, Təbaşir dövrünün “super istixanası” və ya “Qartopu Yeri”) nümunələrini müzakirə edən xüsusi bir altbölmə əlavə edə bilərəm.
