Yazan: Byron Adams
Çeviren: Ümit Sözbilir
Düzenleyen: Esranur Maral
Özet: Yağmur damlalarıyla dağların hareket ettiğini öne süren öncü bir teknik, uzun zamandır devam eden bilimsel bir bilinmezliği çözdü.
Yağışın dağlık arazilerin evrimi üzerindeki dramatik etkisi, jeologlar arasında geniş çapta tartışılıyordu ancak Bristol Üniversitesi tarafından yönetilen ve Science Advances‘te yayımlanan yeni araştırma bu etkiyi net bir şekilde hesaplayarak zirvelerin ve vadilerin milyonlarca yıl içinde nasıl geliştiğine dair anlayışımızı değiştirdi.
Sıradağların en büyüğü olan Himalayalara odaklanan bulgular, aynı zamanda iklim değişikliğinin kara parçaları ve dolayısıyla insan yaşamı üzerindeki olası etkisini tahmin etmenin yolunu açıyor.
Bristol Üniversitesinin Cabot Çevre Enstitüsündeki Dorothy Hodgkin Kraliyet Akademisi üyesi Dr. Byron Adams, “Daha fazla yağmurun nehirleri ve kayaları daha hızlı keserek dağları şekillendirebileceği sezgisel görünebilir ancak bilim insanları, yağmurun bir kara parçasını yeterince hızlı bir şekilde kayaları Dünya’dan “emecek” kadar çabuk aşındırıp dağları çok hızlı ve etkili bir şekilde yukarı çekebileceğine inanıyorlar.”
“Her iki teori de onlarca yıldır tartışılmaktadır çünkü gereken ölçümlerin kanıtlanması çok zahmetli ve karmaşık. Atmosferik ve katı dünya süreçlerinin yakından bağlantılı olduğu fikrini güçlü bir şekilde desteklediği için keşfi bu kadar heyecan verici bir ilerleme yapan da budur.”
Dünyanın nasıl çalıştığını açıklamayı amaçlayan bilimsel modellerde bir eksiklik olmasa da daha büyük zorluk, hangisinin en doğru olduğunu test etmek için yeterince iyi gözlem yapmak olabilir.
Çalışma, Bhutan ve Nepal’den geçen orta-doğu Himalayalarına dayanıyordu çünkü dünyanın bu bölgesi erozyon oranı çalışmaları için en çok örneklenen kara parçalarından biri hâline geldi. Dr. Adams, Arizona Eyalet Üniversitesi (ASU) ve Louisiana Eyalet Üniversitesinden ortak çalışanlarla birlikte, nehirlerin altındaki kayaları aşındırma hızını ölçmek için kum taneleri içindeki kozmik saatleri kullandı.
“Uzaydan gelen kozmik bir parçacık Dünya’ya ulaştığında, nehirlere doğru taşınırken tepelerdeki kum tanelerine çarpması muhtemeldir. Bu olduğunda, her kum tanesinin içindeki bazı atomlar nadir bir elemente dönüşebilir. Bir kum torbasında bu elementin kaç atomunun bulunduğunu sayarak kumun orada ne kadar süredir bulunduğunu ve dolayısıyla kara parçasının ne kadar çabuk aşındığını hesaplayabiliriz.” dedi.
“Bu sıradağlarının her yerinden erozyon oranlarına sahip olduğumuzda, bunları nehrin dikliği ve yağış miktarındaki değişimlerle karşılaştırabiliriz. Bununla birlikte, böyle bir karşılaştırma büyük ölçüde sorunludur çünkü her veri noktasını üretmek çok zordur ve tüm verilerin birlikte istatistiksel yorumu karmaşıktır.”
Dr. Adams, regresyon tekniklerini nehirlerin nasıl aşındırdığına dair sayısal modellerle birleştirerek bu zorluğun üstesinden geldi.
“Bhutan ve Nepal’de gözlemlenen erozyon oranı modelini yeniden oluşturmak için çok çeşitli sayısal modelleri test ettik. Sonuçta yalnızca bir model ölçülen erozyon oranlarını doğru bir şekilde tahmin edebildi.” dedi. “Bu model, ilk kez yağışların engebeli arazide erozyon oranlarını nasıl etkilediğini ölçmemize olanak tanıyor.”
ASU Jeoloji Profesörü ve araştırma ortağı Profesör Kelin Whipple şunları söyledi: “Bulgularımız, topografyayı kullanarak tektonik etkinlik modellerini değerlendirirken yağış miktarını hesaba katmanın ne kadar ciddi olduğunu gösteriyor ve ayrıca tektonik fay hatları kayma oranının yüzeydeki iklim kaynaklı erozyon tarafından ne kadar kontrol edilebileceğini ele almak için önemli bir adım sağlıyor.”
Çalışma bulguları ayrıca Himalayadaki arazi kullanım yönetimi, altyapı bakımı ve tehlikeler için önemli çıkarımlar taşıyor.
Himalayalarda, yüksek erozyon oranlarının barajların arkasındaki tortulaşmayı önemli ölçüde artırarak ciddi hidroelektrik projelerini tehlikeye atması gibi sürekli mevcut bir risk var. Ayrıca bulgular, daha fazla yağışın yamaçların altını oyarak döküntü akışı veya toprak kayması riskini artırdığını gösteriyor. Oluşan döküntü akışı ve toprak kaymaları, barajlar için çok büyük olup bunları taşıyan akarsular da doğal afetlerin oluşmasına sebebiyet verir. Ayrıca, gelen çamur baraj tabanını doldurarak suyu yükseltir ve baraj kapaklarını açarak suyu boşaltamayacak duruma gelmesine neden olur ki dolu savak ve normal su kapaklarının açılması başlı başına sel yaratır.
Dr. Adams şunları ekledi: “Verilerimiz ve çözümlememiz, Himalaya gibi dağlık arazilerdeki erozyon modellerini tahmin etmek için etkili bir araç sağlıyor ve bu nedenle, bu dağların içinde ve eteklerinde yaşayan yüz milyonlarca insanı etkileyen tehlikelere ilişkin paha biçilmez bilgiler sağlayabilir.”
Araştırma; Kraliyet Topluluğu, Birleşik Krallık Doğal Çevre Araştırma Konseyi (NERC) ve Ulusal Bilim Vakfı (NSF) tarafından finanse edildi.
Dr. Adams, bu araştırmaya dayanarak şu anda büyük volkanik patlamalardan sonra kara parçalarının nasıl tepki verdiğini araştırıyor.
Dr. Adams, “Kıta evrimi modellemesinin bu yeni sınırı, volkanik süreçlere de yeni bir ışık tutuyor. Erozyon oranlarını ve kaya özelliklerini ölçmeye yönelik en son tekniklerimiz sayesinde, geçmişte nehirlerin ve yanardağların birbirlerini nasıl etkilediğini daha iyi anlayabileceğiz.” dedi. “Bu, gelecekteki volkanik patlamalardan sonra neler olabileceğini ve yakınlarda yaşayan topluluklar için sonuçlarını nasıl yöneteceğimizi daha doğru bir şekilde tahmin etmemize yardımcı olacak.”