PALEOİKLİMİN TEMEL PRENSİPLERİ

... konulu sunumlar: "PALEOİKLİMİN TEMEL PRENSİPLERİ"— Sunum transkripti:

1 PALEOİKLİMİN TEMEL PRENSİPLERİ
Dersin sorumlusu: Prof. Dr. Turhan AYYILDIZ

2 LEVHA TEKTONİĞİ VE İKLİM
DERS 3 LEVHA TEKTONİĞİ VE İKLİM

3

4 DÜNYA DEĞİŞKEN Mİ? YÜZEY ALANI DEĞİŞMEKTEDİR.
CANLI YAŞAMI DEĞİŞMEKTEDİR.

5 Levha Tektoniği Süreçleri
Buzul Değişimi İklim Modeli CO2 Değişimi Buzul dönemi (Icehouse) Sera dönemi (Greenhouse) Örnek: 200 milyon yıl önce İki Hipotez Kutupsal Konum Hipotezi BLAG Yayılma Oranı Yükselme (Uplift) Günlenmesi

6 Levha Tektoniği: Dünyayı tanımlayan bilimsel teoriye plaka tektoniği denir.
Wegener (1914), doğu Güney Amerika'nın ve Batı Afrika'nın kenar boşluklarının bir araya gelebileceğini gördü.

7 Tektonik Plakaların Yapısı ve Kompozisyonu
Kimyasal bileşim Kıta kabuğu (30-70 km) Granitler 2.7 g / cm3 Okyanus kabuğu (5-10 km) Bazaltlar 3.2 g / cm km'ye kadar olan Manto (Fe, Mg) > 3.6 g / cm3 Fiziksel davranışr Litosfer (100 km) tektonik plakaları oluşturan sert, rijit bir ünite Astenosfer ( km) Daha yumuşak birim akabilir

8 Tektonik Plakalar Dünyanın dış sert katı, plaka olarak adlandırılan yaklaşık düzine ana parçaya ayrılır.

9 Plaka Sınırları Uzaklaşan Plakalar Yaklaşan Plakalar Transform faylar

10 Geçmiş levha hareketlerinin kanıtı
Dünya manyetik alanı Dünya coğrafyasını yeniden düzenleyen Levha tektoniği kanıtı Dünyadaki sıvı demir çekirdeğinde dolaşan ergimiş sıvılardan kaynaklanan manyetik alan enerjisi.

11 Manyetik şeritler Eriyik sıvı manyetik alanı kayıt eder.

12 Kıtaların geçmiş yerlerinin paleo manyetik tayini
Bazalt, kullanım için en iyi kayalardır (manyetik demir açısından zengin). 175 My'dan daha eski okyanus kabuğu yok. Daha erken dönemler için, kıtadaki bazaltlara odaklanmalıdır.. Manyetik imzalarının daha sonraki bir zamanda manyetik alana dayandığı ihtimalinin artması nedeniyle 500 My daha az güvenilir.

13 Kısa Özet 300 milyon yıl öncesine kadar kıta yerlerini iyi bir doğrulukla yeniden inşa edebiliriz. Okyanus havzasındaki deniz tabanının yayılma hızları ölçülebilir. Okyanus kabuğunun küresel ortalama oluşumunu ve tahrip edilmesini tahmin etmek için, dünyanın okyanusundan yeterince yayma hızları bile oluşturabiliriz.

14 Kutupsal Pozisyon Hipotezi:
buz tabakaları, kutuplara veya kutuplara yakın enlemlerde bulunduğunda kıtalar üzerinde görünmelidir, Ancak kutupların yakınında herhangi bir kıta yoksa, yeryüzünde hiçbir yerde buz olmamalıdır.

15 Kıtaların Hareketi

16 Laurasia Gondwana Lavrasya: Kuzey-orta Asya, Avrupa, Kuzey Amerika
Pengaea Lavrasya: Kuzey-orta Asya, Avrupa, Kuzey Amerika Gondwana: Afrika, Arabistan, Antartika, Avusturalya, Güney Amerika ve Hindistan. Laurasia Gondwana

17 Gondwana ve Güney Kutpu

18 500 M. Yıl Önce Buzullar ve Kıtasal Pozisyonlar.
Why ? CO2 Icehouse Greenhouse

19 Süperkıta Pangea’ daki İklim Modeli
İklim bilimcisi, coğrafyanın etkisini ve diğer birkaç faktörü değerlendirmek için genel dolaşım modellerini (GDM'ler) kullanır. Sorular: Atmosferik CO2’ in düzeyi neydi? Jeolojik kayıtla eşleşiyor mu?

20 Pangae İklimi Model Simülasyonuna Giriş
Sınır şartları: 1. Kara ve deniz dağlımı 2. Küresel deniz seviyesi 3. Topografya Basitleştirilmiş simetri kullanma 1000 m Günümüzle kıyaslama 200 My önce

21 Pangae İklimi model simülasyon girişi kontrolü
4. İklim modelleyicileri atmosferdeki muhtemel CO2 seviyesini sınırlarlar. 5. Astrofiziksel modelleyiciler, Güneş'in enerjisini günümüzden% 1 daha zayıf gösterir.

22 Pangea İklimi Model Simülasyonundan Çıkan Çıktı
Kuru karasal iklim Azalan Yükselme 1. Kuraklığın altındaki subtropikal enlemlerde büyük geniş araziler. 2. rüzgarlar kıtasal iç bölgeye ulaştıklarında su buharının çoğunu kaybediyor.

23 Pangaean İklimi Model Simülasyonundan Çıkan Çıktı
Muson dolaşımları Yaz aylarında ısınmaya ve kış aylarında ışınımla ısı kaybına kara ve denizin farklı tepki oranları.

24 CO2 Girişinin Tektonik Kontrolü
BLAG [1983] (Jeokimyacılar Robert Berner, Antonio Lasaga, Robert Garrels) Son birkaç yüz milyon yıldaki iklim değişiklikleri esas olarak, plaka tektoniği süreci ile CO2 oranındaki değişikliklerin atmosfere yayılımıyla gerçekleştiğini ileri sürdüler. (Yayılma hızı hipotezi) Yayılma oranları CO2 İklim değişimi Değişim

25 Deniz tabanının yaşı Yayılma oranları, Pasifik'te Atlantik'ten on kat daha hızlı.

26 Dünya'nın Olumsuz Geri Bildirimi.

27 Tektonik ölçekli Karbon döngüsü
Silikat kayaç Atmosfer Plankton Okyanus sedimanı CO2 Dengesizliği İklim değişimi

28 100 My önce daha sıcak bir dünya
100 milyon yıl öncesine kıyasla, küresel ortalama dağılım oranı bugünkü değere göre% 50 daha hızlıydı, bu nedenle kayalardan atmosfere CO2 girişi oranı bugünün üzerinde olmalıdır.

29 Yükselme Günlenme Hipotezi (The Uplift Weathering Hypothesis)
Kimyasal günlenme Rock exposure Taze kayaç Maruz kalma süresi Soğuma!

30 Kayacın Parçalanması Günlenme ve Maruz Kalma Zamanı

31 Üç Hipotez:

32

33 Takashima vd., 2006

34 Dünyadaki Geç Paleozoik iklimler, o yaştaki kayalarda bulunan jeolojik kanıtlara göre belirlenmiştir.

35 SONUÇLAR Plaka tektonik süreci icehouse aralıkları arasındaki değişimleri büyük ölçüde açıklamaktadır. Son yüz milyon yılda tektonik ölçekte atmosferik CO2 değişiklikleri, iklim değişkenliğini açıklamak için gereklidir. Hem yayılma hızı hem de yükseltme hipotezleri, CO2'deki ve levha tektoniğindeki değişiklikleri bağlamaya çalışmaktadır.