Bir deniz canlısının fosilinden milyonlarca yıl önceki okyanusların derinlikleri, iklim ve küresel sıcaklık hakkındaki tarihsel değişim gibi ilgili birçok konuda bilgi edinebiliyor, sorularımızın yanıtlarına ulaşabiliyoruz.
Dünya’nın ne kadar kıymetli bir gezegen olduğunu belirtmeme gerek yok sanırım ama bununla ilgili kanıtlar topladıkça, hakkında konuşmaktan kendimi alamıyorum açıkçası. Bu seferki konumuz daha çok paleontoloji biliminin bir araştırma konusu, ancak bilim dalları birbirini tamamlar nitelikte; jeolojik kayıtlardan atmosfer bilgisi elde edebiliyoruz. Mesela okyanusların derinlerindeki fosiller bize o dönemde yaşayan türler ve ortam hakkında ipuçları sunabiliyor. Hatta bu ipuçları, bize düşündüğümüzden de fazlasını verebiliyor. O günün koşullarındaki çevre nasıl hissettiriyordu? Güneş ne kadar süre tepede kalıyordu? Evet, bir deniz canlısının fosilinden bu çok bağımsız görünen soruların cevaplarını toplayabiliyoruz.
MİRAS KALAN SICAKLIK DEĞERLERİ
İklimle ilgili, özellikle de iklim değişimi ile ilgili sürekli tartıştığımız en büyük endişelerden biri nedir? Sıcaklık. İşte bu bizim için çok önemli olan şu soruyu bile sorabiliyoruz: Milyonlarca yıl önce hava ne kadar sıcaktı? O zamanlar termometre mi vardı canım, nasıl öğrenebiliriz ki diye doğal bir soru oluşabilir akıllarda ama evet vardı. Bildiğimiz termometre değil de fosil olanı diyelim buna da. Nasıl mı? Pek çok deniz canlısı kabuk veya iskeletten oluşur, bu kabuklar veya iskelet yapıları da kalsit dediğimiz kireçtaşını içerir. Kalsit, kalsiyum + karbon + oksijenin kombinasyonu olan bir mineral. Yani bu elementlerin “sıcaklığa dayalı” birtakım kimyasal reaksiyonlarıyla meydana geliyor. Dolayısıyla ne kadar kalsit içerdiğine göre o günün sıcaklık koşulları hakkında fikir sahibi olabiliyoruz. Veya yağış. Hemen ona da bir örnek verelim. Okyanus suyunun içeriğindeki oksijen genellikle iki formda oluşur: O16 ve O18. Her ikisi de oksijen, ancak atom başına düşen nötron sayısı ile ağırlık bakımından ayrılıyorlar. O16 daha hafif olduğu için daha kolay buharlaşıp sudan daha kolay ayrılabiliyor, O18 ise daha ağır olduğu için yağış olarak düşme konusunda daha hızlı davranıyor. Ve bu süreçlerde sıcaklık yine önemli. Çünkü sıcaklık değerleri bu izotopların nerede nasıl dağıldığını belirliyor. Dolayısıyla, hafif/ağır su oranı, gezegenin farklı bölgelerinde farklı değerlere sahip oluyor. Ve deniz canlıları bu oranı miras olarak bıraktıkları için paleontologlar eski çağların sıcaklık koşullarını incelemek istediklerinde deniz fosillerindeki izotop oranlarına bakıyorlar.
TEK HÜCRELİ DENİZ KABUKLUSUNUN ÖNEMİ
Bilimin imkânları her seferinde daha da şaşırtıyor beni. Gerçekten de nereden nereye… Milyonlarca yıl önceki su sıcaklığını bir deniz fosilindeki izotop oranından bulmak mı?! Bu arada kalsit, bir örnekti. Bu tür araştırmalara yardımcı olan başka elementler de var. Örneğin bazı deniz organizmaları vücutlarında magnezyum barındırıyorlar. Magnezyumu vücutlarına alma süreçleri de endotermik bir reaksiyon; bu, sıcaklık gerektiren bir tepkime olduğu anlamına geliyor. Dolayısıyla fosillerdeki magnezyum miktarı ne kadar fazlaysa, su o kadar daha sıcak anlamını taşıyor. Tüm bu teknikler paleotermometre’nin uygulamaları. Bu metodoloji ile Dünya tarihindeki bazı büyük değişimleri ortaya çıkarabiliyorlar. Hemen buna bir örnek verirsek… 2000 yılında yapılan bir çalışma, 50 milyon yıl önceki küresel sıcaklık hakkında, daha doğrusu Dünya’nın küresel sıcaklığındaki tarihsel değişimler hakkında detay veriyor ve bunu foraminifera adında tek hücreli bir deniz kabuklusunun magnezyum ve oksijen içeriğine bakarak yapıyorlar. Dünyanın geçirdiği bu soğuma fazlarını incelemek okyanus ekosistemlerindeki diğer değişimler, başka jeolojik olaylar ve daha birçok konuyla ilgili ayrıntılar sunuyor. Hatta şu anda Antarktika’yı örten buz örtüsünün gelişimini bile inceleyebiliyorsunuz. Gerçekten sanki dünyanın kendisi suyuyla, havası, toprağıyla kocaman bir arşivi olan bir kütüphane gibi.
MERCAN RESİFLERİYLE 430 MİLYON YIL ÖNCESİNİN HESABI
Genel olarak sıcaklık örnekleri verdik ama bu fosillerden okyanus derinliği hakkında da bilgi edinebiliyoruz. Dolayısıyla da o zamandaki suda oluşan gelgitler, akıntılar, suyun oksijen doygunluğu gibi önemli bilgileri öğrenebiliyoruz. Bir şey daha… Sıkı durun, bu da yeni bir çalışmadan. Tarih Şubat 2020. Bilim insanları, yine deniz fosilleri ile yapılan bir çalışma ile 70 milyon yıl önce bir günün kaç saat olduğunu hesapladılar. Çünkü o zamanlar, günler daha uzun sürüyordu! Bağlantısını duyunca daha da şaşırabilirsiniz. Yaşayan pek çok canlı türü gibi yumuşakçalar dediğimiz bazı türler yaşamları boyunca kabuk geliştiriyorlar. Ve bu gelişim döngüler şeklinde gerçekleşiyor. Bu döngüler de değişen mevsimler, gelgitler ve ulaşan güneş ışığı miktarı gibi faktörlerden etkileniyor. Şöyle ifade edeyim, bu döngüler kabuklarda belli tabakalar oluşturuyor, bu saydığım faktörlere göre farklı özellikler gösteriyor ve böylelikle bilim insanları o dönemin koşulları, güneş ışığı, mevsim süreleri, gün uzunluğu ile ilgili hesaplamalar yapabiliyor. Bir tam yıl içindeki gün sayısını hesaplıyorlar ve sonuç 372 gün çıkıyor, bu da bize günlerin aslında daha uzun sürdüğünü anlatıyor. Benzer bir çalışma mercan resifleri ile de yapılıyor ve 430 milyon yıl önce bir günün 21 saat olduğunu buluyorlar. Bu durumun gösterdiği şeylerden bir tanesi, o dönemde bitkilerin fotosentez gibi güneş ışığı gerektiren süreçleri için daha az vakitlerinin olması. Tabii bu da ekosistemlerin, küresel yaşam döngüsünün ne kadar farklı olduğu konusunda fikirler veriyor. Geçmişe, özellikle de milyonlarca yıl önceye ışınlanamayız belki ama doğa buna gerek olmadığını gösteriyor aslında ve öğrenmeye teşvik ettiği gibi yaşamımızı kolaylaştıracak, daha bilinçli yaşamamızı sağlayacak detaylar sunuyor bize.☸
