Emeishan sel bazalt volkanizması sırasında atmosferik CO2 düşüşü

Volkanlar Gezegeni Nasıl Soğutur

Çoğumuz dev volkanik patlamaları atmosfere büyük miktarlarda karbondioksit (CO2) salan ve gezegeni ısıtarak kitlesel yok oluşlara katkıda bulunan felaketler olarak düşünürüz. Bu çalışma, Çin’in güneybatısındaki benzer eski bir volkanik olayı inceliyor ve şaşırtıcı bir sonuç buluyor: en yoğun lav akışı sırasında atmosferik CO2 keskin biçimde düştü. Bunun nedenini anlamak, Dünya’nın derin içi, yüzey peyzajları, okyanuslar ve iklimin milyonlarca yıllık etkileşimine ilişkin yeni bir bakış açısı sunuyor.

Gizemli Bir Sinyale Sahip Dev Bir Patlama

Yaklaşık 260 milyon yıl önce, Permiyen döneminde, Emeishan Büyük Magmatik Bölgesi (LIP) birkaç milyon yıl içinde devasa lav hacimleri püskürttü. Bu olay, özellikle resif inşa edenler ve diğer sığ su organizmaları için deniz yaşamında ciddi bir krizle örtüştü. Yaygın görüş, bu tür patlamaların büyük miktarlarda CO2 açığa çıkarıp gezegeni ısıtarak ekosistemleri baskıladığı yönünde. Yine de Emeishan volkanizması sırasında atmosferik CO2’nin nasıl değiştiğine dair doğrudan kanıtlar eksikti ve gerçek iklim etkisi belirsiz kaldı.

Moleküler Fosillerden Eski CO2’yi Okumak

Geçmiş CO2 seviyelerini yeniden oluşturmak için yazarlar, Emeishan püskürmeleri öncesini, esnasını ve sonrasını kapsayan Güney Çin’deki Shangsi kesitindeki denizel kayaları örneklediler. Sadece kaba kaya kimyasına güvenmek yerine, klorofilden türeyen küçük moleküler fosillere—özellikle fitan adı verilen bir bileşiğe—odaklandılar. Fitan içindeki hafif ve ağır karbon oranı, aynı yerde bulunan karbonat minerallerindeki oranla karşılaştırıldığında, antik alglerin fotosentez sırasında ağır karbondan ne kadar kaçındığını kaydeder. Bu ayrım CO2 bol olduğunda artar, CO2 kıt olduğunda azalır. Bu izotop “parmak izlerini” modern ilişkilerle kalibre edip sıcaklık ve besin etkilerini hesaba katarak ekip, birkaç milyon yılı kapsayan atmosferik CO2’nin yüksek çözünürlüklü bir eğrisini üretti.

Lav Taşkınının Zirvesinde CO2 Düşüşü

Ortaya çıkan kayıt beklenmedik bir desen gösteriyor. Ana püskürmelerin öncesinde CO2 seviyeleri yaklaşık 700 parçacık başına milyon (ppm) civarında dalgalanıyordu. Yaklaşık 263,5 milyon yıl önce—volkanik bölge gelişirken—CO2 düzenli olarak düştü ve ana sel bazalt fazının sonuna doğru değerler yaklaşık 350 ppm’e ulaştı. Dikkat çekici biçimde, bu düşük nokta, sedimanlarda görülen güçlü cıva (mercury) sıçramalarıyla örtüşüyor; bu da yoğun volkanik etkinliğin bağımsız bir işareti. Sadece daha sonra, daha küçük ama daha patlayıcı silisli patlamalar sırasında atmosferik CO2 yeniden yaklaşık 1000 ppm’e yükseldi ve volkanizma azaldıktan sonra yaklaşık 600 ppm’e geri döndü. Böylece en büyük lav üretimi dönemi, geleneksel modellerin öngördüğünün tersine büyük atmosferik CO2 düşüşüyle çakıştı.

Yükseltilmiş Deniz Tabanı Kayaları Dev Bir CO2 Süngeri Olarak

Bu paradoksu açıklamak için yazarlar lavların altındaki Emeishan bölgesinin kabuk temellerine bakıyorlar. Ana püskürmeler başlamadan önce, sıcak bir manto püskülü Dünya’nın derinlerinden yükselip örtüleyen kabuğu yüzlerce kilometre genişliğinde ve bir kilometreye kadar yükseklikte bir kubbe oluşturacak şekilde yukarı itti. Bu yükselme, Yangtze platformunun eski deniz tabanı kireçtaşlarından oluşan kalın karbonat istiflerini yağmur, nehir ve kimyasal ayrışmaya maruz bıraktı. Bu karbonatlar çözündükçe atmosferik CO2’yi tüketti ve çözünmüş halde okyanuslara taşıdı. Lityum izotopları ve kil bazlı alterasyon indeksi gibi çözünme şiddetinin jeokimyasal izleri, CO2 düşüşü ile aynı dönemde doruğa çıkıyor ve bu yorumu destekliyor. Hesaplamalar, yükseltilmiş karbonatların erozyonunun, okyanusun kısmi tamponlamasını da dikkate aldıktan sonra, tüm atmosferle karşılaştırılabilir veya daha fazla miktarda CO2 çekmiş olabileceğini öne sürüyor.

Bu LIP’in Neden Farklı Davrandığı

Emeishan lavlarının kendisi de birçok diğer volkanik bölgeye kıyasla CO2 bakımından olağanüstü derecede fakir görünmekte; bu da püskürmelerin atmosfere göreli olarak mütevazı miktarlarda gaz eklediği anlamına geliyor. Magmanın kalın, organikçe zengin sedimanlara sokularak bu kayaların ısınmasıyla büyük miktarda karbon açığa çıkardığı Sibirya Tuzakları’ndan farklı olarak, Emeishan batolitleri çoğunlukla karbonat ev sahiplerine ve sınırlı bir iç bölgeye hapsedilmişti. Sonuç olarak, ana karbon hikâyesi büyük degazasyon değil, yükselme tarafından süperşarj edilen büyük ölçekli çözünmeydi; Permiyen okyanuslarının görece yavaş tamponlama kapasitesi de buna katkıda bulundu. Bu faktörler birlikte taze açığa çıkan kireçtaşının CO2 emme gücünün birkaç milyon yıl boyunca volkanik emisyonların üstesinden gelmesine izin verdi.

Volkanlar ve İklimi Yeniden Düşünmek

Uzman olmayanlar için kilit mesaj şudur: dev volkanik dönemler her zaman iklimi aynı yönde itmez. Emeishan örneğinde, derinden kaynaklanan ısı yüzeyi öyle biçimlendirdi ki, açığa çıkan kayalar geçici olarak geniş bir CO2 süngerine dönüştü, aynı zamanda yüzey lav akışları da devam etti. Daha sonra farklı patlama tarzları dengeyi tekrar CO2 salınımına doğru çevirdi. Bu karmaşıklık, neden bazı büyük magmatik bölgelerin yıkıcı yok oluşlarla örtüşürken bazılarının örtüşmediğini açıklamaya yardımcı olur ve manto püskülünden dağ oluşumuna, erozyona, okyanus kimyasına ve atmosferik değişime kadar tüm zinciri dikkate almanın, Dünya’nın derin zaman iklim tarihini yorumlarken ne kadar gerekli olduğunu vurgular.

Atıf: Shen, J., Zhang, Y.G., Yuan, DX. et al. Atmospheric CO₂ drawdown during the Emeishan flood basalt volcanism. Nat Commun 17, 1657 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69600-z

Anahtar kelimeler: antik iklim, büyük kızılcıkçık alanları, karbondioksit, kayacın çözünmesi, kitlesel yok oluş