Son buzul devri sırasında Dronning Maud Land açıklarında milenyum- ila yörünge ölçeğinde yeraltı okyanusu ısınması ve polinya oluşumu

Antarktika buzunun altındaki gizli ısının önemi

Son buzul çağını hayal ettiğimizde donmuş, değişmeyen bir dünya canlanır. Oysa Antarktika kıyılarını çepeçevre saran deniz buzu altında okyanus hiç de hareketsiz değildi. Bu çalışma, Doğu Antarktika’daki Dronning Maud Land açıklarında Weddell Denizi yüzeyinin derinliklerine bakıyor ve nispeten sıcak su darbelerinin yüzeye doğru tekrar tekrar yükselerek büyük buzsuz alanlar — polinyalar — açtığını ortaya koyuyor. Bu gizli ısı boşalmaları buzulu eritmedi; aksine onun büyümesine yardımcı olmuş olabilir. Okyanus, buz ve atmosfer arasındaki bu eski etkileşimin nasıl işlediğini anlamak, bugün ısınan okyanusların Antarktika’yı ve küresel deniz seviyelerini nasıl yeniden şekillendirebileceğini öngörmek için çok önemlidir.

Deniz tabanında benzersiz bir okyanus zaman kapsülü

Araştırmacılar, modern Antarktika raf kenarının yaklaşık 70 kilometre kuzeyinde, doğu Weddell Denizi’nde yer alan Bungenstock Platosu’ndan uzun bir sediment kemiği çıkardılar. Bu kereste içinde, sürüklenen mikroskobik organizmaların (özellikle Neogloboquadrina pachyderma) minik kabukları ve çamur, yaklaşık 75.000 ile 20.000 yıl önce arasını — son buzul çağının büyük bölümünü kapsayan — neredeyse sürekli olarak birikmiş. Bu kabuklar, büyüdükleri suyun ince kimyasal imzalarını koruyor. Araştırma ekibi, kabuklardaki birkaç bağımsız işareti — oksijen ve karbon izotopları, magnezyum-kalsiyum oranları ve nadir “topaklanmış” izotoplar — ölçerek üst 50–150 metre derinlikteki deniz suyunun sıcaklık, tuzluluk ve besin değişimlerini on binlerce yıl ölçeğinde yeniden inşa etti.

Soğuk yüzeyin altında pusuya yatmış sıcak su

Bugün Güney Okyanusu’nun üst katları tabakalıdır: çok soğuk, nispeten taze bir yüzey tabakası, altında biraz daha tuzlu ve daha ılık bir "Sıcak Derin Su" kitlesi bulunur. Bu katmanlar arasındaki yoğunluk farkı, ılık suyu derinde tutar ve kıyı buz raflarını erimeden korumaya yardımcı olur. Sediment çekirdeği, son buzul döneminde bu dengenin tekrar tekrar değiştiğini gösteriyor. Proxy veriler, yüzeyin 50–150 metre altındaki sıcaklıkların, Antarktika hava sıcaklıkları soğurken yaklaşık 1–2 °C kadar yükseldiği dönemleri ortaya koyuyor. Bu yeraltı ılık dönemleri aynı zamanda daha tuzlu ve besinçe zengin koşullarla da örtüşüyor; bu da daha derindeki ılık su kitlesinin, foraminiferlerin yaşadığı daha sığ derinliklere doğru yükseldiğini gösteriyor.

Dondurulmuş denizde açılan kadim polinyalar

Son buzul çağının en soğuk dönemlerinde — özellikle 72–63, 58–55, 52–48, 43–40 ve 38–20 bin yıl öncesi civarında — kanıtlar ılık derin suyun yüzeye en yakın seviyelere çıktığını gösteriyor. Yazarlar, ısı ve tuzun bu dikey yeniden dağılımının yoğunluk tabakalanmasını tekrar tekrar zayıflattığını ve Dronning Maud Land açıklarında denizin genişçe buzsuz kaldığı polinyaların oluşmasını teşvik ettiğini öne sürüyor; bu sırada deniz buzu bölgede geniş ve kalın olmaya devam ediyordu. Bu polinyalarda deniz buzu, alttan yükselen ısının atmosfere kaçması nedeniyle kolayca oluşamıyor veya kalamıyordu. Başka bağımsız kanıtlar da bu tabloyu destekliyor: bölgedeki diğer sediment çekirdekleri buzul zamanlarında alışılmadık derecede yüksek üretkenlik ve iyi kabuk korunumu gösteriyor ve karadaki kar kırlangıcı (snow petrel) kolonilerinden elde edilen fosiller, deniz buzunun genişlediği dönemlerde bile sınırlı beslenme menzilinde açık su bulunduğunu işaret ediyor.

Rüzgârlar, buz ve uzak okyanuslar ortak fail

Çalışma, tekrarlayan bu polinyaları farklı zaman ölçeklerini kapsayan etkileşen bir güç ağına bağlıyor. Yaklaşık 41.000 yıllık yörünge ölçeklerinde Dünya’nın eğimindeki değişiklikler düşük ve yüksek enlemler arasındaki iklim zıtlığını değiştirdi. Düşük eğim dönemleri tropiklerle kutuplar arasındaki sıcaklık farkını güçlendirerek daha kuvvetli batı rüzgârlarını ve Weddell Gyre’sine ılık derin suyun daha fazla taşınmasını destekledi. Aynı zamanda geniş buzul deniz buzu ve daha büyük bir Antarktika buz tabakasından kaynaklanan güçlü yamaç rüzgârları (katabatik) ısıyı derinde hapsederken üst okyanusun kararsız hale gelerek ters dönmesine zemin hazırladı. Daha kısa, binyıllık zaman ölçeklerinde ise Güney Okyanusu’ndaki yeraltı ısınmaları Atlantik Meridyen Ters Dönüşüm Dolaşımı — küresel okyanus dolaşımının ana bileşenlerinden biri — güçlü olduğunda daha sık görünme eğilimindeydi. Bu durum, Kuzey Atlantik’teki iklim değişimleri ile Güney Okyanusu arasında bir tahterevalli benzeri bağa işaret ediyor.

Bu, buz çağları ve geleceğimiz için ne anlama geliyor

Yazarlar, tekrarlayan bir "Buzul Dronning Maud Land Polinyası"nın son buzul çağının normal bir özelliği olduğunu ve muhtemelen 1970’lerde gözlenen Büyük Weddell Polinyası kadar büyük olduğunu, ancak birkaç yıl değil binlerce yıl ölçeğinde işlediğini öne sürüyorlar. Soğuk dönemlerde okyanustan atmosfere ısı çıkararak bu polinyalar Antarktika üzerinde kar yağışını artırmış ve kıta kenarındaki buz tabakasını kalınlaştırmış olabilir; aynı zamanda derin okyanusu karıştırıp küresel dolaşımı ve karbon depolanmasını etkileyebilirdi. Uydu görüntülerinde görülen modern polinyalar farklı arka plan koşullarıyla şekillense de, bu bölgenin rüzgârlar, deniz buzu ve okyanus yapısındaki küçük değişimlere karşı hâlâ çok duyarlı olduğunu gösteriyor. Geçmiş, dolayısıyla bir uyarı sunuyor: Antarktika çevresindeki gizli yeraltı ısıtmasındaki değişimler buz‑okyanus sistemini hızla yeniden düzenleyebilir ve sonuçları dünya çapında yankılanabilir.

Atıf: Pinho, T.M.L., Nürnberg, D., Nele Meckler, A. et al. Millennial-to-orbital-scale subsurface ocean warming and Polynya formation off Dronning Maud Land during the last glacial. Nat Commun 17, 2440 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70498-w

Anahtar kelimeler: Antarktika polinyaları, Güney Okyanusu dolaşımı, yeraltı okyanusu ısınması, son buzul dönemi, Dronning Maud Land