And Dağ volkanizması, okyanus gübrelemesi, deniz ekosisteminde dönüşüm ve Geç Miyosen’de küresel soğuma

Volkanlar, Okyanuslar ve Eski Bir Soğuma

Yaklaşık 7 ila 5 milyon yıl önceki Geç Miyosen, Dünya ikliminin soğuduğu, okyanus yaşamının yeniden örgütlendiği ve büyük balinaların dev boyutlara doğru evrildiği bir dönemdi. Bu çalışma şaşırtıcı bir soruyu gündeme getiriyor: And Dağları boyunca gerçekleşen volkanik patlamalar, besin açısından zengin külü okyanuslara serpiştirerek deniz yaşamını beslemiş, havadan karbondioksit çekmiş ve gezegeni daha serin koşullara itmiş olabilir mi? Fosiller, jeokimyasal kayıtlar ve gelişmiş bilgisayar modellerini birleştirerek, yazarlar kara üzerindeki patlamaların denizdeki yaşamı ve iklimi nasıl yeniden şekillendirmiş olabileceğini araştırıyor.

Denizi Besleyen Dağlar

Andlar, dünyanın en uzun aktif volkan zincirini oluşturur, Güney Amerika üzerinde yükselir ve Humboldt Akıntısı ile Güney Okyanusu gibi gezegenin en üretken okyanus bölgelerinden bazılarına bitişiktir. Bu volkanlar şiddetli patladığında, külü atmosferde yükseğe fırlatır ve rüzgârlar onu denizlerin üstüne kadar taşıyabilir. O kül sadece toz değildir: yüzey sularında sıkça eksik olan demir, fosfor ve silikon gibi anahtar besinler içerir. Çalışma, And Dağları’nda volkanizmanın özellikle yoğun olduğu Geç Miyosen’e odaklanıyor. Aynı zamanda küresel kayıtlar okyanus üretkenliğinin arttığını, deniz ekosistemlerinde yaygın değişiklikler görüldüğünü, atmosferik karbondioksitin düştüğünü ve genel bir soğumanın yaşandığını gösteriyor. Yazarlar, Andlar’dan tekrar eden kül yağışlarının okyanusu gübrelemeye yardımcı olarak yaşam ile iklim arasındaki bağı güçlendirmiş olabileceğini öne sürüyor.

Fosiller ve Okyanus Çamurundan İpuçları

Bu fikri test etmek için araştırmacılar önce dünya çapında birçok bağımsız kaydı taradılar. Peru ve Şili kıyılarındaki deniz yatakları, mikroskobik algler (diyatomlar), sünger kalıntıları ve çeşitli omurgalı fosilleriyle dolu külce zengin katmanları koruyor; bu durum son derece üretken kıyı denizlerine ve karmaşık besin ağlarına işaret ediyor. Diyatom kalıntılarının küresel derlemleri, derin okyanus fosfat seviyeleri ve silika açısından zengin birikintiler Geç Miyosen sırasında belirgin bir üretkenlik artışı gösteriyor. Aynı zamanda balina ve diğer büyük deniz hayvanlarının kayıtları çarpıcı bir hikâye anlatıyor: balinalar hızla büyüdü, öte yandan deniz megafaunasındaki soy tükenme oranları, özellikle Pliyosen’e doğru, yükseldi. Bu örüntüler, en azından kısmen karadan gelen besin taşımasıyla yönlendirilen sürekli okyanus üretkenliği ve habitat değişikliklerinin deniz yaşamı üzerinde güçlü baskılar oluşturduğunu düşündürüyor.

Rüzgârda ve Suda Külün İzini Sürmek

Araştırma ekibi daha sonra And külünün makul bir düzeyde yeterli besin sağlayıp sağlamayacağını görmek için modellere döndü. Atmosferik taşınım modeli kullanarak, yüksek Merkezi Andlar’dan çıkan külün modern benzeri rüzgâr desenleri altında nasıl seyahat edeceğini simüle ettiler. Kül bulutlarının çoğu doğuya doğru Güney Atlantik üzerine taşındı ve güney Hint Okyanusu’na ilerledi; bir kısmı ise kuzey Şili açıklarına doğrudan Pasifik’e düştü. Ardından bu kül kaynaklı besin akışını okyanus fiziksel süreçlerini, biyolojiyi ve karbon değişimini izleyen bir Dünya sistemi modeline beslediler. Bireysel patlamaları temsil eden kısa süreli darbeler modelde diyatom patlamalarında keskin artışlar ve Güney Okyanusu tarafından ek karbondioksit alımı gösterdi. Her birkaç on ila yüz yılda bir tekrarlanan bu darbeler, karbonda derin sulara ve sedimanlara yönelik sürekli bir ihracat artışı oluşturdu.

Derin Okyanusun Uzun Bellekleri

Derin deniz yavaş tepki verdiği için yazarlar on binlerce yıl çalıştırılabilecek daha idealize bir ikinci model de kullandılar. Bu model, besinlerin ve karbonun okyanus içinde nasıl döndüğünü ve sedimanlarda nasıl gömüldüğünü izledi. Tek bir kül darbesi atmosferik karbondioksitte yalnızca geçici düşüşlere neden oldu; çünkü derin okyanus nihayetinde depoladığı karbonu tekrar yüzeye geri verdi. Ancak patlamalar sıkça tekrarlandığında—özellikle genişleyen kurak bölgelerden artan arka plan tozu ile birleştiğinde—model birkaç bin yıl boyunca yaklaşık 10 ila 15 parça başına milyon (ppm) karbondioksit düşüşü üretti. Tek başına ölçüldüğünde mütevazı olsa da, bu tür azalmalar Geç Miyosen’de etkin olan dağ oluşumu, okyanus dolaşımındaki değişimler ve büyüyen buzul örtüleri gibi diğer süreçlerle birleştiğinde önemli hale gelebilir.

Eski Kül Dünya’yı Nasıl Soğutmaya Yardımcı Olmuş Olabilir

Sonuç olarak, çalışma tekrar eden And patlamalarının yalnızca gökleri karartmakla kalmadığını, muhtemelen daha fazlasını yaptığını savunuyor. Demir ve fosfor açısından zengin külü sürekli olarak besin fakiri Güney Okyanusu sularına sağlayarak diyatom patlamalarını desteklemiş, karbonu derin okyanusa taşıyan biyolojik pompayı güçlendirmiş ve atmosferik karbondioksiti hafifçe düşürmüş olabilirler. Bu gübreleme, artan toz girişleri, değişen okyanus akıntıları ve genişleyen balina popülasyonlarının geri bildirimleriyle karışarak Geç Miyosen’in küresel soğumasına ve deniz ekosistemlerinin yeniden şekillenmesine katkıda bulunmuş olabilir. Çalışma, Dünya’nın katı, sıvı ve canlı parçalarının ne kadar sıkı bağlı olduğunu ve dağlardan gelen volkanik “gübrelemenin” okyanuslar ve atmosfer üzerinde binyıllar boyu yankı yapabileceğini vurguluyor.

Atıf: Carrapa, B., Clementz, M.T., Cosentino, N.J. et al. Andean volcanism, ocean fertilization, marine ecosystem turnover, and global cooling in the Late Miocene. Commun Earth Environ 7, 335 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03457-4

Anahtar kelimeler: And Dağ volkanizması, okyanus gübrelemesi, Geç Miyosen soğuması, Güney Okyanusu üretkenliği, deniz ekosisteminde değişim