Buzul

Buzul, dağ zirvelerinde yaz kış erimeyen ve yer çekiminin etkisiyle yer değiştiren büyük kar ve buz kütlesidir. Eğimli arazilerde yıllar boyunca biriken kar kütlesinin önce buzkar, sonra da buza dönüşmesiyle oluşur. Buzullar okyanuslardan sonra dünya üzerindeki ikinci büyük su deposu ve en büyük tatlı su deposudur, tatlı suyun % 98,5'ini oluştururlar. Hemen hemen her kıtada buzullara rastlanır. Dünya'nın belirli bölgeleri, bütün yıl erimeyen ve "buzul" adını alan buzlarla kaplıdır. Bunlar kutup bölgeleriyle yüksek dağların tepeleridir. Buzul oluşabilecek bölgenin deniz yüzeyinden yüksekliği, enlemin artmasıyla azalır. Ekvator yakınlarında 0° enlem çevresinde buzullara rastlamak için Runewenzorilerin 4.400 m yüksekliğine çıkmak gerekirken, Alplerde (45°) 2500 m'ye, Norveç'te (60°) 1500 m'ye çıkmak yeterlidir. Kutupta buzullara deniz yüzeyinde rastlanır.

Buzullarla taşınan kayalar ve çökeltilerle oluşan uç, yanal, yer ve orta buzultaşları, buzul teknesi (U şekilli vadiler), buzyalağı (buz sirki) buzullarla ilgili jeolojik yüzey şekilleridir.

Buzulu oluşturan kar sürekli olarak donma ve erimeye maruz kalır ve taze yağan kar tanelerinden bir çeşit taneli kar olan buzkar (névé) hâline dönüşür. Üzerindeki buz ve kar katmanlarının basıncı altında bu taneli kar daha da yoğun olan eski kara (firn) dönüşür. Yıllar süren bir dönemden sonra eski kar katmanları daha da sıkışarak buzulu oluşturan buza dönüşür. Buzulların kendine özgü mavimsi renginin nedeni gökyüzünün de mavi görünmesini açıklayan Rayleigh saçılımıdır.

Buzulun alt katmanları basınç nedeniyle erimeye maruz kalır ve buzulun tamamı bir akışkan gibi hareket eder. Buzullar akışkan gibi hareket etmek için eğime ihtiyaç duymaz, birikme bölgelerinde sürekli yağan karın birikmesi bu hareketi sağlar. Buzulların üst katmanları kırılgandır ve zaman zaman yarıklar (crévasse ve Bergschrund) oluşturur. Bu yarıklar nedeniyle gerekli güvenlik önlemi alınmadan buzulun üzerinde gitmek tehlikelidir. Eriyen buzul suları, buzulun içinden ve altından tüneller kazarak akar ve buzulun hareketini kolaylaştırır.

Kar yağışının çoğunu alan en üst kısma "birikme bölgesi" denir. Genel kural olarak buzulun yüzey alanının %60-70 arası birikme bölgesi sayılır. Buradaki buz kalınlığı bölgedeki kayanın aşırı erozyona uğramasına neden olacak kadar büyük bir kuvvetle aşağı doğru baskı uygular. Buzul bölgeden gittikten sonra kalan kâse ya da amfiteatr biçimindeki bu çöküntüye buzyalağı ya da sirk adı verilir.

Buzulun diğer ucuna, bittiği yere, çökelti ya da aşınma bölgesi adı verilir. Bu bölgede eriyerek kaybolan buz, kar yağışıyla birikenden daha fazladır. Aynı zamanda buzul çökelleri bu bölgede ortaya çıkar. Buzulun yok olana kadar inceldiği bölgeye buzul cephesi denir.

Her iki bölgenin birleştiği yüksekliğe denge hattı denir. Bu yükseklikte yeni kar yağışı ile biriken buzun miktarı, aşınma ile kaybedilen buzun miktarına eşittir. Birikme bölgesinin aşağı doğru olan aşındırma kuvvetleri ile aşınma bölgesinin çökel bırakma yatkınlığı birbirini dengeler. Ancak yanal erozyon kuvvetleri dengelenmediğinden, akarsuların oyduğu v şeklindeki akarsu vadileri buzullar tarafından u şekilli buzul vadilerine dönüşür.

Bir buzulun "sağlığından" söz edilirken birikme bölgesinin alanı aşınma bölgesinin alanıyla kıyaslanır. Sağlıklı buzulların birikme bölgesi daha geniş olur. Doğrusal olmayan birçok bağlantı, birikme ve aşınma arasındaki ilşkiyi belirler.

Küçük Buz Çağı'nın ardından 1850 yıllarında dünya buzulları oldukça önemli oranda geri çekildi. Bu gerilemenin ana sebebi sanayi Devrimi'nden sonra dünya üzerinde giderek artan oranda karbondioksit (CO2) üretilmesi ve bu karbondioksidin karbonik asit üretmek için gereksinimi olan suyu doğrudan buzullardan almasıdır. Avrupa'daki Alp Dağları buzullarının yakınlarında kurulan fabrikalar oldukça önemli oranda yakıt tüketmiş ve yanma sonucu ortaya çıkan bu karbondioksidi atmosfere bırakmıştır. 1980'lerden itibaren hızlanan bu geri çekilme, küresel ısınma ile bağlantılandırılmaktadır.

Buzullar, içeriden ve dışarıdan olmak üzere iki şekilde hareket eder. Buz, kalınlığı 50 metreyi geçene dek oldukça kolay kırılan bir katı madde gibi davranır. 50 metreden daha derinde oluşan basınç, buzun "plastik" hale gelmesine ve akmasına neden olur. Buzulu oluşturan buz, üst üste birikmiş molekül katmanlarından oluşur. Bu katmanlar arasındaki bağlar görece zayıftır. Stres iç bağ kuvvetlerini aştığında katmanlar birbirinin üzerinde kaymaya başlar.

İkinci hareket şekli de temelden kaymadır. Buzulun tamamı, eriyen suların yarattığı kaydırıcı etkiyle birlikte üzerinde bulunduğu ortamın üzerinde kayarak ilerler. Buzulun tabanına doğru basınç arttıkça buzun erime noktası da azalır, dolayısıyla buz erimeye başlar. Buz ile kaya arasında hareket sonucu oluşan sürtünme ve dünyanın içinden gelen jeotermal ısı da erimeye yardımcı olur. Ilıman buzullar genellikle bu şekilde hareket eder.

Görece daha sert ve kırılgan olan buzulun ilk 50 metresi kırılma bölgesini oluşturur. Bu bölgede buzun tamamı bir arada hareket eder. Birbiri üzerinde kayan katmanlar yoktur, aksine bu bölgedeki buz bütün olarak alttaki plastik şekilde akan buzun üzerinde kayar. Buzulun üzerinden geçtiği arazideki düzensizlikler bu bölgede kırılmalara neden olur. Oluşan yarıklar 50 metre derinliğe kadar inebilir. Bu derinlikte plastik akışla karşılaşan yarıklar daha fazla ilerlemez.

Buzul yer değiştirmesinin hızını, kısmen sürtünme belirler. Sürtünme nedeniyle buzulun altı, üstünden daha yavaş yer değiştirir. Dağ buzullarında ayrıca vadinin yanlarında oluşan sürtünme de kenarların merkeze göre daha yavaş hareket etmesine neden olur. 19. yüzyılda yapılan deneylerle bu kanıtlanmıştır. Bir dağ buzuluna hat şeklinde çakılan kazıklar izlenmiş ve öncelikle ortadaki kazıkların daha uzağa gittiği gözlemlenmiştir.

Ortalama hız değişiklik gösterir. Bazı buzullar o kadar yavaş hareket eder ki, buzulların yarattığı çizikler arasında ağaçlar bile yetişir. Bazı buzullar ise günde birkaç metre hızla hareket eder. Uydu fotoğrafları Antarktika'daki Byrd Buzulu'nun yılda 750 - 800 metre hareket ettiğini gösterir, bu da günde yaklaşık 2 metre demektir.

Birçok buzulun, buzul dalgası adı verilen çok hızlı hareket ettikleri dönemler vardır. Bu buzullar birdenbire hızlanana kadar normal hızda hareket eder. Buzul dalgası sırasında normal hızlarının 1.000 katı hıza ulaşan buzullar, bu dönem geçtikten sonra normal hızlarına dönerler.

Kayayatağının kırık yüzeyinden akarak geçen buzul, kaya parçalarını yerinden kaldırarak buzun içine katar. Bu sürece kaya parçalama denir. Buzulun altındaki su, kaya çatlaklarının arasına girer ve bunu izleyen donma neticesinde genişleyen buz, kayaları parçalayarak kayayatağından ayırır. Buz hâline gelerek genişleyen su, kaldıraç kolu görevi görerek kayaları ayırır. Bu süreç sonunda her çeşit kaya ve çökelti buzulun bir parçası haline gelir.

Zımparalama, buzun ve içindeki kayaların kayayatağı üzerinde kayarak zımpara kağıdı gibi davranması ve altındaki yüzeyi pürüzsüz hâle gelene kadar zımparalaması sürecidir. Toz haline gelen kaya parçalarına kaya unu denir ve 0,002 ile 0,00625 mm. büyüklüğündeki kaya taneciklerinden oluşur. Kaya ununun fazla olduğu zamanlarda, karıştığı erime sularının rengi grileşir.

Buzul aşınmasının bir başka görünür özelliği buzul çiziğidir. Buzulun alt kısmında büyük kaya parçaları olduğunda, bunların kayayatağında uzun çizikler yaratması sonucu oluşur. Bu çiziklerin yönleri dikkate alındığında buzul hareketinin yönü de belirlenebilir.

Buzul tili: Doğrudan buzuldan bırakılan çökelti. Buzul tilinin içinde en küçükten en büyüğe kadar değişik kaya ve malzeme bulunabilir. Buzultaşları (moren) oluşturan temel yapı da budur.

Buzul tili içinde bulunan ve yüzeyde bırakılan büyük kaya parçalarına eratik bloklar denir. Bunlar küçük çakıl taşından büyük kaya parçalarına kadar değişik boyutlarda olur. Buzulla birlikte uzun mesafe katettikleri için, üzerinde bulundukları kayalardan daha farklı tipte olabilirler. Eratik blokların bulundukları düzen, geçmişteki buzul hareketleri hakkında ipuçları verir.

Orta buzultaşı: Yine dağ tipi buzullarda oluşan buzultaş tipidir. İki buzul birleşip tek buzul oluşturduğunda bunların yanal buzultaşları birleşerek ortada daha koyu bir bölüm oluşturur.

Drumlinler genelde buzul tilinden oluşan aerodinamik şekilli asimetrik tepeciklerdir. Yükseklikleri 15 ila 50 metre arasında değişir, uzunlukları ise bir kilometreye kadar erişir. Tepeciklerin dik kısmı buz akış yönüne doğru bakar, daha uzun eğimli kısmı buz akış yönünü izler.

Drumlinler drumlin sahası denen gruplar halinde bulunur. Bu sahaya bir örnek, New York eyaletinin Rochester şehrinin doğusunda görülebilir. Bu alanda yaklaşık 10.000 drumlin olduğu tahmin edilmektedir.

Drumlinleri oluşturan süreç tam olarak anlaşılmamış olsa da, şekillerine bakarak bunların eski buzulların plastik deformasyon bölgeleri olduğu söylenebilir. Buzulların ilerleyerek eski buzulların bıraktığı çökeltileri değiştirmesiyle birçok drumlin oluştuğu düşünülmektedir.

Buzlanmadan önce dağ vadileri suyun aşağı doğru aşındırmasıyla oluşan V şekline sahip olurlar. Buzlanma sırasında bu vadiler genişler, derinleşir ve U şekilli buzul vadileri oluşur. Derinleşme ve genişlemenin yanı sıra; buzul, aşınma nedeniyle vadiyi daha pürüzsüz hale getirir. Bu nedenle vadi boyunca uzanan arazi çıkıntıları yok olur, yerine tıraşlanmış yamaçlar oluşur.

Ana buzul hattına bağlanan küçük buzul kolları bulunur. Bu küçük buzul kolları, yeri aşındırırken ana buzul kadar derine inemezler. Dolayısıyla buzullar geri çekildikten sonra, bu kolların oluşturduğu vadiler buzulun oluşturduğu çöküntüden daha yukarıda kalır. Bu oluşuma "asılı vadiler" denir.

Zımparalama ve parçalanmadan etkilenmiş arazinin bazı kısımlarında çöküntüler suyla dolup paternoster göllerini oluşturur. Hristiyanların kullandığı tesbih tanelerine benzedikleri ve tesbih gibi, ipe benzeyen ince kanallarla birbirlerine bağlandıkları için Latince babamız anlamına gelen sözcükten bu adı almışlardır.

Buzulun başladığı yerde corrie adı verilen ve sirke benzeyen buzyalakları bulunur. Kâse şeklinde olan buzyalaklarının üç tarafı dik yamaçlarla kapalıdır ancak dördüncü taraf vadiye açılır. Buzyalaklarında buz birikir. Önceleri dağın yan yüzlerinde düzensiz arazi şekilleri olarak başlayan oluşum buzun ilerlemesiyle büyüyerek buzyalağı haline gelir. Buzul eridikten sonra buzyalakları genelde tarn adı verilen küçük dağ göllerine dönüşür.

Bir sırtla birbirinden ayrılan iki buzul varsa, zamanla iki buzyalağı arasındaki bu sırt aşınarak aret şekline dönüşür. Bu oluşum zamanla dağ geçidine dönüşebilir.

Keskin kenarları olan dar sırtlara "aret" denir. Üç ya da daha fazla aretin birleşmesiyle piramidimsi zirve şeklinde ve çok dik kenarları olan "buzul boynuzları" oluşur.

Her iki yüzey şekli de aynı süreçten geçerek, buzyalaklarının parçalanma yoluyla genişlemesi ve buzun çalışması sonucu oluşur. Buzul boynuzları tek bir dağı çevreleyen buzyalakları yüzünden oluşur. Aretler de benzer şekilde oluşur ancak buzyalakları bir daire içinde değil de karşılıklı olarak bir sırtın iki yakasında bulunur. Aynı zamanda iki paralel buzulun birbiriyle çarpışmasından da oluşabilir. Bu şekildeki buzul dilleri aşınma yoluyla sırtları kazarak vadi duvarlarını zımparalar.

Buzulun yolu üzerinde bulunan bazı kaya oluşumları "hörgüçkaya" diye bilinen küçük tepecikler şeklinde aşınır. Buzul aşınması yoluyla oluşan bu tepecikler, uzun yuvarlağımsı, asimetrik ve hörgüç şeklinde kaya yatağının şekillenmesiyle oluşur. Buzulun geldiği yöne doğru tatlı bir eğimle inen kayaların, buzulun gittiği yöne doğru olan eğimleri ise oldukça diktir. Buzulun geldiği taraftaki yüzey aşınırken, diğer taraftan kaya parçaları koparılarak buzla beraber taşınır. Bu yüzdeki kaya, suyun etkisi, çatlaklardaki buzlanma ve yapısal stres nedeniyle parçalanır.

Aşınma bölgesinden akan su, buzuldan uzaklara giderken beraberinde ince aşınmış çökeltileri de götürür. Akan suyun hızı azaldıkça, askı halindeki bu maddeleri taşıma yetisi de azalır. Yavaş yavaş bu maddeler su tarafından tortu halinde bırakılarak alüvyon düzlüğü oluşturur.

Alüvyon vadilerinde ortaya çıkan bir oluşum da kazan adı verilen havuzcuklardır. Buzulların yarattığı çukurlar buzul tillerinde de oluşur. Büyük bir parça buz bu tilin içinde sıkışıp, buzul geri çekildikten sonra eridiğinde çökelti içinde delik şeklinde oluşumlar bırakır. Bir kilometre çapında bir buzulun erimesi için yaklaşık 30 yıllık bir zaman gerekmektedir.

Bu şekilde oluşan çöküntülerin çapı genelde 2 km'yi geçmese de, ABD'nin 10.000 göl ülkesi diye bilinen Minnesota eyaletinde bu şekildeki bazı çöküntüler 10 ila 50 metre derinliğe sahip olup 50 km çapa ulaşırlar.

Bir buzul boyut olarak kritik noktaya ulaştığında akışı durur ve buz sabit hale geçer. Bu esnada erimeyle oluşan su buzulun üstünden, içinden ve altından akmaya ve gerisinde tortul çökeltiler bırakmaya devam eder. Buz eridikçe arkasında bu tortuların oluşturduğu sütun, teras ya da öbek şeklinde çökeltiler bırakır. Bu çökeltiler genel olarak buz ile temas halindeki çökeltiler olarak bilinir.

Sütun ya da höyük şeklindeki çökeltilere kama denir. Bazı kamalar, erime suyunun buzulun içindeki açıklıklardan bıraktığı tortularla oluşur. Diğer bir deyişle kama, erime suyunun buzulun dışına doğru yarattığı deltalarda tortu bırakmasıyla oluşur.

Uzun ama genelde dar olan, yılankavi şekildeki çökelti tipine esker denir. Buzul eridikten sonra geride erime suyunun taşıyarak bıraktığı kum ve çakılın oluşturduğu sırt şeklidir. Bu sırtların bazıları 100 m yüksekliğe sahiptir ve uzunlukları da 100 km yi geçebilir.

Çok ince buzul çökeltileri ya da kaya unu, çoğunlukla çıplak yüzeylerden rüzgârlarla alınıp asıl alüvyon biriken alandan ötelere taşınır. Rüzgârla taşınan lös çökelleri Çin'in bazı bölgeleri ve ABD'nin ortabatısında görüldüğü gibi yüzlerce metre derinliğe sahip olabilir.

Buzul olarak adlandırılan oluşumların klasik bir biçimidir: Karın üzerine çıkan zirvenin hemen altında besleme havzası görevi yapan buzyalağı ve bir vadinin tüm genişliğini kaplayan ve ırmak şeklinde uzanan bir buzdili ile akarsuya dönüşen buzul cephesi.

Genelde bir dağın yamacında bulunan küçük buzullardır. Tek bir birikme bölgesinden ve bazen de küçük bir hareket bölgesinden oluşur. Bu buzullarda aşınma bölgesi ile nadiren karşılaşılır. Buzuldan kütle kaybı ya uçunum ile ya da buz bacalarının (serakların) düşmesi ile olur. Buz bacalarının düştüğü yerde buzul oluşumları ortaya çıkabilir.

Yamaç buzullarındaki buz bacalarının düşmesi sonucu ortaya çıkan ve çok yer kaplamayan buzul tipleridir. Aslında bunlar yamaç buzullarının aşınma bölgesi sayılabilir. Vadi buzulu oluşturamayacak kadar küçük olan bu buzullarda hem uçunum hem de yüzeyden erime görülebilir.

Bir buzyalağının tamamını kaplayan ve burada sabit duran buzul biçimidir. Aslında bir vadi buzulunun birikme bölgesidir. Bir birikme bölgesi, dar bir hareket bölgesi ve aşınma bölgesi bulunur.

Bir dağ sırasının eteğindeki düzlüğe ulaşan vadi buzulunun bir çeşididir. Birikme ve hareket bölgesi klasik yapıdadır ancak aşınma bölgesi ya parça parça yayılır ya da tek bir buzul parçası olarak düzlüğü kaplar. Buzul parçasının önünde bir sandur düzlüğü oluşabilir. Bu düzlükte drumlin (hörgüçlü kaya), esker, kama, kazan, eratik blok ve buzultaş gibi buzul oluşumlarına rastlanır.

Bir buzulun dillerinden birinin denize ya da okyanusa ulaşmasıdır. Böyle bir buzul deniz seviyesinde yıllık ortalama sıcaklığın donma sıcaklığına yakın olmasını gerektirdiği için, bu duruma ancak yüksek enlemlerde rastlanır. Fiyortlara dökülen bu tür buzullara Norveç ve Alaska'da rastlanır.

İnlandsis buzullarının özelliklerini paylaşırlar. Geniş bir yüzeye sahip, rastgele biçimlenmiş, kayalık katmanın büyük bir eğimde olmadığı ve geniş buzul cepheleriyle ya da buzullarla buzun tahliye edildiği kalın buzullardır. Aslında, genellikle dağların ya da yanardağların zirvelerinde bulunan küçük inlandsistirler. Eski buzul çağlarından kalan buzul kalıntılarıdır.

Kaya buzulunun; kaya parçalarının arasına sızan suyun donması, oluşan kütleyi eğim doğrultusunda hareket ettirmesi ile oluştuğu kabul edilir. Yavaş hareket ederler. Bazı canlı kaya buzullarının boşluklarında duru buz görülür. Bu buzlar; yağmur suyunun sızması, eriyen buz yalağı buzulundan, yeraltı sularından oluşabilmektedir. Hareket hızı üst kısma göre alt kısımda daha yavaştır. Bazı kaya buzulları hareket etmez.

Yayıldıkları alan çok geniş ve kalınlıkları fazla olduğu için, arazi şekilleri biçimlerini etkilemez. Muazzam büyüklükte buz yığınlarından oluşurlar. Üst kısımları genelde çok az eğimli bir düzlüktür, ara sıra ataklarla bölünürler. Parçalı ya da bütün olarak akar ve buz akıntıları oluştururlar.

50.000 km²'den daha geniş, kıtasal buzul tipidir. Bunlarda buz halinde bulunan su miktarı çok önemlidir. Eğer Grönland'daki buz erirse dünya denizleri 6 metre yükselir. Antarktika'daki buz erirse, bu yükselme 65 metreye kadar çıkabilir.

Ilıman buzul (eş sıcaklıklı) yıl boyunca yüzeyin hemen altında (10 ila 20 m derinliğe kadar) erime noktasında bulunan buzullardır. Dağların (Himalayalar, Alpler ve Kayalık Dağları gibi) alçak ve orta yüksekliklerinde bulunurlar.

Soğuk buzullar (ya da Kutup buzulları) ise tabandaki sıcaklığın yıl boyunca −30 °C'nin altında olduğu ve buzulun her zaman donma noktasının altında bulunduğu buzullardır. Kutuplarda ve dağların zirvelerinde bulunan bu tür buzullarda kütle kaybı genellikle uçunum yoluyla oluşur.

Kutupaltı (çok sıcaklıklı) buzullarında tabandaki sıcaklık yıl boyunca −30 °C'nin altındadır. Ancak çok sıcak olan aylarda karın toplanma bölgesindeki sıcaklığı erime noktasını geçebilir. Dolayısıyla iç akaçlama bulunsa da taban erimesi yok denecek kadar azdır.

Sıcaklığa göre sınıflandırma çeşitlilik gösterdiği için, erime durumunu tanımlamak üzere buzulların değişik bölümleri kullanılır. Yaz aylarında bile erime olmayan bölüme kuru kar bölgesi denir. Yüzey erimesi bulunan ve genellikle eriyip tekrar donmuş buz lensleri ve buz tabakaları olan bölüme süzülme bölgesi denir. Önceki yaz sonundan beri toplanan karın 0 °C'ye geldiği yere ıslak kar bölgesi denir. Ekleme buz bölgesi ise çok fazla erime ve donma olan ve buz lenslerinin tek bir kütle oluşturacak şekilde kaynamış olduğu bölümdür.

Mars üzerinde kutuplardaki buz şapkalarının dışında da buzulların izlerine rastlanmıştır. Hatta kutuplara yakın bölgelerdeki bazı kraterlerin çatlaklarında hâlâ bazı buzulların bulunduğu sanılmaktadır.