Doğu Akdeniz bölgesinin geç kuvaterner dönemi paleoiklim koşullarının antalya civarındaki mağara çökel kayıtları ile yeniden kurgulanması
Late quaternary paleoclimate reconstruction of Eastern Mediterranean region by using speleothem records from Antalya
Yazar: KORAY KOÇ
Danışman: DOÇ. DR. ERDAL KOŞUN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Jeoloji = Geology ; Kalsit çökelmesi = Calcite deposition ; Kalsiyum karbonat = Calcium carbonate ; Kararlı izotoplar = Stable isotopes

Özet:
Bu tez çalışmasında güneybatı (GB) Türkiye'de Antalya ili sınırları içerisindeki mağaralardan toplanan ve is katmanları içeren dikitler ile bölgede Holosen süresince yaşanan iklim değişikliği izleri ile insan aktivitesinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda Tabak Mağarası'ndan alınan Ta-9 ve Ta-10 dikitleri üzerinde Uranyum-serileri (230Th) ile yaşlandırma, oksijen ve karbon duraylı izotop (δ18O ve δ13C) analizleri, taramalı elektron mikroskop (SEM) ve ince kesit incelemeleri yapılmıştır. Bunlara ek olarak Kocain Mağarası'ndan toplanan Ko-1 dikiti ve Geyikbayırı Mağarası'ndan alınan Ge-1 dikiti, Tabak Mağarası'ndan elde edilen verileri desteklemek için kullanılmıştır.
Ta-9 dikitinden günümüzden önce (GÖ) 2400±294 yıl, GÖ 4419±16 yıl, GÖ 6993±266 yıl ve GÖ 15364±77 yıl yaşlarına, Ta-10 dikitinden ise GÖ 4536±30 yıl, GÖ 6670±218 yıl, GÖ 7424±225 yıl ve GÖ 7579±177 yıl yaşlarına ulaşılmıştır. Her iki dikitte yaklaşık 2200 yıllık hiyatüsler tespit edilmiştir. Duraylı izotop analiz sonuçlarına göre Ta-9 dikitinin δ18O değerleri -6.59 ¬‰ ile -3.56 ‰ arasında değişirken, δ13C değerleri -7.46‰ ile -1.26‰ arasında değişmektedir. Ta-10 dikitinde ise δ18O değerleri -6.09‰ ile -3.75‰ arasında değerler alırken, δ13C değerleri -7.97‰ ile -1.80‰ arasında değişmektedir. Ta-9 ve Ta-10 dikitlerinin ikisinde de SEM ve ince kesit görüntüleriyle desteklenen is katmanlarının GÖ 6600 yılı civarında eş zamanlı olarak oluştuğu sonucu elde edilmiştir. Ko-1 dikitinde ve Ge-1 dikitinde de farklı zaman aralıklarında oluşmuş dönemsel is ve odun kömürü parçalarından oluşan katmanlar elde edilmiştir.
Ta-9 ve Ta-10 dikitlerinin duraylı izotop değerlerinin değişimine göre GB Türkiye'de geç Holosen süresince dört adet yağışlı, dört adet kurak dönem tespit edilmiştir. GÖ 3400 yılında başlayan döneme karşılık gelen kurak koşullar GÖ 2800 yılına kadar sürmüş olup Geç Bronz Çağı-Demir Çağı geçişini içermektedir. Bu dönemde GÖ 3200 ile GÖ 3100 yılları arasında kurak koşullar pik değerlerine ulaşmıştır. Aynı dönem içerisinde kısa süreli yağışlı dönemler görülse de, genel iklim koşulları kuraklık yönünde devam etmiştir. GB Türkiye'den elde edilen bu sonuçlar, Doğu Akdeniz'den üretilmiş diğer paleoiklim kayıtları ile karşılaştırıldığında özellikle GÖ 3200-2800 yılları arasına karşılık gelen kuraklığın tüm Doğu Akdeniz'de yaşandığını göstermiştir. Anadolu'da Hitit İmparatorluğu'nun yıkılışında etkili olduğu düşünülen bu kuraklığın izleri Tabak Mağarası dikitlerinde de kaydedilmiştir.
Sonuç olarak GB Türkiye'den elde edilen dikitler kullanılarak geç Holosen süresince Doğu Akdeniz Bölgesinde yaşanan iklim koşullarının yüksek çözünürlükte ve hassas yaşlandırmaya sahip kayıtları ortaya çıkarılmıştır. Özellikle Geç Bronz Çağı-Demir Çağı geçişi açısından elde edilen paleoiklim kayıtları bölge açısından ilk olma özelliği taşımaktadır. Bunun yanı sıra dikitler kullanılarak insan aktivitesinin kesin yaşlara dayandıralarak takip edilebileceği, speleotemlerin bölgenin arkeolojik geçmişini aydınlatmada önemli bir potansiyele sahip olduğu gösterilmiştir.

ANAHTAR KELİMELER: Dikit, Sarkıt, Geç Holosen, Paleoiklim, Duraylı İzotop, Uranyum serileri, Bronz Çağ-Demir Çağ Geçişi, İs ve Odun Kömürü Katmanları, Jeoarkeoloji, Antalya, GB Türkiye

Abstract:
In this dissertation, it is aimed to investigate the traces of climate change and human activity during Holocene through soot layers contained stalagmites which were collected from caves in Antalya, SW Turkey. In this respect, Uranium series dating analysis (230Th), stable isotope (δ18O and δ13C) measurements, SEM and thin section analysis have been performed on Ta-9 and Ta-10 stalagmites collected from Tabak Cave. Additionally, Ko-1 stalagmite collected from Kocain Cave and Ge-1 stalagmite collected from Geyikbayırı Cave have been used to support the data collected from Tabak Cave.
	Dating results for stalagmite Ta-9 are 2400±294 years BP, 4419±16 years BP, 6993±266 years BP and 15364±77 years BP, respectively, while for stalagmite Ta-10 are of 4536±30 years BP, 6670±218 years BP, 7424±225 years BP, 7579±177 years BP. There is a hiatus lasted ~2200 years in both stalagmites. According to stable isotope measurement results while stalagmite Ta-9 δ18O values are varying from -6.59‰ to -3.56 ‰, δ13C values range from -7.46‰ to -1.26‰. As to stalagmite Ta-10, δ18O values vary from -6.09‰ to -3.75‰, while δ13C values are varying from -7.97‰ to -1.80‰. The soot layers, which can be detected by SEM and thin section analysis on both stalagmites Ta-9 and Ta-10, are proven to be deposited simultaneously around 6600 years BP. It is observed that soot and charcoal layers deposited during different time periods in stalagmite Ko-1 and stalagmite Ge-1.
	According to the varying stable isotope values of stalagmites Ta-9 and Ta-10, there were four wetter and four dry periods during the late Holocene in SW Turkey. The dry conditions, which appeared to have started in 3400 years BP continued to 2800 years BP and covers the Late Bronze Age-Iron age transition. In this period, between 3200 years BP and 3100 years BP, dry conditions reached their peak values. Although there were wetter periods during this period, general climate conditions continued as dry. These results obtained from SW Turkey, when compared to the paleoclimate records produced from Eastern Mediterranean region, show that the dry climatic conditions between 3200 years BP and 2800 years BP were widespread in the Eastern Mediterranean. The traces of these dry conditions, which is considered as one of the reasons of collapsing of the Hittite Empire in Anatolia, has been recorded in the Tabak Cave stalagmites.
	As a result, using the stalagmites which are obtained from SW Turkey, precisely dated high-resolution records of the climate conditions of Eastern Mediterranean during late Holocene have been revealed. Especially from the perspective of Late Bronze-Iron Age transition, these paleoclimatic records are the first ones to be produced for the region.  Additionally, it has shown that the study of stalagmites can be used to trace the past human activities by using precious periods and it has also shown that speleothems have an important potential to shed light on the archaeological past of the region.
KEYWORDS: Stalagmite, Stalactite, Late Holocene, Paleoclimate, Stable Isotope, Uranium-series, Bronze Age-Iron Age Transition, Soot and Charcoal Layers, Geoarchaeology, Antalya, SW Turkey