Marmara gölü (Manisa) çökellerinin jeokimyasal özellikleri ve yörenin kuvaternerdeki paleo-ekolojik evrimi
Geochemical properties of lake Marmara (Manisa) sediments and paleo-ecological evolution of the area in quaternary
Yazar: ÖZLEM BULKAN
Danışman: PROF. DR. M. NAMIK YALÇIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering

Özet:
Gölmarmara Gölü çökel istifi ve çevresindeki Kuvaterner yaşlı birimler, Batı Anadolu'nun Kuvaterner boyunca geçirdiği ortamsal değişimlerin ayrıntılı jeolojik kayıtlarını barındırmaktadır. Bu çalışma kapsamında, gölsel istifin ayrıntılı organik/inorganik jeokimyasal özelliklerine ağırlık verilerek, göl ve çevresinin paleo-ortamsal ve paleo-ekolojik tarihçesi ile bölgedeki iklimsel değişimler değerlendirilmiştir.Bu bağlamda ilk olarak gölün batimetrisi oluşturulmuş, gölün her iki havza merkezini karakterize eden iki uzun karot alınmış, jeokronolojik yöntemlerle gölsel istif tarihlendirilmiştir. Daha sonra çalışmanın amacı doğrultusunda, çok disiplinli bir yaklaşımla, göl çökellerinin mineralojik, organik jeokimyasal (temel ve moleküler), inorganik jeokimyasal ve fiziksel özellikleri, analizlerle değerlendirilmiştir. Bunun yanısıra göl çevresindeki Pliyo-Kuvaterner istifleri de temel sedimentolojik özellikleri doğrultusunda incelenmiştir. Tüm saha gözlemleri ve analitik değerlendirmeler göl ve çevresinin paleo-ekolojik evrim modelinin ortaya konulmasında kullanılmıştır.Sonuç olarak Holosen'in ilk dönemlerindeki (9000-7500YÖ) Gölmarmara Gölü ve çevresi ile yakın geçmişteki koşullar (2000YÖ-günümüz) arasında farklılıklar saptanmıştır. Aradaki 5500 yıllık dönemde ise Gölmarmara Gölü kurumuştur. En belirgin çevresel değişimler, göl çevresindeki otçul bitki örtüsünün yerini son 2000 yılda ormanlara bırakması, su kütlesi ve/veya çevresinde C4 bitkilerinin ortaya çıkması, yüzeysel ayrışma ve rüzgar erozyonundaki değişimler olarak sayılabilir. Ayrıca göl kimyasında ve üretkenliğinde de önemli değişimler meydana gelmiştir. Bunlardan en önemlileri, Holosen başlarında tuzlu su karakterindeki göl suyunun, Holosenin sonlarına doğru tatlı su karakteri kazanması ve değişken redoks koşullarının daha oksik ve duraylı bir özelliğe geçmesi olarak sayılabilir. Bu değişimlerde gölün hidrolojik koşullarının değişiminin önemli rolü bulunmaktadır. Son 1000 yıllık dönemde göl sisteminde daha açık hidrolojik koşullara geçilmiştir. Bu değişimler aynı zamanda suda yaşayan canlı çeşitliliğine de etki etmiştir. Günümüze doğru birincil organik madde üretiminde artış gerçekleşmiş (dinostreol ve/veya brassicasterol), köklü makrofit türleri, yerlerini tutunan/yüzen türlere bırakmıştır. Gölün tüm paleo-ekolojik özellikleri ışığında Gölmarmara Gölünün 9000-7500YÖ arasında bataklıklarla çevrili küçük bir göl olduğu anlaşılmaktadır. Gölün kurumasına neden olan etkenlerin (iklim ve/veya tektonizma) ortadan kalkması 2000 yıl öncesinde gerçekleşmiştir. 2000-1800YÖ arasında iklimde ani bir nemlilik gelişmiş, C3 bitkileri baskın hale gelmiştir. Son 1000 yıllık dönemde ise gölün hidrolojik koşullarında değişimler belirlenmiştir. Bu döneme kadar kapalı bir göl karakteri taşıyan Gölmarmara Gölü daha açık bir göl sistemi haline gelmiştir. Bu evrede de hem iklimin hem de tektonik hareketlerin rolünün olabileceği açıktır.

Abstract:
Golmarmara Lake sediments and neighbouring young deposits have preserved high resolution records of paleoenvironmental changes in Western Anatolia during Quaternary. Within the help of detailed organic and inorganic geochemical proxies, not only paleo-environmental and paleo-ecological history of the study area but also paleo climatic changes of that particular region are investigated.First, a bathimetry map of the lake has has been established and two long cores were collected from two depo-centers. These cores were dated by using geochronological methods. Additionally, Plio-Quaternary deposits around the lake were investigated via sedimentological proxies. Towards the main objectives of the study, mineralogical, organic (bulk and molecular)/inorganic geochemical and physical properties of the lake sediments were determinated by multi-disciplinary approaches. Field observations and analytical results were used to reconstruct the paleo-ecological evolution model of the lake and its surroundings.The investigations showed that environmental conditions at the beginning of Holocene (9000-7500 years BP) and those of more recent time periods (2000 BP-present) were quite different. During 5500 years long time gap without any sedimentation indicates that the Golmarmara Lake was probably dried out. Major differences are related to the changes of plants from grass to forests, the appearance of C4 plants within the lake and at surroundings during the last 2000 years period, changes in weathering and wind erosion process. Furthermore, lake chemistry and organic matter productivity had changed. Lake water salinity decreased and dissolved oxygen amount increased during the last 2000 years. Hydrological conditions, which were also changing, affected chemical properties of the water column. Hydrology of the lake had also changed towards more open water conditions, through the past 1000 years. Such changes caused changes in biodiversity during the lake. From past to the present, primary organic matter productivity has increased in (algae and/or diatoms), emergent macrophytes disappeared and submerged/floating water plants became dominated. It could be concluded that Golmarmara Lake was a small lake surrounded by swamps during the time period between 9000 to 7500BP. The processes (climatic and/or tectonic origin) which resulted dryness of the lake disappeared at approximately 2000BP. A strong and fast increase of the humidity took place between 2000-1800BP and C3 plants became dominant. This was probably related with changing climatic and tectonic conditions. Red coloured paleosols around the lake also reflect effects of long termed climatic changes. Alluvial deposits at the north-west and the east of the lake indicate that hydrological conditions were very effective during certain periods.