Güneybatı Anadolu'da mağara çökellerinin incelenmesi ve paleoiklimsel değerlendirmeleri
Investigation of speleothems in Southwestern Anatolia and paleoclimatic evaluations
Yazar: MEHMET ORUÇ BAYKARA
Danışman: PROF. DR. MEHMET ÖZKUL
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Jeoloji Mühendisliği = Geological Engineering
Dizin: Akdeniz iklimi = Mediterranean climate ; Kararlı izotoplar = Stable isotopes

Özet:
Bu tez çalışmasında Güneybatı Anadolu ve yakın çevresinin paleoiklimsel değerlendirmelerini yapabilmek ve yeniden kurgulamak amacıyla Sırtlanini Mağarası (Karacasu, Aydın), Keloğlan Mağarası (Acıpayam, Denizli) ve Dim Mağarası (Alanya, Antalya) olmak üzere üç farklı mağaradan alınan dikit örnekleri üzerinde çalışılmıştır. Tez kapsamında incelenen mağaralar sırasıyla kuzeybatı-güneydoğu doğrultulu bir hat üzerinde ve Ege, İç Ege ve Akdeniz kuşağında yeralır. 
Doktora tez çalışması kapsamında incelenen mağaraların nem ve sıcaklık değişimlerini ölçmek amacıyla Sırtlanini ve Keloğlan Mağarası'nın belirli noktalarına nem ve sıcaklık değişimlerini kayıt edebilen cihazlar yerleştirilmiştir. Dim Mağarası'nın nem ve sıcaklık değişimleri ise aylık periyotlar halinde yerinde ölçülmüştür. Ayrca Keloğlan ve Dim Mağarası'ndan hidrojeokimyasal analizleri yapılmak üzere damlama suları örneklenmiştir. İncelenen mağaralardan toplam 6 adet dikit örneklenmiş bunlardan "ST-7, KO-2, DİM-1, DİM-2" no'lu örnekler olmak üzere 4'ü değerlendirilmiştir. ST-4 ve KO-7 no'lu dikit örneklerinin duraylı izotop analizlerinin tekrar edilmesi gerektiğinden dolayı değerlendirmeye alınmamıştır. İncelenen mağaralarda yapılan dikit örneklemeleri ve nem-sıcaklık kayıt cihazlarının yerlerinin belirtilmesi amacıyla Sırtlanini Mağarası'nın haritası çizilmiştir. Keloğlan ve Dim Mağara'larının daha önce çizilmiş haritaları ise yeniden düzenlenerek kullanılmıştır.
Sırtlanini  (ST-7), Keloğlan (KO-2) ve Dim Mağarası'ndan (DİM-1, DİM-2) alınan dikit örneklerinin gelişim eksenleri boyunca U-Th yaşlandırma yöntemiyle oluşum aralıkları belirlenmiş ve aynı dikit örneklerinden elde edilen duraylı izotop (18O ve 13C) verileri yardımıyla paleoiklim değerlendirmeleri yapılmıştır. 
Sırtlanini Mağarası'ndan alınan ST-7 no'lu dikit örneği 55792-239390 arasında çökelmiştir. ST-7 no'lu dikit örneği üzerinde 95000-120000 yıl aralığında yapılan yüksek çözünürlüklü duraylı izotop analizleri yardımıyla Güneybatı Anadolu için C23 ve C24 arabuzul dönemleri yakalanmıştır. C23 arabuzul dönemi Güneybatı Anadolu'da yaklaşık 2000 yıllık kurak bir dönem olarak kayıt edilmiştir. Güneydoğu Avrupa ve Doğu Akdeniz Eemian dönemi orman fazı bitişi ile eşleşen C24 ara buzul dönemi, Güneybatı Anadolu'da 107600 yıl önce gözlenmiştir.
Keloğlan Mağarası'ndan alınan KO-2 no'lu dikit örneği 65275-228895 arasında çökelmiştir. KO-2 dikit örneğinden elde edilen duraylı izotop analizleri yardımıyla Deniz İzotop Katı (MIS) 6-7 dönemlerinde meydana gelen geçmiş iklim değişimleri yorumlanmıştır. Buna göre MIS 7d-e döneminde Güneybatı Anadolu'da ılıman/yağışlı bir dönem gözlenmiştir. MIS 6 sonu ve MIS 7a dönemi aralığında aşırı kurak bir dönem yakalanmıştır. Kurak ve soğuk olan MIS 6 buzul dönemi özellikle 180 bin yıl aralığında ara bir ılıman dönem ile kesilmiştir. Keloğlan Mağarası'ndan alınan KO-2 dikit örneğinde yakalanan bu ılıman ve yağışlı aralık, Batı Avrupa, Doğu Akdeniz ve Güneydoğu Asya örnekleri ile örtüşmektedir. Kuzey Yunanistanda 150 bin yıl önce arboreal polenlerinde artış olarak gözlenen ılıman ve yağışlı dönem KO-2 no'lu dikit örneğinde 18O değerlerinde artış olarak gözlenmiştir.
Dim Mağarası'ndan alınan DİM-1 no'lu dikit örneği 1017-113750 yıl arasında çökelmiştir. Holosen Dönemi kapsamında incelenen DİM-1 no'lu dikit örneği üzerinde yapılan duraylı izotop analizleri, 4000-4200 yılları ve 8100-8300 yılları arasında pozitif değerlere doğru farklılık göstermektedir. Yağış ve bitki örtüsünün azalması olarak yorumlanan bu düşüş 8.2 bin yıl ve 4.2 bin yıl olaylarına karşılık gelmektedir.
Dim Mağarası'ndan örneklenen diğer bir dikit örneği DİM-2 olarak adlandırılmıştır. 101431-119504 yıl önce çökelen örnekte günümüz iklimine oldukça yakın olan bir önceki buzullararası dönem olan Eemian dönemi (MIS5d-e) incelenmiştir. DİM-2 no'lu dikit örneğinde duraylı izotop oranları 118 bin yıl önce en yüksek değerlere çıkmıştır. Bu aralık Güneybatı Anadolu'da MIS5e döneminin en yağışlı ve ılıman dönemine karşılık gelir. Eemian dönemi sonu, diğer bir değişle MIS 5e-5d geçişi DİM-2 dikit örneğinde oksijen ve karbon izotoplarında belirgin bir düşüş olarak izlenmektedir. Bu düşüş 114 bin yıl önce olarak ölçülmüş ve Güneybatı Anadolu'da Eemian ılıman dönemi bu tarihte sona ermiştir.

Abstract:
In this thesis three different caves, which are Sırtlanini Cave (Karacasu, Aydın), Keloğlan Cave (Acıpayam, Denizli), Dim Cave (Alanya, Antalya), were studied for the purpose of paleoclimatic research and reconstruction of the paleoclimate of the Southwestern Turkey. The caves which were studied forms a line northwest to southeast and Aegean, Inner Aegean and Mediterranean climate zone respectively.
In order to measure humidity and temperature changes dataloggers were placed into the specific points of the Sırtlanini and Keloğlan Caves. The humidity and temperature changes of the Dim Cave are measured monthly periods in situ. Additionally dripping water was sampled from Keloğlan and Dim Cave in order to perform hydrogeochemical analysis. Totaly 6 stalagmites were sampled from the caves; four of these "ST-7, KO-2, DİM-1, DİM-2" were evaluated. "ST-4 and KO-7" have not been evaluated due to the stable isotope analysis of these samples is necessary to repeat. In order to specify datalogger and the stalagmite sampling points Sırtlanini Cave is mapped, rearranged of the previously drawn maps of the Keloğlan and Dim Cave are used.
U-Th dating methods were applied along the growth axis of the stalagmite samples which are taken from Sırtlanini (ST-7), Keloğlan (KO-2) and Dim Cave (DİM-1, DİM-2), and paleoclimatic assessments were done with the help of the stable isotope datas.
The stalagmite "ST-7" which was taken from Sırtlanini Cave was deposited between 55792-239390. High resolution stable isotope analyses were applied between 95000-120000 and C23-C24 interstadial periods were determined. C23 stadial was recorded as a dry period of about 2000 years in the Southwestern Anatolia. C24 stadial is dated as 107600 and linked with the end of the Eemian forest phase of the Southeast Europe and Eastern Mediterranean.
The stalagmite "KO-2" which was taken from Keloğlan Cave was deposited between 65275-228895. Paleoclimatic conditions of the Marine Isotope Stages (MIS) 6-7 of the Southwestern Anatolia were interpreted from the KO-2. Accordingly, mild/rainy period was observed during the MIS 7d-e and at the end of the MIS 6 and MIS 7a period an extreme dry period was determined. Dry and cold MIS 6 glacial period was interrupted by a temperate period during the 180000 years ago. This temperate period is consistent with the samples from Western Europe, Eastern Mediterranean and Southeast Asia. 150000 years ago, an increase of arboreal pollen was observed in Northern Greece, this wet period is also observed in KO-2 sample as an increase of 18O value.
The stalagmite "DİM-1" which was taken from Dim Cave was deposited between 1017-113750. DİM-1 stalagmite sample is evaluated within the Holocene period. The stable isotope datas show an increase towards to the positive values during the 4000-4200 and 8100-8300 years respectively. This increase is interpreted as a decrease in rainfall and vegetation cover, which is corresponds to 4.2 and 8.2 ka events.
The other sampled stalagmite from Dim Cave is labeled as DİM-2. The stalagmite was deposited between 101431-119504. The last interglacial period, Eemian MIS 5d-e, was examined, which is represented as quite close climatic conditions of today. The last interglacial was presented with a step of the oxygen and carbon isotopes in the DIM-2 stalagmite and reached the highest values by 118 ka. The transition between MIS 5e and 5d, the end of the Eemian, is correlated with C26 event in the North Atlantic. The C26 cold event is also well-preserved in the DIM-2 stalagmite with a distinctive decrease of the oxygen and the carbon isotopes. This drop is dated as 114.6 ka.