Reconstruction of the paleoclimate on Dedegol Mountain with paleoglacial records and numerical ice flow models

Anadolu'da bulunan eski buzullar değişen iklim koşullarıyla beraber giderek yok olmaktadır. İklim değişimlerine karşı oldukça hassas olan buzullardan geriye bazı jeolojik izler kalmıştır. Buzulların ilerlemeleri sırasında kendileriyle birlikte büyük miktarda sediman taşıdıkları bilinmektedir. Geri çekilmeleri sırasında bu yapılar oldukları yerde kalırlar. Türkiye'de iyi saklanmış örneklerine rastlanılan bu yapılara moren adı verilir. Bu çalışmada Türkiye'nin güneybatısında yer alan Dedegöl Dağları'nda geç Kuvaterner döneminde var olan buzulların, eski iklim koşulları altında rekonstrüksiyonu yapılan modelleri ile moren depoları eşleştirilmiştir. Burada ana fikir, geçmişş buzulların farklı iklim koşulları altında rekonstrüksiyonu; dolasıyla geçmişş iklimin yeniden yaratılmasıdır. Bu yaklaşım, bir anlamda geçmişş dönem iklimini anlama amacı taşımaktadır. Böylece buzulların geriye bıraktığı izler, geçmişş iklim koşulları hakkında önemli bir proksi verisi olarak kullanılabilir. Bu çalışmada Anadolu'da Orta Toroslar'ın bir parçası olan Dedegöl Dağı'nın 30 m x 30 m çözünürlüklü sayısal yükseklik modeli kullanılmıştır. 37,5670 37,7237 Kuzey enlemleri ve 31,2100 31,3667 Doğu boylamları koordinatları arasında yer alan modelin kapladığı alan 16.92 km x 16.92 km = 286 km2'dir. Dağın en yüksek noktası denizden 2997 m yüksekliktedir. 15 km doğusunda Beyşehir Gölü bulunmaktadır. Alanın büyük bir kısmı Isparta; bir kısmı ile Konya il sınırları içinde bulunmaktadır. Modellemede kullanmak amacıyla önce günümüz iklim koşullarıyla, buzulun kütle dengesi hesaplanmış, ardından bölge ikliminin geçmişşteki hali modellenmiştir. Geçmiş iklim koşulları altında oluşan buzulların akışı için de 2 boyutlu sayısal buzul akış modeli geliştirilmiştir. Bununla beraber, Parallel Ice Sheet Model isimli açık kaynak kodlu bir buzul akış modeli yazılımı aynı amaç için kullanılmıştır. 2015 ve 2016 yaz aylarında gerçekleştirilen iki saha çalışmasında, bölgedeki buzul vadileri incelenmiştir. Buna göre çalışılan vadiler kuzeyde Sayacak Buzul Vadisi, doğuda Elmadere Buzul Vadisi, güneydoğuda ve Muslu ve Karagöl, batıda Karçukuru Buzul Vadisi, kuzeybatıda ise Kisbe Buzul Vadileridir. Değişen iklim koşulları altında geri çekilmeye başlayan buzullar sonucunda konumları belirli moren depoları ile modellemelerden elde edilen buzul ilerlemelerinin eşleştirilmesi sonucunda söz konusu buzulların ulaştıkları en fazla ilerlemenin hangi iklim koşulları altında olduğu belirlenmiştir. İklim modelinde, bir buzulun yıllık yüzey kütle dengesi hesabı yapılmaktadır. Yıl boyunca, farklı mevsimlerdeki kar yağışlar, buzulun yıllık bütçesinde artış meydana getirirken; buzulun erimesi, kopan buzul parçaları, buzul tabanı akışları gibi etkenler de azalma meydana getirmektedir. Erime yoluyla meydana gelen azalmanın hesaplanmasında Pozitif Dereceli Günler yaklaşımı uygulanmıştır. Bu yaklaşım özetle erime noktasının üzerindeki tüm sıcaklıkların toplamı ile belli bir periyot boyunca aynı yerde kar veya buzun erimesi arasında bir korelasyon olduğu fikrine dayanır. Buna göre yıl içinde sıcaklığı 0 C'den yüksek olan günler için buzul kütlesinde azalma oluşmaktadır. Buzul kütlesindeki birikimin hesaplanmasında ise, meydana gelen yağışın miktarı kullanılmaktadır. Yağışın 2 C'den yüksek sıcaklıkta meydana gelmesi durumunda kütle dengesine ekleme yapılmamaktadır. 0 ile 2 C arasında ise doğrusal bir şekilde arttırılan kütle dengesi, 0 C'nin altında ise tamamen kar olarak yıllık buzul bütçesine katkı sağlamaktadır. Bir başka ifadeyle yüzey kütle dengesi hesabında, 0 C sıcaklığın altında gerçekleşen yağışlar tamamen kar olarak kabul edilmektedir. Buzulun yıllık bütçesi, buzul kütlesindeki birikimin ve azalımın farkı alınarak bulunmaktadır. Böylece belirli bir alandaki buzulun miktarı ile iklim koşulları arasında doğrudan bir ilişki kurmak mümkündür. Bu hesaplamalarda, yüzey enerji dengesi, buzul alanındaki bulutluluk oranı ve rüzgar etkisi gibi faktörler de bulunmaktadır, ancak bu çalışmada bu etmenlere yer verilmemiştir. Önceki çalışmalarda belirtilen geçmişş iklim modelleri Son Buzul Maksimum dönemi boyunca iklimin günümüz ikliminden daha soğuk ve daha yağışlı olduğunu ortaya koymaktadır. Sıcaklıkların günümüzden 8 ile 11 C daha düşük olduğu, bununla beraber yağışın %20 daha fazla olduğu belirtilmektedir. Bu çalışmada, geçmişş dönem buzullarının modellemesinde sıcaklıklar günümüze göre 8, 9 ve 10 C azaltılmış; yağış değerleri ilk durumda sabit tutulmuş, ardından %25 ve %50 artırılmıştır. Buzul akış modeli olarak en iyi yöntem Tam Stokes Denklemlerini çözmektir. Ancak bu denklemlerin çözümü işlemci gereksinimleri ve zaman açısından verimli değildir. Yarı katı, yarı akışkan hamurumsu bir yapıda hareket eden buzulların akışı için farklı modeller geliştirilmiştir. Bu çalışmada Parallel Ice Sheet Model isimli açık kaynak kodlu yazılım kullanılmıştır. Bununla beraber 2 boyutlu, zamana bağlı bir buzul akış modeli de geliştirilmiştir. Bu iki modelden elde edilen sonuçlar birbirine yakınlık göstermektedir. PISM girdi olarak netCDF dosya türünü kullanmaktadır. Bu dosya içinde, sıcaklık, yağış, buzul kalınlığı gibi veriler saklanmaktadır. Tez kapsamında, PISM için uygun veri girişini sağlamak amacıyla bir kod geliştirilmiştir. Bu kod önce belirtilen iklim koşulları altında buzul kütle dengesini hesaplamakta, ardından bu verileri PISM için bir girdi haline dönüştürmektedir. Çalışma sonucunda Dedegöl Dağı geçmişş dönem buzullarının sayısal modellemesi yapılmıştır. Buna göre elde edilen sonuçlar, (1) Parallel Ice Sheet Model daha büyük boyutlu buz kalkanlarının modellemesi için geliştirilmiş olmasına rağmen, vadi buzullarının modellemesinde de kullanılabilir, (2) günümüze göre 10 C sıcaklık düşüşü ve buna eşlik eden %25 yağış artımı ile 9 C sıcaklık düşüşü ve %25 yağış artımı sırasıyla LGM ve Erken Halosen dönem iklimleri için elde edilen sonuçlardır, (3) modellerde kullanılan mevcut sayısal yükseklik verileri, farklı buzul dönemlerine ait moren depolarını içermeleri nedeniyle, buzulların yeniden oluşturulmasında bazı farklar yaratabilir, (4) modellerden elde edilen sonuçlar, farklı zamanlarda oluşan moren depolarının, farklı iklim koşulları ile değerlendirilmeleri gerektiğini göstermektedir, buna göre Son Buzul Maksimum'dan bu yana farklı buzul zamanları oluşmuştur. Modelde çeşitli belirsizlik kaynakları mevcuttur. Bunlardan ilki, kullanılan iklim parametrelerinin çözünürlüğünün 570 m olmasıdır. Sayısal yükseklik modelinin 30 m olduğu düşünülürse, bunun bir belirsizlik yarattığı söylenebilir. Bununla beraber, sayısal yükseklik modelindeki ani yükseklik değişimleri yüksek eğimler meydana getirebilir. Bu bağlamda, geçmişşten bugüne erozyonal süreçlerle yapısı değişen alanın, bir belirsizlik yarattığı düşünülebilir. Bunlarla beraber iklim verilerindeki mevsimsel dalgalanmalar, modelde belirsizlik yaratabilir. Gelecek çalışmalarda, nispeten daha genç buzulların taşıdığı çökellerin oluşturduğu moren depolarının sayısal yükseklik modelinden kaldırılması model sonuçlarına olumlu yansıyacaktır. Çünkü bu yapılar, bir vadide ilerleyen buzulların daha geçmişşte oluşan morenlere ilerlemelerine engel teşkil etmektedirler. Bölgede bulunan diğer eski buzul alanlarında bu çalışmada kullanılan yöntemlerle uygulanacak buzul ve iklim modellemeleri, Türkiye'nin geçmişş iklim koşulları hakkındaki verileri arttıracaktır.