PALEOKLMN TEMEL PRENSPLER Dersin sorumlusu Prof Dr Turhan

PALEOİKLİMİN TEMEL PRENSİPLERİ Dersin sorumlusu: Prof. Dr. Turhan AYYILDIZ

DERS 3 LEVHA TEKTONİĞİ VE İKLİM

DÜNYA DEĞİŞKEN Mİ? YÜZEY ALANI DEĞİŞMEKTEDİR. CANLI YAŞAMI DEĞİŞMEKTEDİR.

Levha Tektoniği Süreçleri Buzul Değişimi Kutupsal Konum Hipotezi İklim Modeli CO 2 Değişimi Sera dönemi (Greenhouse) BLAG Yayılma Oranı Örnek: 200 milyon yıl önce Buzul dönemi (Icehouse) İki Hipotez Yükselme (Uplift) Günlenmesi

Levha Tektoniği: Dünyayı tanımlayan bilimsel teoriye plaka tektoniği denir. • Wegener (1914), doğu Güney Amerika'nın ve Batı Afrika'nın kenar boşluklarının bir araya gelebileceğini gördü.

Tektonik Plakaların Yapısı ve Kompozisyonu • • • Kimyasal bileşim Kıta kabuğu (30 -70 km) Granitler 2. 7 g / cm 3 Okyanus kabuğu (5 -10 km) Bazaltlar 3. 2 g / cm 3 2890 km'ye kadar olan Manto (Fe, Mg) > 3. 6 g / cm 3 Fiziksel davranışr Litosfer (100 km) tektonik plakaları oluşturan sert, rijit bir ünite Astenosfer (100 -250 km) Daha yumuşak birim akabilir

Tektonik Plakalar • Dünyanın dış sert katı, plaka olarak adlandırılan yaklaşık düzine ana parçaya ayrılır.

Plaka Sınırları • Uzaklaşan Plakalar • Yaklaşan Plakalar • Transform faylar

Geçmiş levha hareketlerinin kanıtı • Dünya manyetik alanı Dünya coğrafyasını yeniden düzenleyen Levha tektoniği kanıtı • Dünyadaki sıvı demir çekirdeğinde dolaşan ergimiş sıvılardan kaynaklanan manyetik alan enerjisi.

Manyetik şeritler • Eriyik sıvı manyetik alanı kayıt eder.

Kıtaların geçmiş yerlerinin paleo manyetik tayini • Bazalt, kullanım için en iyi kayalardır (manyetik demir açısından zengin). • 175 My'dan daha eski okyanus kabuğu yok. • Daha erken dönemler için, kıtadaki bazaltlara odaklanmalıdır. . • Manyetik imzalarının daha sonraki bir zamanda manyetik alana dayandığı ihtimalinin artması nedeniyle 500 My daha az güvenilir.

Kısa Özet • 300 milyon yıl öncesine kadar kıta yerlerini iyi bir doğrulukla yeniden inşa edebiliriz. • Okyanus havzasındaki deniz tabanının yayılma hızları ölçülebilir. • Okyanus kabuğunun küresel ortalama oluşumunu ve tahrip edilmesini tahmin etmek için, dünyanın okyanusundan yeterince yayma hızları bile oluşturabiliriz.

Kutupsal Pozisyon Hipotezi: • buz tabakaları, kutuplara veya kutuplara yakın enlemlerde bulunduğunda kıtalar üzerinde görünmelidir, • Ancak kutupların yakınında herhangi bir kıta yoksa, yeryüzünde hiçbir yerde buz olmamalıdır.

Kıtaların Hareketi

Pengaea • Lavrasya: Kuzey-orta Asya, Avrupa, Kuzey Amerika • Gondwana: Afrika, Arabistan, Antartika, Avusturalya, Güney Amerika ve Hindistan. Laurasia Gondwana

Gondwana ve Güney Kutpu

500 M. Yıl Önce Buzullar ve Kıtasal Pozisyonlar. Why ? CO 2 Icehouse Greenhouse 18

Süperkıta Pangea’ daki İklim Modeli • İklim bilimcisi, coğrafyanın etkisini ve diğer birkaç faktörü değerlendirmek için genel dolaşım modellerini (GDM'ler) kullanır. Sorular: Atmosferik CO 2’ in düzeyi neydi? Jeolojik kayıtla eşleşiyor mu? 19

Pangae İklimi Model Simülasyonuna Giriş • Sınır şartları: 1. Kara ve deniz dağlımı 2. Küresel deniz seviyesi 3. Topografya Basitleştirilmiş simetri kullanma 1000 m Günümüzle kıyaslama 200 My önce

Pangae İklimi model simülasyon girişi kontrolü 4. İklim modelleyicileri atmosferdeki muhtemel CO 2 seviyesini sınırlarlar. 5. Astrofiziksel modelleyiciler, Güneş'in enerjisini günümüzden% 1 daha zayıf gösterir.

Pangea İklimi Model Simülasyonundan Çıktı • Kuru karasal iklim Azalan Yükselme 1. Kuraklığın altındaki subtropikal enlemlerde büyük geniş araziler. 2. rüzgarlar kıtasal iç bölgeye ulaştıklarında su buharının çoğunu kaybediyor.

Pangaean İklimi Model Simülasyonundan Çıktı • Muson dolaşımları Yaz aylarında ısınmaya ve kış aylarında ışınımla ısı kaybına kara ve denizin farklı tepki oranları.

CO 2 Girişinin Tektonik Kontrolü • BLAG [1983] (Jeokimyacılar Robert Berner, Antonio Lasaga, Robert Garrels) • Son birkaç yüz milyon yıldaki iklim değişiklikleri esas olarak, plaka tektoniği süreci ile CO 2 oranındaki değişikliklerin atmosfere yayılımıyla gerçekleştiğini ileri sürdüler. (Yayılma hızı hipotezi) Yayılma oranları Değişim CO 2 İklim değişimi

Deniz tabanının yaşı • Yayılma oranları, Pasifik'te Atlantik'ten on kat daha hızlı.

Dünya'nın Olumsuz Geri Bildirimi.

Tektonik ölçekli Karbon döngüsü Silikat kayaç Atmosfer Okyanus sedimanı Plankton Silikat kayaç Plankton Atmosfer CO 2 Dengesizliği İklim değişimi 27

100 My önce daha sıcak bir dünya • 100 milyon yıl öncesine kıyasla, küresel ortalama dağılım oranı bugünkü değere göre% 50 daha hızlıydı, bu nedenle kayalardan atmosfere CO 2 girişi oranı bugünün üzerinde olmalıdır.

Yükselme Günlenme Hipotezi (The Uplift Weathering Hypothesis) Kimyasal günlenme Rock exposure Taze kayaç Maruz kalma süresi

Kayacın Parçalanması Günlenme ve Maruz Kalma Zamanı 30

Üç Hipotez:

Takashima vd. , 2006

Dünyadaki Geç Paleozoik iklimler, o yaştaki kayalarda bulunan jeolojik kanıtlara göre belirlenmiştir.

SONUÇLAR • Plaka tektonik süreci icehouse aralıkları arasındaki değişimleri büyük ölçüde açıklamaktadır. • Son yüz milyon yılda tektonik ölçekte atmosferik CO 2 değişiklikleri, iklim değişkenliğini açıklamak için gereklidir. • Hem yayılma hızı hem de yükseltme hipotezleri, CO 2'deki ve levha tektoniğindeki değişiklikleri bağlamaya çalışmaktadır.