Permafrost Nedir?

Bugünkü yazımızda permafrostun ne olduğunu, erimesinin neden önemli olduğunu ve bu erimenin tehlikelerini konuşacağız. Permafrost, yıl boyunca donmuş halde kalan toprak tabakasıdır. Yani, buz gibi soğuk bölgelerde toprağın sürekli donmuş olduğu alanlara verilen addır diyebiliriz.

Peki, bu donmuş toprakların erimesi neden bu kadar önemli ve tehlikeli? En basit açıklaması ile, permafrost eridiğinde büyük miktarda sera gazı salımı gerçekleşiyor ve bu da iklim değişikliğini hızlandırıyor. Dahası, altyapı hasarları ve ekosistem değişiklikleri gibi ciddi sorunlara yol açıyor. Daha fazlası için okumaya devam edin!

Permafrost Nedir, Nerelerde Bulunur?

​Permafrost, en az iki yıl boyunca donmuş halde kalan zemine verilen addır - kum, toprak veya kayaları içerir. Permafrost karada olabileceği gibi okyanus altında da bulunabilir. Bazı permafrostlar yüzlerce hatta binlerce yıldır donmuş durumdadır. Ancak permafrost kışın donan ve yazın çözülen zeminden tamamen farklıdır. Permafrost mevsimsel değişikliklere rağmen donmuş halde kalan zeminlere denir. Bazı coğrafyalarda permafrostun derinliği 1,7 kilometreye kadar çıkabilir. Kuzey Kutbu tundrasının tamamı gibi büyük alanları kaplayan permafrost, bir dağın rüzgar alan tarafında veya bir dağ doruğundaki gibi daha küçük yüzeylerde de bulunabilir.

Daha fazla kara parçasının bulunduğu Kuzey Yarımküre'de, toprağın yaklaşık dörtte biri permafrosttur. Kanada, Grönland, Sibirya'nın kuzey bölgeleri, Arktik Okyanusu'nun tabanı gibi geniş coğrafyalarda bulunur. Alaska'daki arazinin yaklaşık %85'i kalıcı olarak donmuş durumdadır. Güney Yarımküre'de ise And Dağları'nda ve Yeni Zelanda'nın Güney Alpleri'nde de permafrost bulunmaktadır.

Permafrostun Tanımı

Permafrost ilk kez Simeon William Mueller tarafından 1943 tarihinde , Birleşik Devletler Jeoloji Araştırmaları (USGS) raporunda isimlendirilmiştir. Mueller, Trans-Sibirya demiryolu inşa edilirken permafrost sorunuyla ilgilenilmesi gerektiğini belirtmiş ve bu bilgilerinin çoğunu 19. yüzyıl Rus mühendislik raporlarından derlemiştir.

Permafrost katmanı buzun bittiği yerde başlar, ancak aynı zamanda bilim insanlarının “aktif katman” olarak adlandırdığı katmanın altında da bulunabilir. Bu, yağmurlu ya da güneşli hava koşullarına bağlı olarak mevsimsel ya da aylık olarak donup çözülebilen toprak, kum, kaya ya da bunların karışımından oluşan bir katmandır. Aktif katman söz konusu olduğunda, altındaki donmuş toprağı bulmak için yaklaşık bir metre ya da daha fazla kazmak gerekir. Bu da permafrostun tam yüzeyde, aktif bir katmanın altında veya yıl boyunca değişebilen buz veya kar katmanlarının altında bulunduğu çok çeşitli alanlar olduğu anlamına gelir. Bu değişiklikler mevsimsel olabilir, hava koşullarından, jeotermal faaliyetlerden etkilenebilir.

Permafrost- genellikle- sadece yıllık ortalama hava sıcaklıklarının düşük olduğu yerlerde bulunur, örneğin suyun donma noktası veya altında: 0 santigrat derece. Ancak yine de, benzersiz yerel ve tarihsel koşullar, permafrostun ortalama sıcaklıkların daha yüksek olduğu yerlerde bulunabileceğine göstermiştir.

Permafrost Türleri Nelerdir?

Sürekli Permafrost: Bir arazi zemininin %90-%100'ü donmuşsa, buna “sürekli permafrost” denir. Kuzey Yarımküre'de, bir arazinin permafrost veya buzul ile kaplı olduğu en güney noktaları temsil eden “sürekli permafrost çizgisi” vardır. Bu çizginin Güney Yarımküre'de bir karşılığı yoktur çünkü çizginin bulunduğu alan okyanus altındadır.

Süreksiz Permafrost: “Süreksiz permafrost”, zeminin %50-%90'ının donmuş halde kalması durumudur. “Süreksiz permafrost” hali zemin soğuk kaldığında ancak hava sıcaklıkları mevsimsel olarak dalgalandığında meydana gelir. Bazı coğrafyalarda, bazı toprak katmanları yaz aylarında erirken, bazı bölgelerde gölgeli veya korunaklı alanlar donmuş halde kalabilir.

Düzensiz Permafrost: Bir bölgenin permafrostu %50'den az olduğunda, bu bölge “düzensiz permafrost” olarak kabul edilir. Bu, süreksiz permafrost ile benzer yerlerde, ancak belki biraz daha düşük yüksekliklerde veya daha fazla güneşe veya sıcak hava akımlarına maruz kalan alanlarda meydana gelir.

Permafrost Eriyor mu?

Günümüzde permafrost halen büyük alanları kaplamaktadır. Kuzey Yarımküre'deki permafrostun 14 milyon km2 , yani ABD, Kanada ve Çin'in toplamı kadar olduğu tahmin ediliyor. Ancak dünyadaki permafrost gün geçtikçe küçülüyor. Peki bu neden mühim?

Kuzey Kutbu daha ılıman bölgelere göre yaklaşık iki kat daha hızlı ısındığından ve permafrost sıcaklıktaki küçük değişikliklere bile duyarlı olduğundan, permafrostun beklenenden daha hızlı erimesi bilim insanlarını şaşırtıyor. Nature dergisinde yayınlanan bir çalışma, Dünya'nın 2 °C üzerine kadar ısınması halinde, permafrostun %40 oranında azalacağını tahmin ediyor.

Permafrost ve İklim Krizi

Permafrostun erimesinin birkaç etkisi olacağı düşünülüyor; ilki, eridikçe atmosfere başta metan olmak üzere sera gazları salması ki bu bir geri besleme döngüsü yaratır - daha fazla permafrost eridikçe, daha fazla ısınan gaz atmosfere karışır ve iklim daha fazla ısınır. İkincisi ise, permafrostun erimesinin, binaların ve ulaşım sistemlerinin dengesini bozacağı ve olası yıkıcı sel veya heyelan/çamur kayması gibi olayları tetiklemesi ve yerel etkilerin oluşacağı gerçeği.

Sera gazları hakkında daha fazla bilgi için bu yazımıza göz atabilirsiniz.

Ekolojik sonuçlara ek olarak, permafrost üzerinde yaşayan toplulukların binalarını kaybetmeye başlaması ekonomik sorunlar doğurmakta. Örneğin Alaska, Grönland, Kanada ve Rusya'da permafrostun erimesi evlerin ve binaların çökmesine ya da batmasına neden oluyor. Rusya'nın Vorkuta kentinde binaların %40'ının yapısal bütünlüğü tehlikeye girmiş durumda. 175.000 nüfuslu Norilsk kentinde ise binaların %60'ı donmuş toprağın çözülmesinden zarar görmüş ve kentteki evlerin %10'u çoktan terk edilmiştir. Üstelik permafrost erimesiyle değişen yeraltı koşulları yeniden inşayı zorlaştırıyor. Bu tip yerlerin çoğunda az sayıda konut bulunuyor. Üstelik etkilenenlerin çoğu da, binlerce yıldır bu bölgelerde yaşayan yerli halk oluyor.

Yeni bir araştırmaya göre, permafrostların (donmuş toprakların) erimesi-çözünmesi Kuzey Kutbu’nun altyapısına ciddi zarar verebilir ve bu da yaklaşık 3.6 milyon insanı etkileyebilir. Nature Communications’ta yayımlanan bir çalışma, Kuzey Kutbu’nda altyapının yaklaşık %70’inin permafrost üzerinde inşa edildiğini belirtiyor ve bu altyapının içinde evler, hastaneler, yollar, tren yolları, sanayi bölgeleri bulunuyor. Kuzey Kutbu’nda permafrost üzerinde yaşayan nüfusun dörtte üçünün -ki bu yaklaşık 3.6 milyon insana tekabül ediyor- gelecek 30 yılda bu durumdan zarar göreceği belirtiliyor.

Permafrost Erimesinin Olası Ekolojik Sonuçları

Permafrostun erimesi ekolojik manzarayı değiştirir. Kanada Kuzey Kutbu, Alaska, Rusya ve başka yerlerde olduğu gibi donmuş toprak çözüldükçe, bir zamanlar boz ayılar, karibular ve diğer hayvanlar için yiyecek sağlayan zengin alanlar toprak yığınları altında kaybolur.Hayvanlar için besin kaynağı olan kızılcık, yaban mersini, çalılar, likenler ve diğer yenilebilir bitkiler çamurlu ortamda çürür.

Permafrostun Sera Gazı Salımının Artırması

İnsan kaynaklı iklim değişikliğinin tetiklediği permafrost erimesi tehlikeli bir döngü yaratabilir. Nature dergisinde yayınlanan bir çalışmaya göre, sadece Kuzey Kutbu'ndaki permafrostta tahminen 1.400 gigaton karbon bulunmaktadır ve bu karbonun atmosfere salımı beklenenden daha hızlı gerçekleşmektedir.

Eğer bu oranda karbon salımı gerçekleşmeye devam ederse, bu miktarın bilim insanlarının iklim değişikliğinin gelecekteki etkilerini daha iyi anlamak için kullandıkları küresel emisyon hesaplamalarına dahil edilmesi gerekiyor. Permafrost eridikçe daha fazla sera gazı salımı gerçekleşir, küresel ısınma hızlanır, bu da, daha fazla permafrost erimesine ve daha fazla gazın salımına neden olan bir döngüye yol açar.

Permafrost, Virüsler ve Bakteriler

Bazı organizmalar buzun içinde korunarak binlerce yıl yaşayabilir. Koşullar ideale yakındır - soğuk, karanlık ve düşük oksijenli ortamlar bu mikroskobik hücrelerin bazılarının hayatta kalabileceği anlamına gelir. Permafrostta donmuş halde bulunan virüsler, mantarlar ve bakteriler eriyen sularla su kaynaklarına karıştıklarında aktif hale gelebilirler.

Bu durum 2016 yılında, 75 yıldır donmuş toprakta gömülü olan ve şarbon taşıyan bir ren geyiğinin çözülmesiyle ortaya çıkmıştır. 1918 İspanyol gribi virüsü de Alaska'da bulunan bozulmamış cesetlerde bulunmuş, hatta 40.000 yıllık bazı solucanlar çözüldükten sonra hayata dönmüştür. Permafrostta gizlenen antik virüs ve bakterilerden kaynaklanabilecek hastalıkların boyutu bilinmemektedir.

Permafrost Erimesinin Ekonomik Etkisi

İnuitler gibi permafrostun eridiği bölgelerde yaşayan yerli halklar için, halihazırda meydana gelen ve önümüzdeki yıllarda meydana gelebilecek olan binlerce çökme ve termokarst toprak kayması nedeniyle yiyecek bulmak giderek zorlaşacak gibi gözükmekte. Permafrostun erimesinin etkisiyle yeryüzü şekli değişiklikleri, çökme yoluyla deniz kıyılarının değişmesi görülebilir. Akarsuların yönünün farklılaşması, göllerin boşalması da olası sonuçlar arasında. Tüm bu olaylar, insanların bağımlı olduğu yaban hayatını da olumsuz etkileyecektir.

Permafrostun erimesi aynı zamanda yeniden inşa edilmesi ya da terk edilmesi gereken bina ve yolların çökmesine, petrol ve gaz sondajından boru hatlarına kadar her türlü ticari faaliyetin yanı sıra sağlam bir zemine ve güvenilir bir su kaynağına bağlı olan diğer tüm işletme ve toplulukların da zarar görmesine neden olabilir.

Permafrost Erimesinin Beklenmedik Sonuçları

Permafrostun erimesi, binlerce yıldır gömülü olan eski uygarlıkların, hayvanların ve Dünya tarihinin kalıntılarını da ortaya çıkarabilir. Uzak bir bölgede 3.000 yıllık bir Sibirya prensinin mezarının keşfedilmiş olması, o zaman ve mekânı inceleyen arkeologlar için bir nimet gibi gözükse de genel olarak iklim krizini tetikleyecek bu durum dikkate alınması gereken bir olgu.

Permafrost Hakkında Bilinçlenmek Neden Önemli?

Permafrostun erimesi sadece bilim insanlarını değil, hepimizi ilgilendiren ciddi bir konudur. Eridiğinde atmosfere salımı gerçekleşecek sera gazları, altyapı hasarları, ekolojik değişiklikler ve potansiyel sağlık riskleri gibi tehlikeler, küresel ısınmanın ve iklim değişikliğinin daha geniş kapsamlı sonuçlarını ortaya koyuyor. Bu yazımızda permafrostun ne olduğunu, nerelerde bulunduğunu ve erimesinin getirdiği tehlikeleri ele aldık. İklim krizine karşı bilinçlenmek ve harekete geçmek, geleceğimiz için atabileceğimiz en önemli adımlardan biri. Umarız, bu yazı sizlere permafrost ve iklim değişikliği hakkında değerli bilgiler sunmuştur. Gelecek yazılarımızda görüşmek üzere!