YERALTINDAN GELEN KÜRESEL TEHDİT

“24 Ağustos günü, öğleden sonra, annem alışılmadık bir büyüklük ve görünümdeki bulutu farkederek amcama gösterdi. Amcam, dışarıda güneş altında soğuk duşunu almış, uzanarak öğle yemeğini yemiş, kitapları üzerinde çalışıyordu. Ayakkabılarını getirtti ve bu fenomeni en iyi görebileceği yere tırmandı. Bu uzaklıktan bulutun hangi dağdan çıktığı anlaşılmıyordu, ancak şekli bir şemsiyeye benziyordu. Önce yukarı yükseliyor, sonra kollara ayrılıp havaya dağılıyordu…” (1)

MS 79 yılında Genç Pliny’nin donanma komutanı amcası Yaşlı Pliny ile birlikte gördükleri şey aslında Azrail’in yoğun mesaisini haber veren bir mesajdı. Genç Pliny, Napoli’deki Vezüv yanardağının aktivitesini kağıda dökerek bu alanda kayda geçen ilk “gözlem”i bilim camiasına sunuyordu arkadaşı Tacitus’a yazdığı mektupla.

Doğayı anlamaya adanmış beyinler sayesinde bin yıllar sonra volkanlara olan bakışımız daha bilimsel bir hal aldı. Önce olup biteni anlamaya çalıştık, sonra zaman boyutuyla değerlendirmeye başladık, fotoğraf giderek karmaşık hale gelince sınıflandırmaya yöneldik, büyük resmi görmüş olduk: Yerküre’nin en büyük hobilerinden biri volkanik battaniyeyi üzerine örtmesi, ya da daha bilimsel bir ifade ile volkanik aktiviteler, yerkabuğunun dinamik yapısının kaçınılmaz bir sonucudur.

Milyonlarca yıl öncesini görme kabiliyetine sahip jeoloji gözlüğü ile, Yerküre’nin volkanik aktivitelerle dolu geçmişini ayrıntılı olarak görebiliyoruz artık. En net olarak görebildiklerimiz 4,5 milyar yıllık yerküre tarihi için çok kısa sayılabilecek Kuvaterner periyodunda (2,6 milyon yıldan günümüze) aktif olmuş volkanlardır. Ayrıntılı jeoloji ve volkanoloji haritaları yapılması ve yeni yöntemlerin kullanılması ile bu volkanların aktivitelerinin boyutları ortaya çıkarılmaya başlanmıştır.

Yerkürenin güç gösterisi

18 Mayıs 1980… Berrak bir pazar sabahında kameralar volkanik bir aktiviteyi ilk kez canlı olarak kaydetme fırsatı buldular. ABD’nin batı kıyısındaki Washington eyaletinde yer alan St. Helens Dağı inanılmaz bir gürültü ile neredeyse ikiye bölündü! O andan itibaren dağ, kendisini çevreleyen gri kül kütlesiyle görünmez oldu! Yavaş yavaş büyüyen dev bir patlama bulutu (kolonu) geniş bir alanı kaplayarak atmosferde yükselmeye başladı. Sonra gri toz bulutlarının arasında kırmızı tonlarında renkler görülmeye başlandı, bunlar patlamanın yarattığı basınç ferahlamasıyla yukarı çıkan lavlardı. Kısa süre sonra hava kararmasıyla başlayan kül yağmuru 11 eyaleti etkileyecek büyüklükteydi (2)!

Patlamanın kümülatif etkileri günler sonra anlaşılacaktı. Patlama kolonu atmosferde 24,4 km yüksekliğe kadar ulaşmış, patlamanın buzul örtüyle etkileşimiyle oluşan çamur akıntısı (lahar) 80 km uzaklıktaki Kolombiya nehrine kadar ulaşmıştı. Olaya tanık olmak isteyen bir yerbilimci ve bu görülmemiş olayı görüntelemek için orada bulunan bir fotoğrafçının da aralarında bulunduğu 57 kişi 483 km/s hıza sahip, 360 °C sıcaklığındaki gaz ve kaya parçalarından oluşan piroklastik akıntının etkisiyle yanarak can verdi (3).

Aktivitenin azalmasının ardından olay yerine ulaşan bilim insanları ve medya mensupları gördüklerine inanamadılar. Ağaçlar, dairesel şok dalgası (surge) etkisi ile topograyaya bir halı gibi yayılmış ve 9.400.000 m³’lük bir yığın oluşturmuşlardı (Şekil 2). Patlamanın ürettiği 1 km³ hacmindeki malzeme (tefra), 596 km²’lik bir alana yayılmış, bacanın (krater) 27 km kuzeybatısına kadar ulaşmıştı (3). Patlama, Hiroşima’ya atılan atom bombasının 1.600 tanesine eşdeğerdi (17).

Spirit gölü, dev dalgalara dönüşerek eski yatağından 61 metre yüksekliğe kadar ulaştıktan sonra ağaçları da bünyesine katıp zaman içinde eski havzasına ağaç çamuru olarak geri dönmüştü (4).

Bu büyük felaketten sonra bilim insanlarıyla birlikte kamuoyu da volkanlara karşı ilgi duymaya başladı. “Popüler bilim” statüsüne ulaşınca ardı ardına yapılan çalışmalar üpertici gerçekleri halkın da bilgisine sundu. 1883 yılında 36.417 kişinin ölümüyle sonuçlanan Krakatoa akvititesi St. Helens’e göre çok daha büyük bir felaketti. Ancak hem patlamasına an be an şahitlik edilmesi hem de olayın Amerika’da gerçekleşmesi St. Helens’in toplumda daha büyük bir etki yaratmasına neden oldu.

Olaydan iki yıl sonra Newhall ve Self, bir “volkanik patlama endeksi” (Volcanic Explosivity Index, VEI) (5) tanımlayarak tarihsel ve güncel volkanik patlamaları püskürme sırasında atmosfere ve yeryüzüne bıraktıkları kül ve kaya parçalarından oluşan volkanik malzemenin hacmine göre göre sıraladı. 2,5 milyar dolarlık bir zarara yol açan St Helens aktivitesi, 0 ile 8 VEI arasında sıralanan listede 5 (VEI) ile orta sıralarda yer aldı. Korkunç bir afet olan ve beyaz perdede de hayat bulan (6) Krakatoa aktivitesi ise 6 büyüklüğündeydi. Bu liste aynı zamanda doğanın sahip olduğu ihtişamlı gücü ölçen bir skala olarak düşünülebilir.

Şu ana kadar sayılan afetlerin hiçbiri Endonezya’daki Tombora volkanınınkiyle ile boy ölçüşemez! 1812 yılında başlayan aktivite 3 yıl boyunca devam etmiş ve 1815 yılında olağanüstü bir patlama ile sonlanmıştır. Kayıtlı tarihin gördüğü en büyük patlama olması sebebiyle üretilen en yüksek ses gibi birçok rekora da sahip küresel bir olaydır.

Patlama ile 100 km³’ten fazla malzeme üretilmiş, patlama kolonu ise atmosferde 40 km’den fazla yükselmiştir. 50 km³’lük magma yeryüzüne ulaşmıştır. Aktivite sonrası oluşan kırıklarla zayıflayan kabuğun içeri doğru çökmesi sırasında meydana gelen deprem 500 km ötedeki Surabaya’da hissedilmiştir! (7, 8). Yer sarsıntılarının büyüklüğünü saptamaya yarayan sismometre 19. yüzyılın sonu yerine, başında icat edilmiş olsaydı bu deprem –muhtemelen– kaydedilmiş en büyük deprem olurdu!

1816 yılında, yaz mevsiminin gelmesini bekleyen Avrupa ve Kuzey Amerikalı büyük hayal kırıklığı yaşadı. Tombora aktivitesi ortalama küresel sıcaklıkta 3 °C’lik bir düşüşe neden olmuştu. Bu sayı küçükmüş gibi görülebilir ancak küresel boyutta çok büyük ve ani bir değişimdir. 1816 yılı, tarihe “yazsız yıl” olarak geçmiştir.

Tombora gerek aktivitesi sırasında, gerekse sonrasında neden olduğu değişimler nedeniyle aktivite listesinde 7 (VEI) büyüklüğüyle yer alır. Küresel etkileri göz önüne alındığında Tombora sıradan bir volkandan farklıdır.
Oregon’daki eski volkanların aktivitelerini çalışan F. M. Byers Jr., 1949 yılında küresel etkiye neden olan volkanlar için “süpervolkan” adlamasını kullandı (9).

Bu adlandırma, iddialı kelimelerden kaçınan bilim camiasınca benimsenmedi. Bilim için kaçınılması gereken spekülatif adlama ya da teoriler, medya için ise kaçınılmaz gerekliliktedir ve “haber değeri” taşır. Dünyanın en çok izlenen ve en eski belgesel serilerinden birisi olan BBC Horizon, 2000 yılında “Supervolcano” adlı bir bölüm yayımlayarak süpervolkan adlandırmasını dimağlara kazıdı. Artık bilimsel makalelerde de “beni oku” diyen başlıklar görmek mümkün.

Küresel tehdit

Büyük yıkımlar, küresel değişimler… Yerküre’nin jeolojik tarihi boyunca küresel afetlere sahne olduğunu ve bunun neredeyse döngüsel bir gerçek gibi göründüğünü söyleyebiliriz. Peki size bu döngülerden birinde olduğumuzu söylesem ve uyanmak üzere olan bir devden bahsetsem? Vezüv, St Helens, Krakatoa ve Tambora volkanlarının tümünü toplayıp 10 ile çarpın desem? Yazının başından beri zikredilen akıl almaz olay ve rakamları cüceleştiren ve yeğ kılan bir süpervolkan var desem? Aktivitesi halinde bulunduğu kıtadaki yüz milyonlarca insanı doğrudan, tüm dünyayı ise dolaylı olarak tehdit edebilecek küresel bir afetten bahsetsem?

Bu volkan, eşsiz derecede güçlü olan Yellowstone süpervolkanıdır (şekil 3). ABD’nin Wyoming eyaletinin kuzeybatısında yeralan bu megakaldera, aynı zamanda bir doğa harikası olan Yellowstone Doğa Parkı olarak bilinir. Evet, tahmin ettiğiniz gibi bu doğa parkını ziyaret edenler 45 km x 85 km büyüklüğündeki megakaldera üzerinde yürüyorlar! Kalderanın genişliği, muazzam: Park, dünyanın geri kalanından daha fazla gayzere (kaynaç, püsküren sıcak su kaynağı) sahip..

Bu olağandışı aktivite geçmişte gerçekleştiğinde ne oldu? Bu denli büyük bir etki, nasıl bir tepki doğurdu?

Yaklaşık 640.000 yıl önce gerçekleşen aktivite “Lava Creek Tüfü” olarak bilinen dev volkanik kül birikimini yarattı. 1.000 km³’lük kaya, toz ve kül, 7.500 km³ lik bir alana yayıldı! (10). Patlama o denli güçlüydü ki (VEI 8) 2000 km uzaklıkta aktiviteye bağlı küllere rastlandı! Bu kül birikimi Kuzey Amerika’nın neredeyse yarısını örttü.

Yellowstone süpervolkanı VEI listesinin zirvesi olan 8 (VEI) büyüklüğündedir. Patlama kolonunun, atmosferde 50 km’den fazla yükselmesi iklim değişimi için yeterlidir. 640.000 yıl önce meydana gelen bir erüpsiyonun iklimdeki etkilerini takip etmek zor olduğu için bu felaketin iklimi ne denli değiştirdiğini bilemiyoruz. Ancak yaklaşık 75.000 yıl önce meydana gelen Toba aktivitesinin 1000 yıl süren bir buzul çağının başlamasına neden olduğu (11), insan evrimini derinden etkilediği (12) ve nüfusu 10.000’den de aza indirmesine neden olduğuna dair teoriler (genetik darboğaz teorisi gibi) vardır (13).

Yellowstone megakalderasının güneybatı yönünde keşfedilen bir diğer kaldera 16 km x 16 km büyüklüğünde ve 1,3 milyon yaşındaydı. Sonra tüm bu aktivitelerden daha büyük olan (75 km x 95 km) bir kaldera daha bulundu ve bunun 2,1 milyon yıl önce patladığı anlaşıldı. Bu aktivitenin döngüsel olarak devam eden bir sıcak nokta (hot-spot) olduğunu anlayan bilim insanları yaptıkları hesaplarda yeni bir süper-patlamanın periyodu içerisinde olduğumuzu, yani zamanın yaklaştığını anladı.

Modern aletlerle sürekli olarak izlenen Yellowstone, 2004-2008 yılları arasında ortalama 7,6 cm/yıl’lık eşi görülmemiş bir yüzey kabarması gösterdi (14). Bilim insanlarını korkutan bu gelişme Amerikan basınında ilk haber olarak verildi. Daha sonra kabarma ortalaması zaman içinde düşerek normal değerlere döndü.

Son dönemde, Yellowstone’nin ne zaman patlayacağının yanı sıra patlayınca neler olabileceği de tartışılıyor. Tüm kariyeri boyunca Yellowstone volkanizmasını çalışan Robert Smith’in tahminlerine göre patlama anında 87.000 kişi ölecek (15). Zaman biriken etkiler önce Amerika, sonra tüm dünya hissetmeye başlayacak. Patlamanın yarattığı damlacıkların (aerosol) 1 ay içerisinde stratosferi kaplayacağı düşünülüyor (şekil 4; (16)).

Bundan sonrasını öngörmek zor olmasa gerek. Patlamanın doğrudanve dolaylı etkilerini sıralayalım:

Doğrudan etkiler:

• Patlama anında büyük ölçekli bir deprem meydana gelecek.
• Sıcak dairesel şok dalgası olağanüstü bir hızla önüne geleni yakıp/yıkıp geçecek.
• Sıcak gaz ve kaya parçalarından oluşan piroklastik akıntı ve lavlar kilometrelerce uzağa akacak ve önüne geçilemeyecek dev yangınları tetikleyecek.
• Günler, hatta haftalar sonra etkiler daha dayanılmaz hale gelecek. Kül yağmuru aylarca devam edecek, milyonlarca insan için büyük bir tehlike oluşturacak.
• Volkana uzaklığına göre 2-3 katlı evlerin tamamı kül yağmurunca örtülebilecek.
• Zehirli gazlar çevre eyaletlerdeki insanları tehdit edecek .

Dolaylı etkiler:

• Zamana bağlı olarak kaçacak yer kalmayacak. Çünkü uçakların havalanması aylar sonrasını bulabilecek. Kuzey Amerika’ya uzun bir süre ulaşılamayacak.
• Avrupa hava trafiğinde de aksamalar meydana gelecek.
• Enerji hatları zarar görecek ve su sıkıntısı baş gösterecek.
• Açlık binlerce insanın ölümüne neden olacak.
• Wall Street’in çöküşü tüm dünya borsalarını peşinden götürecek.
• Yaklaşık 1 ay sonra aerosoller stratosferi kaplayarak iklimi değiştirmeye başlayacak.
• Yıllık ortalama sıcaklık düşüşü 3-7 °C’i bulacak.
• Tarım zarar görecek ve tüm dünyada besin sıkıntısı baş gösterecek.
• Tüm dünyayı etkileyen bir kaos süreci başlayacak…

Bunlar sadece akla ilk gelenler. Dolaylı etkiler, yaşama bağlı her olguyu etkileyecektir. Bu boyuttaki bir patlamanın medeniyeti yok edebileceğini iddia edenler de mevcuttur (18).
Son olarak Yellowstone aktivitesinin kıracağı rekorlara bakalım:

• Görülmüş en büyük patlama
• Görülmüş en büyük patlama kolonu (40-50 km)
• Kaydedilmiş en yüksek ses
• Tek afetle en büyük can kaybı
• Tarihin en büyük ekonomik kaybı
• Kayıtlı tarihin en uzun süren kışı (muhtemelen 100-1000 yıl arasında)
• En uzun süren kül yağışı (muhtemelen aylarca sürecek)
• Dünyanın eksenindeki en yüksek açı değişimi

Sonuç

Jeolojik katmanlar bu gibi büyük olayların binlercesinin izlerini barındırır. Yerküre için bu olaylar yabancı değildir. Yüz milyonlarca yıl dünyaya hakim olan dinozorlar da büyük yok oluşların kurbanı olmuşlardır. Asıl soru, medeniyetimizin böyle bir felaketi kaldırabilecek güçte olup olmadığıdır. İzlanda’daki sadece 4 (VEI) büyüklüğündeki Eyyafyallayöküll aktivitesi Avrupa’da küçük çaplı bir ulaşım krizi çıkarmaya yetti. Bir süper patlamanın görünen en büyük tehdidi –hayatta kalırsak– yaşam stardartımızda büyük bir değişim yaratacak olmasıdır. İnsaoğlu, 75.000 yıl önce mağaralarda hayatta kalmayı başardığına göre bunu yeniden başarabilecek güçte. İnsan üzerindeki etkisi unutulmaya yüz tutmuş doğal seçilim mekanizması sazı yeniden eline almayı bekliyor.

Kaynaklar

(1) Melmoth, William & Bosanquet, F. C. T. The Selected Letters of Pliny, The Younger Pliny the Younger, Sixth Book of Letters, Letter 16. 2010.

(2) Harden, Blaine (May 18, 2005). “Explosive Lessons of 25 Years Ago”. The Washington Post: p. A03.

(3) Steven R. Brantley and Bobbie Myers, 2000, Mount St. Helens — From the 1980 Eruption to 2000: U.S. Geological Survey Fact Sheet 036-00

(4) Tilling, Robert I., Topinka, Lyn and Swanson, Donald A., 1990, Eruptions of Mount St. Helens: Past, Present, and Future. The Climactic Eruption of May 18, 1980. U.S. Geological Survey (Special Interest Publication).

(5) Newhall, Christopher G.; Self, Steve (1982). “The volcanic explosivity index (VEI): An estimate of explosive magnitude for historical volcanism”. Journal of Geophysical Research 87 (C2): 1231–1238.

(6) Krakatoa: East of Java. 1969. (http://www.imdb.com/title/tt0064555/)

(7) Self S, Rampino M R, Newton M S, Wolff J A, 1984. Volcanological Study of the Great Tambora eruption of 1815. Geology, 12: 659-663.

(8) Sigurdsson H, Carey S, 1989. Plinian and co-ignimbrite tephra fall from the 1815 eruption of Tambora volcano. Bull Volc, 51: 243-270.

(9) Byers, Jr., F. M. (1949) Reviews: The Ancient Volcanoes of Oregon by Howel Williams, The Journal of Geology, volume 57, number 3, May 1949, page 324.

(10) “Yellowstone”. Global Volcanism Program, Smithsonian Institution. Retrieved 2008-12-31.

(11) Rampino, Michael R.; Self, Stephen (1993). “Climate–Volcanism Feedback and the Toba Eruption of ~74,000 Years ago”. Quaternary Research 40: 269–280.

(12) Gibbons, Ann (1 October 1993). “Pleistocene Population Explosions”. Science 262 (5130): 27–28.

(13) “When humans faced extinction”. BBC, 2003-06-09.

(14) “Recent ups and downs of the Yellowstone Caldera”. Yellowstone Volcano Observatory. United States Geological Survey. 2008-09-28.

(15) Smith, Robert B. and Siegel, Lee J., 2000, Windows into the Earth: The Geologic Story of Yellowstone and Grand Teton National Parks

(16) “Supervolcano: The Truth About Yellowstone”. BBC, 2000.

(17) “Mount St. Helens – From the 1980 Eruption to 2000, Fact Sheet 036-00″. U.S. Geological Survey.

(18) http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2152278/Supervolcanoes-power-destroy-civilisation-explode-far-rapidly-scientists-believed–bubbling-U-S-right-now.html

Ömer Kamacı

Şu anda İstanbul Teknik Üniversitesi’nin Jeoloji Mühendisliği Bölümü’nde doktora çalışmalarını sürdüren Kamacı, lisans ve yüksek lisansını Kocaeli Üniversitesi’nde tamamlamış.

Blog, Twitter