Kalıcı Donma Katmanı Eriyerek Yeni Tip Büyük Toprak Kaymalarını Doğurdu

2018’de Kanada’ın Kuzey Batı Toprakları’nda tuhaf ve devasa bir heyelan meydana geldi. Hacmi açısından yaklaşık olarak üç Büyük Piramit‘e eşitlenen toprak bir levha, aniden yuvarlanmaya başladı ve ormanlık alanda çıplak bir yara geride bıraktı. Ancak bilim insanlarını şaşırtan şey, bu kaymanın yıllardır donmuş ve yerinde sabitlenmiş zeminde başlamış olmasıydı.

Olaya ilişkin bir analiz, araştırmacıların Eylül ayının 28’inde yayımladığı Geophysical Research Letters dergisinde bildirdiği gibi, “kalıcı donma ayrılma heyelanları” olarak adlandırılan felaket heyelanlarının yeni bir sınıfını temsil ettiğini ortaya koyuyor. Bu heyelanlar, onlarca yıl önce meydana gelen orman yangınları tarafından tetiklenmiş olabilir; bu yangınlar zemini karıştırıp suyun yeraltına sızabileceği çatlaklar açmış, zamanla bu su da donman tabakasını aşağıdan eriterek nihayetinde tüm donman tabakasını felaket bir heyelanda ortaya çıkarmış olabilir.

Büyük heyelanlar normalde bu kadar çok hâlâ donmuş malzeme harekete geçirmez ve hareket etmeye başladıklarında genellikle yavaş hareket eder, diyor. Kalıcı donmayı inceleyen jeofizikçi Dmitry Nicolsky. Alaska Fairbanks Üniversitesi’nde çalışan ve çalışmaya dahil olmayan Nicolsky, ancak bu yeni araştırmanın, bilim insanlarının kalıcı donma bölgelerinde yüzeyin altında neler olduğunu daha iyi çalışması gerektiğini öne sürdüğünü söylüyor; çünkü “zeminin nasıl hareket edeceğini bilmiyoruz — yavaş gidebilir veya felaket bir şekilde gidebilir.”

Araştırmanın ilham kaynağı 2019’da ortaya çıktı; o sırada Kanada’nın Edmonton şehrindeki Alberta Üniversitesi’nde görev yapan kalıcı donma jeolojisi uzmanı Joseph Young, bir meslektaşının araştırmasına yardımcı olmak için Kuzey Batı Toprakları’ndaki bir saha alanına helikople uçuyordu. Young, “Oradaki vadelerin bazılarında yamaçlar ‘her yerinde heyelanla çöküyordu’,” diyor. Young, şu anda Edmonton’daki bir mühendislik firmasında çalışıyor. Bu şaşırtıcıydı çünkü kalıcı donmanın — en az iki yıl boyunca donmuş olan zeminin — bu bölgede pek erimesi gerekmiyordu.

Yere indiğinde daha da gizemli ayrıntılar ortaya çıktı. “Geleneksel olarak donmuş toprak, üstten erimeye başlar ve bu da çamurlu malzemenin bu karışımını serbest bırakır,” diyor Young. Ancak heyelan sitelerinin bazılarında, hâlâ donmuş haldeki büyük blokların yüzlerce metre taşınmış gibi göründüğünü söylüyor.

Kanada’ın Kuzey Batı Toprakları’nda meydana gelen büyük bir donmuş toprak ayrışma kayması sonrası geride bıraktığı izi gözlemleyen araştırmacılar.

Young ve meslektaşları, bölgedeki büyük parçalar halinde donmuş toprak taşıyan en büyük iki kaymayı inceledi. Bunlar, 18 milyon metreküp toprağı harekete geçiren ve Redstone Nehri’ni saran 2018 yılı kayması ile 4,5 milyon metreküp malzeme taşıyan 2017 yılındaki başka bir olaydı.

Saha gözlemleri, her iki olayın da yaklaşık 20 metre derinlikte, donmuş toprak tabakasının tabanının belirlendiği düz kayma yüzeyleri boyunca başladığını ortaya koydu. Bu arada, uydu gözlemleri, her iki sitenin de on yıllardır her yıl metrelerce kademeli olarak hareket ettiğini gösterdi.

Young ve meslektaşları, iklim ısınması ve orman yangınlarının bu kaymaların oluşumunda bir rol oynamış olabileceğini öne sürdü. 2020’den 2022’ye yer sıcaklığını izleyen aletleri, ya bozulmamış ormana ya da yaklaşık 25 yıl önce orman yangınının yandığı noktalara kurdu.

Ardından bu verileri, yangın sonrası on yıllarda yerin nasıl evrilceğine dair tahminlerde bulunmak için bilgisayar simülasyonlarına girdi olarak kullandı. Sonuçlara göre araştırmacılar, orman yangınının ve aşırı yaz sıcaklıklarının donmuş toprak yüzeyini ısıtarak ve zayıflatarak, onun hareketine başlaması ve gerilme çatlakları oluşturması gerektiği sonucuna vardı. Bu çatlaklar büyüdükçe, su donmuş toprağın içine daha derinlere sızabilir ve sonunda donmuş toprak tabakasının altına ulaşarak onun aşağıdan erimesine ve nihayetinde ayrışmasına yol açar.

Bölgede uydu gözlemleriyle tespit edilen 150’den fazla diğer kayma, Young’a göre permafrost ayrışması kaymaları da olmuş olabilir. Bu durumun, her şeyi harekete geçirecek şekilde nispeten ince ve sıcak bir permafrost tabakası ile hızlı bir ısınma olayının bir arada bulunduğu her yerde gerçekleşebileceğini söylüyor.

Permafrost, dünya genelinde soğuk bölgelerde eriyor ve bu devasa kaymaların çok belirgin birer yansıması olduğunu vurgulayan Young, “Bu, değişen iklimin doğrudan bir gerçeği.” diyor.