Hüseyin Turoğlu Resmi İnternet Sitesi

BUZULLAR

VE

BUZUL JEOMORFOLOJİSİ

Hüseyin TUROĞLU

İstanbul - 2011

ISBN 978-975-9060-82-4

Çantay Kitapevi - İstanbul

Hocalarım; 

Prof. Dr. Sırrı ERİNÇ, 

Prof. Dr. İsmail YALÇINLAR, 

Prof. Dr. Mehmet ARDOS’ un anısına...                         

İçindekiler:

BÖLÜM 1: Buzulların genel özellikleri  

1.1. Buzul Buzu 

2 1.2. Buzullaşmanın nenleri  6

Küresel buzullaşmalar (7), Küresel iklim değişikliklerinin sebepleri (8), Lokal buzullaşmalar  (28),    Kutup bölgeleri  (28), Yüksek dağlık alanlar  (29). 

1.3. Buzulun özellikleri   30

Buzulların bütçesi  (30), Depolanmış kar  (35), Birikim zonu (36), Kütle kaybı zonu (37), Denge hattı (38), Daimi karlar ve Daimi kar sınırı (40), Son buzul çağında daimi karlar (51), Daimi kar sınırı yüksekliğinde etkili olan faktörler (55), Buzulun sıcaklığı (62), Buzulun hareketi (64), Buzulun hareket yöntemleri (66), Buzulun hareket hızı (70), Buzul yarıkları (74), Buz düşüşleri (81), Kopmalar (84).  

BÖLÜM 2: Buzulların sınıflandırması  

2.1. Şekil özelliklerine göre sınıflama   86

Topografya sınırlandırmasının olmadığı buzullar (87), Kıtasal buzul örtüleri (88), Plato buzulları (89), Dağlık alanlardaki buzul örtüleri (90), Takke buzulu (93),    Topografyanın sınırlandırdığı buzullar (94), Sirk buzulları (96), Vadi buzulları (98), Saçak buzulları (99), Piedmont buzulları (101), Karışık tip buzullar (102), Kuytu buzulları (103), Deniz buzulları (105), Şelf buzu (106), Buz tabakaları (109), Aysbergler (110).

2.2. Sıcaklık özelliklerine göre sınıflama   114

Buzulun kendi sıcaklığı (115), Ilıman buzullar (116), Polar buzullar (117), Subpolar buzullar (119), Buzulun taban sıcaklığı (120), Sıcak tabanlı buzullar (120), Soğuk tabanlı buzullar (120).

BÖLÜM 3: Buzul Araştırmaları     

3.1. Buzul ölçümleri   122

Buzul boyutlarının ölçülmesi (123), Geleneksel yöntemler (123), Modern teknikler (125), Buzullardaki değişimlerin izlenmesi (134), Uzaktan Algılama ve CBS Teknolojileri (136).

3.2. İklim değişikliklerinin belirlenmesi   139

Jeomorfolojik araştırmalar (139), Glasiyal ve periglasiyal jeomorfoloji çalışmaları (140), Deniz seviyesi değişiklikleri ve denizel taraçalar (141), Akarsu rejimleri ve taraça sistemleri (145), Plüviyal göller ve taraça sistemleri (148), Çöller, kumullar ve lös depoları (157), Polijenik ve polisiklik jeomorfoloji (159), Mağara çökelleri (163), Karstlaşma düzensizlikleri (165), Sedimantolojik araştırmalar (167), Biyolojik araştırmalar (175), Deniz-Okyanus araştırmaları  (190), Pedolojik çalışmalar (192), Arkeolojik araştırmalar (195). 

3.3. Tarihlendirme yöntemleri   196

Mutlak tarihlendirme yöntemleri (197), Radyometrik yaş tayini teknikleri (197), Düzenli birikiminin ölçülmesine dayanan teknikler (208), Bağıl tarihlendirme yöntemleri (213), Göreceli kronoloji yöntemleri (216).

3.4. Buzul Araştırma Projeleri   219

Greenland Ice Core Project (GRIP) (219), North Greenland Ice Core Project (NGRIP) (221), Greenland Ice Sheet Project Two (GISP2) (222), Vostok Ice Core Project (VICP) (223), Buz karotlarından elde edilen veriler (224).

3.5. Buzul araştırmalarının önemi   227  

BÖLÜM 4: Yerküre’de Buzullaşma  

4.1. Kuaterner öncesi buzullaşmalar   231

Prekambriyen buzullaşması (232), Paleozoik buzullaşması (236), Mesozoik buzullaşması (239), Tersiyer buzullaşması (241).

4.2. Kuaterner buzullaşmaları   244 

Kuaterner buzullaşmalarının nedenleri (247), Kuaterner’de buzul ve buzul arası dönemler (249), Son buzul dönemindeki klimatik değişkenlikler (270), Dansgaard – Oeschger döngüleri (271), Heinrich Dönemleri (272), Sıcak faz ve Younger Dryas (275), Son glasiyal dönemdeki buzullaşmanın boyutları (279).

4.3. Son interglasiyal: Holosen   296

4.4. Güncel buzullar   305

Polar Bölgelerdeki Buzullar (307), Arktik Buzullar (307), Grönland Buzulu (308), Antarktika Buzulu (312), Avrupa’daki Buzullar (317), İzlanda’daki Buzullar (318), Norveç’teki Buzullar (319), İsviçre’deki Buzullar (321), Fransa’daki Buzullar (323), Avusturya’daki Buzullar (325), İtalya’daki Buzullar (326), İspanya’daki Buzullar (327), Türkiye’deki Buzullar (328), Asya’daki Buzullar (361), Kuzey Amerika’daki Buzullar (363), Alaska’daki Buzullar (364), Kanada’daki Buzullar (366), Amerika Birleşik Devletlerindeki Buzullar (368), Meksika’daki Buzullar (370), Güney Amerika’daki Buzullar (372), Afrika’daki Buzullar (373), Ruwenzori Buzulu (374), Kenya Buzulları (374).

4.5. Gelecek ile ilgili senaryolar   379 

BÖLÜM 5: Buzul Jeomorfolojisi  

5.1. Buzulların aşındırma yöntemleri   391

Buzul abrazyonu (391), Buzul koparması (392), Buzulaltı drenajın etkinliği (394).

5.2. Buzul aşındırmasında etkili olan faktörler   395

5.3. Buzulların oluşturduğu aşınım şekilleri   397

Küçük aşınım şekilleri (398), Buzul çizikleri (398), Buzul cilaları (401), Çentikler (402), Oluklar (404), Kanallar (406), Çukurlar (406), Büyük aşınım şekilleri (409), Piramidal zirve (411), Sirk (412),  Aret (417), Eşik ve sürgü (419),  Asimetrik tepeler ve sırtlar (421), Balina sırtı kayalar (Kaya drumlinler) (423), Yatak içi çukurlar ve göller (425), Tekne vadiler (427), Asılı vadiler (431), Üçgen yüzeyler (432), Basamaklar (433), Nunatak (435), Fiyordlar (436). 

5.4. Buzulların taşıma yöntemleri   437

Yüzey yükü taşıması (438 ), Taban yükü taşıması (440), Buzul içi yükü taşıması (411).

5.5. Buzul birikinti şekilleri 

Till (443), Tabakalaşmamış birikinti şekilleri (448), Moren depoları (448), Kaya buzulları (473), Drumlinler (477), Taşınmış bloklar (479), Tabakalı birikinti şekilleri (480), Buzul yüzeyi flüviyal depoları (481), Buzul altı flüviyal depolarıdır (483), Buzul yarığı depoları (485).

5.6. Buzulönü birikinti şekilleri   486

Sandur (488), Glasiyal göl depoları (492), Glasiyal deniz depoları (494), Lös depoları (495).

5.7. Buzul jeomorfolojisinden elde edilen veriler   501

Buzulların yayılış alanları (502), Kuaterner Coğrafyası verileri (506), Kuaterner iklim değişikliklerinin izlenmesi (506), Paleo-Klimajeomorfolojik bölge belirlemeleri (506), Paleo-Biyocoğrafya (507), Jeolojik veriler (507), Arkeolojik veriler (508), Paleoekolojik veriler (508).

BÖLÜM 6: Polijenik Jeomorfoloji  

6.1. Buzul-Karst polijenik jeomorfoloji   510

6.2. Buzul-Akarsu polijenik jeomorfoloji    520

6.3. Buzul-Karst-Akarsu polijenik jeomorfoloji   523 

6.4. Buzul-Volkan polijenik jeomorfoloji   524 

6.5. Buzul-Volkan-Akarsu polijenik jeomorfoloji   526

6.6. Buzul-Tektonizma polijenik jeomorfoloji   530   

Sözlük   533 

Faydalanılan kaynaklar   549 

İndeks   587      

ÖNSÖZ 

Yerkürenin yüzey şekilleri incelendiğinde, çeşitliliğin dikkat çekici temel özellik olduğu fark edilir. Yüzey şekillerindeki çeşitliliği yönlendiren unsurlar; yapı, iklim özellikleri, zaman faktörleri ile bunların kontrolünde karakter kazanan ve faaliyet gösteren morfodinamik etken ve süreçlerdir.  Morfodinamik etkenler; topografya yüzeyinde aşındırma yaparak, aşındırdığı malzemeleri taşıyarak ve enerjilerinin taşımaya yetmediği zaman bu malzemeleri biriktirerek yeryüzünü şekilsel olarak değiştirme faaliyetlerinde bulunurlar. Akarsular, buzullar, rüzgâr, dalga ve akıntılar birer morfodinamik etkendir. Süreç ise etkenlerin faaliyetleri ile yeryüzünde gerçekleşen değişikliklerin yöntemlerini ifade eder. Bu yöntemler, fiziksel ve kimyasal yollarla olabilir. Bunların ortak genel özellikleri ise enerjilerini güneşten alıyor olmalarıdır. Bir başka ifade ile bunlar, yeryüzünün şekillenmesinde rol alan dış etken ve süreçlerdir. Ayrıca bir de enerjisini yerin içinden alan depremler ve volkanizma gibi iç etkenler vardır. Depremler ve volkanizma, magma ve litosferdeki hareketlerin yeryüzünde meydana getirdikleri şekilsel ve hatta aynı zamanda kimyasal değişikliklere neden olurlar. Bu değişiklikler daima, mevcut jeomorfolojik gelişimin kesintiye uğraması ayrıca, etken ve süreçler için yeni bir işlevsel döngünün başlangıcı anlamı taşır.

Yeryüzünü şekillendiren dış etkenlerin faaliyetlerini; yağış, sıcaklık, rüzgâr ve nem gibi iklim elemanlarının tür, şiddet, sıklık ve etkili oldukları süreleri yönlendirir, denetler. Yağışın yağmur şeklinde olması, yıllık toplam miktarı, bu miktarın yıl içindeki dağılışı ve sıklığı, yağmurun yağış şekli gibi özellikleri etkenlerin faaliyetleri üzerinde önemli rol oynamaktadır. Sıcaklık, rüzgâr ve nem gibi diğer iklim elemanlarının da yerel ya da bölgesel farklılaşan özellikleri, faaliyet gösteren etkenlerin belirlenmesinde ve ayrıca bu etkenlerin süreçleri ve oluşturdukları yüzey şekilleri üzerinde belirleyici rol oynar. Böylece, benzer yağış alan, farklı sıcaklık ortalamalarına sahip iki bölgedeki hâkim morfodinamik etken ve süreçler de farklı olmakta, bu farklılaşma yüzey şekillerine de aynen yansımaktadır.      

Bir bölgenin jeomorfolojik özelliklerinin gelişimi; yapının aşınıma karşı gösterdiği direnç ya da kolay işlenebilir olma özelliği ile yerel olarak o bölgedeki tektonik etkinliğin deformasyon özelliği, küresel ölçekte ise levha tektoniği etkinliğinde gelişen kıtasal ve bölgesel topografik değişim sonuçları ile ilgilidir. Litolojik özellikleri sebebi ile aşınıma karşı direnç gösterebilen kayalar ilksel şekil özeliklerini daha uzun bir süre koruyabilirler. Aşınıma karşı dirençleri zayıf olan kayalar ise aynı etken ve süreçlerin faaliyetleri ile kolayca aşınarak işlenebilir. Tektonik deformasyonlar, mevcut yerkabuğu malzemelerinin bir tarafa doğru eğimlenmelerine, kıvrımlanmalarına, kırıklı bir karakter kazanmalarına, yükselip alçalmalarına ya da birbirlerinin üzerlerine bindirmelerine neden olabilir. Bu gelişmeler jeomorfolojik özelliklerin doğrudan ve dolaylı olarak değişmesinde çok önemli rol oynamaktadır.     

İklim ve yapı özellikleri bir yerdeki egemen morfodinamik etken ve süreçlerin faaliyetlerini denetleyen, yönlendiren temel faktörlerdir. Ancak, yüzey şekillerinin gelişimindeki aşamalar ve gelişmişlik düzeyi ise mevcut koşulların değişmeden etkin olduğu zaman aralığı ile doğrudan ilişkilidir. Bir başka ifade ile bir yerin iklim ve yapı özellikleri değişmeden ne kadar uzun süre devamlılıklarını koruyabilirlerse, oradaki yer şekillerinin gelişim evreleri o oranda ileri safhalara ulaşabilir. Ancak bu durumun gerçekleşmesi oldukça zordur. Zira yerin iç dinamiklerinin kontrolünde gerçekleşen yeryüzünün yapısal deformasyonu geçmişten günümüze, sürekli bir devimin halindedir ve bu durum devam edecektir. 

İklim özelliklerindeki değişim de gerek jeolojik mazi ve gerekse Kuaterner gibi daha kısa zaman aralıkları için, hem dünyamızın, hem de güneş sistemimizin fiziksel özelliklerinden kaynaklanan sebeplerden dolayı daima olmuştur, gelecekte de olmaya devam edecektir.    İklim, yapı ve zaman faktörlerinin denetlediği etken ve süreçler zaman içinde değişiklik gösterebilir. Örneğin; küresel iklim değişiklikleri bir bölgedeki flüviyal gelişimin kesintiye uğramasına ve birer etken olan buzulların ya da rüzgârın faaliyetleri için uygun koşulların oluşmasına neden olabilir. Bu değişime iklim faktörü olduğu kadar, tektonik faaliyetlerdeki gelişmelere bağlı yeni yapısal koşullarda neden olabilir. Böylece, bazen aynı etken ve süreçler; faaliyetlerinde zaman içinde dönemsel de olsa kesintiler meydana gelmesine rağmen, yine de etkinliklerini sürdürürler. Polisiklik (çok döngülü) olarak tanımlanan bu durum, bu nitelikteki etkenlerin oluşturdukları yüzey şekillerine belirgin olarak yansır. Bazen de iklim ve yapısal özelliklerdeki değişiklikler etken ve süreçlerin de değişmesine neden olur. Böylece, Polijenik (çok kökenli)  olarak tanımlanan ve en az iki farklı etkenin oluşturduğu yeryüzü şeklini iç içe görmek mümkündür. Örneğin; bir etken olarak vadi buzullarının oluşturduğu “U” şekilli tekne vadi içinde, buzulların çekilmesi sonrasında bir akarsuyun açtığı “V” şekilli genç vadi, buzul ve akarsu etkenlerinin ortaklaşa oluşturdukları bir yeryüzü şeklini meydana getirmektedir.  

Yüzey şekilleri incelendiğinde onların oluşum ve gelişimlerindeki karmaşık yapı çok daha iyi olarak ortaya çıkmaktadır. Bu karmaşık yapının anlaşılması ise etken ve süreçlerin hem jeomorfolojik anlamda özelliklerinin iyi tanımlanması, hem faaliyetlerinin ve topografya yüzeyindeki izlerinin iyi analiz edilmesi hem de analitik yöntemler ile çalışılması gerekmektedir. Buzullar da bu yaklaşımda çalışılması gereken bir morfodinamik etkendir. Soğuk iklim koşullarının hazırladığı jeomorfolojik çevrenin egemen etkeni olan buzullar, jeolojik mazide olduğu gibi Kuaterner’de de dönem dönem yerkürenin kutup bölgeleri ve çevreleri ile kuzey yarım kürenin yüksek ve orta enlemleri başta olmak üzere, geniş alanları kaplamışlardır. Etkili oldukları yerlerde karakteristik özellikler gösteren Buzul Jeomorfolojisi (Glasiyal Jeomorfoloji) nin oluşmasına ve gelişmesine neden olmuşlardır.  

Deforme edilmeden günümüze kadar korunabilmiş ya da farklı etken ve süreçlerle belirli derecelerde deformasyona uğramış olsa da halen arazide jeomorfolojik delillerini kısmen de olsa görebildiğimiz buzul jeomorfolojisinin oluşum ve gelişimi hemen tamamen Kuaterner içinde gerçekleşmiştir. Bu yüzden buzul jeomorfolojisi içerikli çalışmalar bazen Kuaterner Jeomorfolojisi başlıklı olarak da yayınlanmıştır.  

Geçmişten günümüze, buzul jeomorfolojisi konulu çok sayıda yayın yapılmıştır. Lyell Charles: Principles of Geology (1830-1833), W. B. Wright: The Quaternary ice age (1937), R. F. Flint: Glacial Geology and the Pleistocene Epoch  (1947), R. F. Flint: Glacial and Pleistocene Geology (1957), K. K. Markov ve A. A. Velitchko: “The Quaternary Period (1967), R. F. Flint: Glacial and Quaternary Geology (1971),  J. T. Andrews: Glacial Systems: An Approach to Glaciers and their Environments (1975), D. I. Benn ve D. J. A. Evans: Glaciers & Glaciation (ilk baskı 1998, son baskı 2007), I. P. Martini vd.: Principles of Glacial Geomorphology and Geology (2001), B. Humbbard ve N. Glasser: Field Techniques in Glaciology and Glacial Geomorphology (2005), R. L. Hooke: Principles of Glacier Mechanics (2005), M. Bennett ve N. Glasser: Glacial Geology (2009), bunlardan bazılarıdır. . Bu yayınların bir kısmı çok temel eserlerdir ve ilk basımları çok eski tarihli de olsa halen güncelliklerini korumaktadırlar. Bu yayınlardan biri Richard Foster FLİNT’in Glacial and Quaternary Geology isimli kitabıdır. İlk basımı 1947 yılında yapılan bu kitap, daha sonra içerik ve kapsam olarak genişletilerek ve isimi değiştirilerek, birçok kez tekrar basılmak sureti ile okuyuculara sunulmuştur. Richard Foster FLİNT’in Glacial and Quaternary Geology isimli kitabı halen, buzul jeomorfolojisi konusundaki temel eserlerden biridir. Ayrıca R. F. Flint bu iki kitabının dışında, buzul jeomorfolojisi ve Kuaterner jeolojisi konulu çok sayıda yayına sahiptir.   

Türkiye’de ise rahmetli hocam Prof. Dr. Sırrı ERİNÇ tarafından yayınlanan Jeomorfoloji II (1960, 1971)  isimli kitabından; Glasiyal Topografya ve Kuaterner Jeomorfolojisi başlığı altında bir bölüm (sayfa: 153-235) olarak verilmiştir. Ayrıca sayın hocam Prof. Dr. Oğuz EROL tarafından yayınlanan Dördüncü Çağ (Kuvaterner) Jeoloji ve Jeomorfolojisinin Ana Çizgileri (1979) isimli yayını (68 sayfa) bir diğer önemli eserdir. Bu konudaki bir başka yayın ise rahmetli hocam Prof. Dr. Mehmet Ardos’un 1992 yılında yayınladığı Türkiye’de Kuvaterner Jeomorfolojisi isimli kitabıdır. Bunların dışında fiziki coğrafya, jeomorfoloji ve Kuaterner jeolojisi içerikli olarak yapılan çok sayıdaki yayınlarda ve makalelerde de buzul jeomorfolojisine değişik kapsamlarda yer verilmiştir.      

Bu çalışmada; Buzullar ve Buzul jeomorfolojisinin temel konularının ana hatları ile ele alınması hedeflenmiştir. Bütünlük sağlaması düşünülerek, kitap içeriği; buzulların tanıtılması, sınıflandırılması, buzul araştırma yöntemleri, yerküre buzullaşmalarının tarihçesi, buzul jeomorfolojisi ve Polijenik jeomorfoloji olmak üzere altı ana bölümde toplanmıştır. Konu anlatımlarının çok sayıdaki resim, şekil, tablo ve harita gibi görsel malzeme ile desteklenmesine özel gayret gösterilmiştir. Kitabın hazırlanmasında titizlik gösterilen diğer bir husus ise mümkün olduğunca güncel yabancı yayınlardan faydalanılma yaklaşımı olmuştur. Bu amaç için imkânlar oranında temel eser niteliğindeki yabancı kitaplar ve periyodik makalelere ulaşılmaya çalışılmıştır. Dolayısıyla geniş bir Faydalanılan kaynaklar listesi oluşmuştur. Buna rağmen, mutlaka gözden kaçan ulusal ya da uluslar arası yayınlar olmuştur. 1980 li yıllardan bu yana hocalarımla, bireysel ya da eğitim amaçlı olarak öğrencilerimle yapmış olduğum çok sayıdaki arazi çalışmaları ise bu yayının arazi uygulamalarına ait birikimini oluşturmaktadır. Bütün bu unsurları anlamlı perspektifte bir araya getirmenin benim için çok zor ama heyecanlı bir uğraş olduğunu itiraf etmek isterim.  

Kitapta yer alan fotoğrafların önemli kısmı yapılan arazi çalışmaları sırasında çekilmiştir. Bunun yanında bazı bölümlerde C. Bayrakdar, C. Kayacılar, Z. Çılğın, E. Alok ve Y. Güngör’ün de fotoğrafları kullanılmıştır. Verdikleri bu destek için kendilerine çok teşekkür ediyorum.  

Gerek kitabın içeriğinin oluşturulmasındaki katkıları ve gerekse her başım sıkıştığında yaptığım uzun telefon görüşmelerinde bana gösterdiği sabır için hocam Prof. Dr. İlhan KAYAN’a ne kadar teşekkür etsem azdır.  Ayrıca, konu ile ilgili araştırmalarımda her türlü desteklerini esirgemeyen hocam Prof. Dr. Barış MATER ve arkadaşım Yrd. Doç. Dr. Musa ULUDAĞ’a da özellikle teşekkür ediyorum.  

Çantay Kitapevi, tamamı renkli ve bu kadar kapsamlı bir kitabı büyük bir özveri ile tereddüt etmeden basmayı üstlenmiştir.  Bu yaklaşımları ve kitabın basımında gösterdikleri titiz çalışmaları için başta Ali Yılma ÇANTAY olmak üzere, tüm Çantay Kitapevi mensuplarına çok teşekkür ediyorum. 

Kitabın hazırlanmasındaki zorlu maratonda, sevgili eşim ve oğlumun teşvik ve destekleri benim bu çalışmamdaki en önemli motivasyonum olmuştur. Aksi halde başaramazdım. İyi ki varsınız. 

Hüseyin TUROĞLU

Nisan 2011 - İstanbul