Daniel Rothman, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nün Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nün en üst katında çalışıyor. Cambridge'de Charles Nehri'ne bakan bu büyük beton binada, eğitimli bir matematikçi olan Rothman karmaşık sistemler üzerine araştırmalar yapıyor ve Dünya'nın davranışlarını büyüleyici bir çalışma alanı olarak buluyor. Özellikle, gezegenin uzak geçmişteki karbon döngüsünü, nadir görülen ve geri dönüşü olmayan bir noktayı aşıp kontrolden çıkarak yüz binlerce yıl süren bir toparlanma sürecine girdiği dönemlerde inceliyor.
Dünya'daki tüm yaşam karbon temelli olduğundan, karbon döngüsündeki büyük bozulmalar daha çok kitlesel yok oluşlar olarak bilinir. Jeologlar son yıllarda rahatsız edici bir keşif yaptı: Dünya'nın kitlesel yok oluşlarının birçoğu—tarihteki en kötüsü de dahil—bir zamanlar düşünüldüğü gibi asteroit çarpmalarından değil, atmosfere ve okyanuslara felaket seviyelerde CO₂ salan devasa volkanik patlamalardan kaynaklanmış.
Eğer çok fazla CO₂ çok hızlı bir şekilde salınırsa, karbon döngüsünü alt üst edebilir ve gezegensel bir geri besleme döngüsünü tetikleyebilir. Dünya'nın doğal süreçleri daha sonra sorunu daha da büyüterek daha fazla karbon salınımına yol açabilir ve iklimi, istikrarın yeniden sağlanmasından önce 100.000 yıl süren yıkıcı bir sarmala sokabilir. Başlangıçtaki CO₂ seviyelerinin yüksek veya düşük olması önemli değil—önemli olan değişimin hızıdır. Hızlı bir artış felakete yol açabilir.
Karbon döngüsü normalde milyonlarca yıl boyunca volkanlardan yavaş ve istikrarlı bir şekilde salınan CO₂'yi yönetir; karbonu hava, okyanuslar ve canlılar arasında dolaştırdıktan sonra nihayetinde Dünya'ya geri döndürür. Ancak çok kısa bir sürede—gezegenin emebileceğinden daha hızlı—çok büyük miktarda karbon salınırsa, ilk olaydan çok daha yıkıcı bir zincirleme reaksiyonu tetikleyebilir. Yaşamın uyum sağlayabildiği sıradan ısınma olayları ile kontrolden çıkan yok oluşları ayıran kritik bir eşik olabilir.
Dünya'nın böyle bir eşiği son geçişinden bu yana 60 milyon yıldan fazla zaman geçmiş olsa da, Rothman'ın araştırması gezegeni şu anda aynı tehlikeli yola doğru ittiğimizi gösteriyor. Bu çizgiyi bir kez geçtikten sonra, tamamen gerçekleşmesi binlerce yıl sürse bile, bir kitlesel yok oluş kaçınılmaz hale gelebilir.
Dünya tarihi boyunca, kabuğundan atmosfere muazzam miktarda karbon salmanın yalnızca birkaç yolu olmuştur: kabaca her 50 milyon yılda bir meydana gelen nadir, büyük volkanik olaylar ve—bildiğimiz kadarıyla—yalnızca bir kez gerçekleşmiş olan endüstriyel kapitalizm.
Kitlesel yok oluşlar basitçe çok kötü olaylar değildir. Tek bir primat türünün %1'inden azını öldüren COVID-19 gibi medeniyeti alt üst eden pandemiler değildir. Dünya bitki örtüsünün dörtte birinin kaybı veya 20.000 yıl önce Kuzey Amerika'nın büyük bölümünü kısırlaştıran buzullaşma gibi değildir. Modern toplumu yıkma kapasitesine sahip olsalar bile küresel biyoçeşitlilik üzerinde kalıcı bir etkisi olmayan süper volkan patlamalarına bile benzemez. Bunların hepsi Dünya'daki yaşamın normal zorluklarının bir parçasıdır. Yaşam daha önce de bunlara dayanmıştır. Volkanik bir gezegende günlük yaşamın parçası olan rutin bozulmalara karşı savunmasız olsaydı. Ancak Dünya sağlam bir dünya olsa ve düzenli olarak katlandığı her türlü hayal edilemez strese karşı dirençli olsa da, her 50 ila 100 milyon yılda bir gerçekten felaket niteliğinde bir şey meydana gelir. Bunlar, gezegenin yüzeyindeki koşulların her yerde o kadar düşmanca hale geldiği ve neredeyse tüm karmaşık yaşamın uyum sağlama yeteneğini alt üst ettiği büyük kitlesel yok oluşlardır.
Hayvan yaşamı tarihinde beş kez, bu yıkım—ve bir durumda çok daha fazlası—Dünya'daki türlerin %75'inin yok olduğu biraz keyfi eşiğe ulaşmış ve "büyük kitlesel yok oluş" unvanını kazanmıştır. Paleontologlar bunlara Beş Büyükler dese de, fosil kayıtları düzinelerce daha az şiddetli kitlesel yok oluşu da gösterir. Beş Büyükler'in en yenisi 66 milyon yıl önce meydana geldi ve dev dinozorların saltanatını sona erdirmek için yeterince şiddetli küresel bir felaketti.
1978'de devlet petrol şirketi Pemex için çalışan jeofizikçiler tarafından Meksika'nın Yucatán Yarımadası'nın altında keşfedilen 110 mil genişliğinde bir krater bıraktı. Kraterin boyutu ve şekli, altı mil genişliğindeki bir asteroitin yerde anında 20 mil derinliğinde bir delik açtığını gösterdi. Üç dakika sonra, patlayan erimiş granitten oluşan son derece geçici 10 mil yüksekliğinde bir dağ sırası yukarı doğru yükseldi. Kaos sırasında hayvan türlerinin %76'sı yok oldu.
Karşılaştırıldığında, insanların yaşayan dünyanın geri kalanına verdiği zarar şimdiye kadar nispeten mütevazı, belki de kaybedilen türlerin %10'undan daha azını oluşturuyor. En azından şimdilik. Paleobiyolog Anthony Barnosky'nin 2011'de Nature'da yayınlanan etkili bir çalışmasına göre, mevcut yok olma oranımızda devam edersek, zaten endişe verici olan seviyemizden—küçük bir kitlesel yok oluş—altıncı büyük kitlesel yok oluşa üç yüzyıl kadar kısa veya 11.330 yıl kadar uzun bir sürede tırmanabiliriz. Geleceğin jeologları için bu bir asteroit çarpmasından farksız görünürdü. Daha da rahatsız edici olan, yol boyunca, dünyanın kalan türlerinin neredeyse hepsinin bir anda yok olduğu, bir elektrik şebekesindeki düğümlerin bir çöküş sırasında birlikte arızalanması gibi devrilme noktaları olabilir.
İnsanın biyosfer üzerindeki etkisinin ne kadar yıkıcı olduğu göz önüne alındığında, kitlesel yok oluşumuzun en kötüsünün hâlâ önümüzde olabileceğini düşünmek ürpertici.
Gezegenimizin tarihinde bir dönem, CO2 aşırı yüklenmesi söz konusu olduğunda benzersiz derecede öğretici—ve benzersiz derecede kaotik, oynak ve ölümcül—olarak öne çıkıyor. Üç yüz milyon yıl önce, Dünya karbon döngüsünün kontrolünü tekrar tekrar kaybetti ve 90 milyon yıl boyunca kitlesel yok oluşlar yaşadı; her ikisi de CO2 tarafından yönlendirilen, tüm zamanların en kötü iki küresel felaketi de dahil. Bir örnekte, gezegen neredeyse öldü. Paleontolog Paul Wignall bunu "benzersiz bir kötü niyet iklimine" yenik düşmek olarak tanımladı. Permiyen döneminin en sonunda, 252 milyon yıl önce, Sibirya'dan yeterince lav püskürdü ve kabuğa sızdı, ABD'nin alt 48 eyaletini bir kilometre kaya altında gömmek için.
Bir kilometre derinlikte.
Bu eski lav akıntılarının kalıntıları Sibirya Trapları olarak bilinir. Bugün, Rusya'nın uzak boreal vahşi doğasında dramatik nehir kanyonları ve siyah kaya platoları oluştururlar. Onları yaratan, bir zamanlar Sibirya'yı 2 milyon mil kare buharlı bazaltla kaplayan patlamalar, Büyük Magmatik Eyaletler (LIP'ler) adı verilen nadir bir devler sınıfına aittir.
LIP'ler şimdiye kadar Dünya tarihinin en tehlikeli fenomenleridir ve asteroitlerden çok daha felaket bir sicile sahiptir. Bu çağda bir kez olan, gezegeni öldüren volkanlar, Tambora, Rainier Dağı veya Krakatau—hatta Yellowstone—gibi tipik patlamalardan tamamen farklıdır. Hawaii'nin on milyonlarca yıl boyunca, Pasifik'e dağılmış halde değil de, kısa, şiddetli bir patlamada bir anda oluştuğunu hayal edin.Bir milyon yıldan daha kısa bir sürede ve tamamen bir bölgede—bazen kıtaların merkezlerinden bile patlayarak—Büyük Magmatik Eyaletler (LIP'ler) olarak bilinen bu devasa volkanik olaylar, ince kayalık kabuğumuzun ve onu örten narin yaşam tabakasının, çalkantılı, kayıtsız bir gezegensel motorun üzerinde durduğunun dramatik bir hatırlatıcısıdır. Burada, devasa kaya akıntıları, yok edilmek ve yeniden yapılmak üzere tüm okyanus plakalarını gezegenin çekirdeğine kadar sürükler. Bu süreç bozulduğunda, LIP'ler tektonik bir hazımsızlık gibi patlar, geniş alanları volkanik kaya ile doldurur. Bu patlamalar yeterince büyük ve hızlıysa, dünyayı mahvedebilirler.
Permiyen döneminin sonunda, tarihin en büyük kitlesel yok oluşu sırasında, bu patlamalar korkunç patlamalar üretmiş, muhtemelen kısa süreli volkanik kışlara ve asit yağmurlarına neden olmuştur. Yaygın cıva zehirlenmesinin yanı sıra, I. Dünya Savaşı siperlerindeki askerleri boğanlara benzer toksik flor ve klor gazları vardı. Yaşam için en kritik ve felaket olarak, patlamalar gezegeni değiştiren miktarda karbondioksit saldı.
İlginç bir şekilde, Sibirya lavlarının tarihlemesi daha kesin hale geldikçe, artık kitlesel yok oluşun, lavın üçte ikisi kuzey Pangea'yı mil kalınlığında kaya ile çoktan doldurduktan sonra, patlamaların 300.000. yılına kadar başlamadığını biliyoruz. Bu kafa karıştırıcı. Volkanlar yüz binlerce yıldır olağan ölümcül karışımlarını püskürtüyordu, modern endüstriyel kirliliği çok aşıyordu. Sayısız şiddetli patlama ve aşındırıcı asit yağmuru fırtınaları olurdu. Yine de yaşam devam etti; biyosfer dirençlidir. Öyleyse neden, bu kadar süren yıkımdan sonra, gezegenin diğer tarafındaki en derin okyanuslarda bile yaşam dünya çapında aniden çöktü?
Kitlesel yok oluşa ne neden oldu? "Lavları eleyebilirsiniz," diyor ABD Jeolojik Araştırmaları'ndan jeolog Seth Burgess. Ama bu Sibirya volkanlarında 300.000 yıl sonra bir şey dramatik bir şekilde değişmiş olmalı, küresel çöküşü tetiklemiş olmalı. Peki neydi o?
Gezegen kendi fosil yakıtlarını yakmaya başladı.
Sonuç, Dünya'nın düzenleyici sistemlerini alt üst eden ve iklimi dengesizliğe iten devasa bir karbon akını oldu.
Volkanlar doğal olarak önemli miktarda CO₂ salar—bir bacadan çıkan gazların %40'ına kadar karbondioksit olabilir. Ancak yüzeyde yüzyıllarca süren aktiviteden sonra, yer altında çok daha tehlikeli bir şeyler mayalanmaya başladı. Yüzeye ulaşamayan devasa, 1.000 fit kalınlığındaki magma tabakaları, parıldayan kökler gibi derin kayaların içinden yanlara doğru yayıldı, yolundaki her şeyi ısıttı. İşte bu noktada koşullar felakete döndü.
Bu yeraltı magma sokulumları, Tunguska Havzası'ndaki sekiz mil kalınlığındaki eski Rus kaya yığınını yaktı. Bu jeolojik katman pastası eski tuz düzlüklerinin ve kumtaşlarının kalıntılarını içeriyordu, ancak daha kritik olarak, karbon açısından zengin kireçtaşı, eski denizlerden doğal gaz yatakları ve geçmiş çağlardan kömür içeriyordu. Temasta, magma bu fosil yak
