İKLİM DEĞİŞİMİ NEDEN BİYOLOJİK BİR MESELE?*

Bugün iklim değişimini yalnızca termometredeki değerlerin yükselmesi olarak değil, canlı yaşamının tamamını yeniden düzenleyen bir süreç olarak konuşmamız gerekiyor. Çünkü iklim, canlıların yaşam sınırlarını, zamanlamasını ve birbirleriyle kurduğu ilişkileri belirleyen temel ekolojik bağlamdır; ve canlılar da, karbon döngüsü, albedo ve buharlaşma-terleme gibi süreçlerle iklimi geri besler. Bu yüzden iklim değişimi, her şeyden önce biyolojik bir meseledir.

Dünya giderek artan biçimde çevresel krizlerle kuşatılmış görünüyor. Son yıllarda farklı kıtalarda eşzamanlı görülen büyük orman yangınları bunun çarpıcı bir göstergesi: Kaliforniya, Kanada, Portekiz, Rusya ve Avustralya… Yangınların birçoğu insan etkinliğiyle başlamış olabilir; fakat bu kadar yaygın ve şiddetli olmalarının nedeni, yanıcı özelliği artıran ve kuraklığı derinleştiren değişen iklim koşullarıdır. Üstelik bu olaylar yalnızca meteorolojik pencerenin konusu değil; habitatları parçalar, popülasyon dinamiklerini sarsar, fenolojiyi kaydırır, besin ağlarında kopmalar yaratır. Kısacası biyolojinin hikâyesidir.

Kırmızı işaretler, uyduların son 7 günde (21-27 Eylül 2025) algıladığı aktif yangın odaklarını (termal anomalileri) gösterir; bu bir “yanmış alan” haritası değildir. — Bu harita, metinde tartışılan “ölçek okuryazarlığı” ve “biyolojik geri beslemeler” temasını destekler: eşzamanlı yangınlar habitatları parçalar, fenolojiyi kaydırır ve besin ağlarında kopmalar yaratır; riskin mekânsal örüntüsü iklim sinyali + arazi kullanımı etkileşimiyle belirginleşir.

Burada kilit kavram ölçektir. Küresel ölçekte ortaya çıkan bir iklim sinyalini, yerel popülasyonların yaşamına ve daha genel olarak türlerin ekolojisine nasıl tercüme edeceğiz? Küresel iklim modelleri (GCM) bize geleceğe dair bir çerçeve sunar; ancak topografya, arazi kullanımı ve denize yakınlık gibi faktörler, küçük alanlarda bile iklimi belirgin biçimde farklılaştırır. Dolayısıyla uyum ve karar süreçleri, küresel bilgiyi bölgesel ve yerel ölçeklere indirgeyip (downscaling) burada test etmeyi gerektirir. Bu, yalnızca teknik bir tercih değil; biyolojik gerçekliğe yaklaşmanın zorunlu bir yolu olarak düşünülebilir.

İklim değişiminin biyolojik yüzünü anlamak için canlıların verdiği tepkilere bakalım. Göçmen kuşların bazı hatlarda göç tarihleri öne kayıyor; bitkilerin çiçeklenmesi farklılaşıyor; bu da tozlayıcılarla eşzamanlılığı bozarak ekolojik uyumsuzluk (trophic mismatch) yaratıyor. Türlerin dağılım alanları kutuplara veya daha yüksek rakımlara doğru kayarken, özellikle dar yayılışlı endemikler uyum kapasitesini hızla tüketiyor. Fenolojideki küçük kaymalar bile, yavru besleme penceresini kaçırmak gibi, doğrudan üreme başarısını ve dolaylı olarak popülasyon sürekliliğini etkiliyor. İşte bu yüzden, “iklim değişimi = biyolojik mesele” önermesi, yalnızca bir slogan değil, sahadan ve veriden beslenen bir sonuçtur.

Peki kanıt nerede? 

Yüzeye yakın enstrümantal sıcaklık kayıtları, okyanus ve atmosfer ölçümleri, uydu verileri 150 yılın net bir ısınma eğilimine işaret ediyor. Daha geriye gitmek için proxy (vekil) verilerden yararlanıyoruz: ağaç halkaları, mercanlar, buz çekirdekleri, göl ve okyanus tortulları… Bu uzun zaman serileri, sıcaklık dalgalanmalarının doğada her zaman var olduğunu, ancak son yüzyıldaki eğimin ve hızın olağan dışı olduğunu gösteriyor. Ek kanıtlar—buzul geri çekilmesi, Arktik deniz buzunun azalması, kar örtüsünde değişimler, deniz suyu asitlenmesi, deniz seviyesinin yükselmesi—biyofiziksel sistemi ve onunla iç içe yaşayan biyolojik toplulukları birlikte etkileyen geniş bir tabloyu tamamlıyor.

Burada dört ayrı bölge için (küresel, Güney Yarımküre, Okyanusya ve Yeni Zelanda) 1880–2021 yılları arasındaki yıllık ortalama sıcaklık anomalilerinin zaman içindeki değişimi gösterilmektedir (Şekil 1). Her bir grafik, referans döneme (küresel ve Güney Yarımküre için 1901–2000, Okyanusya ve Yeni Zelanda için 1910–2010) göre sapmaları sunmaktadır. Mavi çubuklar negatif, kırmızı çubuklar ise pozitif değerleri temsil eder. Grafiklerde, 20. yüzyılın ortalarından itibaren tüm bölgelerde belirgin bir sıcaklık artışı eğilimi ortaya çıkmakta ve bu eğilim son 40 yılda giderek güçlenmektedir. Tarihsel kayıtlar, binlerce ve milyonlarca yıl boyunca sıcaklık değişimlerine neden olmuş pek çok doğal etkeni göstermektedir. Örneğin, yapılan çalışmalar son 400.000 yılda sıcaklığın 10 °C’den fazla değiştiğini ve bu süreçte atmosferdeki CO₂ konsantrasyonunun 180 ile 280 ppm arasında dalgalandığını ortaya koymuştur. CO₂ ile sıcaklık arasındaki yakın ilişki açıktır. Eğer CO₂’de günümüzdeki gibi hızlı bir artış olmasaydı, gözlenen değişimlerin yalnızca insan etkinliğiyle açıklanması pek olası görünmezdi.

Şekil 1. Küresel düzeyde ortalama yüzek sıcaklıklarındaki anomaliler: 1880-2021.

Isınmanın fiziksel temeline kısa bir pencere açalım. Dünya–atmosfer sisteminin enerji bütçesi, girdi ve çıktı anlamında radyasyon akılarının dengesine dayanır. Sera etkisi, Güneş’ten gelen kısa dalga radyasyonun yüzeye ulaşmasına izin verirken, yüzeyden yayılan uzun dalga radyasyonun bir bölümünü atmosferde tutar; bu mekanizma yaşam için gerekli doğal bir ısıtmadır. Sorun, insan etkinliklerinin (özellikle fosil yakıt kullanımı ve arazi kullanım değişimleri) atmosferdeki sera gazı derişimlerini artırarak bu “uzun dalga kaçışını” daha da kısıtlamasıdır. Sonuçta sistemde daha fazla ısı tutulur ve enerji bütçesinde dengesizlik oluşur. Bu dengesizliğin biyolojik tercümesi; ısınan okyanusların ısı içeriğinin artması, mercanların beyazlaması, karasal ekosistemlerde su stresi, yangın olaylarının uzaması ve fenolojik takvimlerin kaymasıdır.

Dünya-atmosfer sistemi için temel enerji kaynağı olan güneş radyasyonundaki değişimler küresel sıcaklık üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Güneş lekeleri, Dünya’ya ulaşan enerji miktarını etkileyen ve yaklaşık 11 yıllık döngüler oluşturan karanlık bölgeler olarak bilinir. Bunlar sıcaklık değişimlerinin önemli göstergeleridir. Dünya’nın yörüngesindeki değişimler de (Milankovitch döngüleri) güneş enerjisinin Dünya yüzeyine ulaşma ve dağılım şeklinde döngüsel farklılıklar yaratır. Meteor çarpmaları da iklim üzerinde etkili olmuş, hatta yaklaşık 65 milyon yıl önceki büyük kitlesel yok oluş olayı bu tür bir çarpmayla ilişkilendirilmiştir. Dünya-atmosfer sistemi içerisindeki içsel etkenler de uzun zaman ölçeklerinde iklimi şekillendirir. Volkanik aktiviteler, okyanus akıntıları ve Dünya’nın eksenindeki değişiklikler bunların başlıcalarıdır. Atmosfer, okyanus ve buz örtüsü içsel geri besleme süreçleriyle birlikte çalışır. Günümüzde ise küresel ısınma eğilimi, insan etkinliğinin iklimde önemli bir rol oynadığını güçlü biçimde göstermektedir.

Peki doğal etkenler? 

Elbette doğal etkenler de var: Güneş lekeleri ve 11 yıllık döngüler, Milanković devinimleri (yörünge, eğiklik), volkanik patlamalar ve okyanus dolaşımındaki salınımlar iklimde doğal salınımlar yaratır. Nitekim buz çekirdeği kayıtları son yüzbinlerce yılda sıcaklık ile CO₂ düzeylerinin birlikte salındığını gösterir. Fakat bugün gördüğümüz eğimi ayıran şey zaman ölçeği ve eğimdir: Son yüzyıldaki hızlı artış, doğal sürücülerin tek başına açıklayabileceğinin çok ötesinde; antropojenik sera gazı artışıyla tutarlı ve beklenen bir ısınma işaretidir. Bu ayrım, biyolojik etkileri anlamak ve doğru uyum stratejilerini tasarlamak için kritiktir.

İnsan faaliyetlerinin başlıca etkisi, doğal olarak var olan sera etkisinin güçlenmesidir. Bu durum atmosferik absorpsiyon spektrumuyla açıklanabilir. Gelen güneş radyasyonunun önemli bir kısmı atmosferden geçebilirken, çıkan uzun dalga radyasyonun büyük bölümü atmosferde tutulmaktadır. Su buharı ve karbondioksit, bu radyasyonun tutulmasında en kritik gazlardır; oksijen, ozon, metan ve azot oksitler de katkı sağlar. Fosil yakıtların yakılması sonucu ortaya çıkan sera gazı salımları, bu süreci hızlandıran ana etkenlerdir. Son 200 yılda atmosferdeki CO₂ konsantrasyonu yaklaşık 270 ppm’den 400 ppm’nin üzerine çıkmış, bu artış küresel ortalama sıcaklıklardaki yükselişle birlikte ilerlemiştir. Uluslararası düzeyde sera gazı azaltımına yönelik çabalar sürse de, ölçümler CO₂ artış hızının halen devam ettiğini göstermektedir. Bunun yanında arazi kullanımındaki değişimler, örneğin ormansızlaşma, kentleşme ya da tarımsal faaliyetler, Dünya’nın enerji bütçesini doğrudan etkilemektedir. Ormansızlaşma hem karbon salımını artırmakta hem de biyosferin karbon tutma kapasitesini azaltmaktadır. İnsan etkisinin boyutunu göstermek üzere yapılan karbon bütçesi çalışmaları, fosil yakıt kullanımı ve arazi değişikliklerinin atmosferdeki karbon dengesini nasıl dönüştürdüğünü açıkça ortaya koymaktadır. İnsan faaliyetleri ayrıca hava kirliliği yoluyla atmosfer bileşimini de değiştirmektedir. Gaz ve partikül formundaki kirleticiler radyasyon geçişini, bulut oluşumunu ve dolayısıyla iklimi önemli ölçüde etkileyebilir.

Sonuçta, küresel sıcaklıklardaki tüm değişimler Dünya’nın enerji bütçesindeki değişimlerle belirlenir. Günümüzde gözlenen ısınma eğiliminin temel nedeni, insan etkinliklerinden kaynaklanan sera gazı artışı olarak değerlendirilmektedir. İklim modeli simülasyonları da bu tabloyu doğrulamaktadır: yalnızca doğal etkenlerle çalışan modeller, 1950 sonrasındaki gözlemleri açıklamakta yetersiz kalırken, insan etkilerini de içeren modeller gözlemlerle büyük ölçüde örtüşmektedir. İklim değişikliğinde zaman ölçekleri, farklı nedenlerin özelliklerine bağlı olarak değişir. Güneş radyasyonu gibi döngüsel süreçler öngörülebilirken, volkanik patlamalar ya da meteor çarpmaları gibi olaylar rastlantısal ve kaotiktir. 1991’deki Pinatubo patlaması da kısa sürede ölçülebilir bir soğuma etkisi oluşturmuştur. Karmaşık çevresel sistemlerde, neden ve sonuç arasında gecikmeler de yaşanır. Atmosfer değişimlere hızlı yanıt verirken, derin okyanuslar yüzlerce yıl süren tepkiler verebilir. Kar ve buz örtüsü haftalar veya on yıllar içinde, biyosfer ise mevsimlerden yüzyıllara kadar değişen sürelerde tepki gösterebilir. Bu nedenle, örneğin sera gazı salımları bugün azaltılsa bile, sıcaklık üzerindeki etkiler hemen görülmez. İklim politikalarıyla alınan önlemlerle sonuçlar arasında bu tür zaman farkları olması, stratejik planlama açısından büyük önem taşır.

İklim sisteminde geri besleme süreçleri de kritik önemdedir. Kar ve buz örtüsünün azalması albedonun düşmesine, bunun da daha fazla ısınmaya yol açmasına örnektir. Bulutlardaki değişimler ise, türlerine bağlı olarak ek ısınma ya da soğuma yaratabilir. Sirrus bulutları uzun dalga radyasyonu tutarak ısınmayı artırırken, stratokümülüs gibi kalın bulutlar daha fazla ışığı yansıtarak soğutucu etki yapar.

İklim değişikliğinin etkileri, hem doğal sistemlerde hem de insan faaliyetlerinde giderek daha belirgin hale gelmektedir. Mercan resifleri, boreal ormanlar ve Akdeniz ekosistemleri gibi kırılgan sistemler özellikle tehdit altındadır. Fırtınalar, seller, kuraklıklar, deniz seviyesindeki yükselmeler ve orman yangınları iklim değişikliğinin doğrudan sonuçlarıdır. Okyanuslardaki değişimler de küresel ölçekte kritik rol oynamaktadır. Bununla birlikte, iklim değişikliğinin değerlendirilmesinde bazı belirsizlikler vardır. Ölçüm yöntemleri, iklim istasyonlarının dağılımı, şehir ısı adası etkisi ya da doğal iklim değişkenliği gibi unsurlar verilerin yorumlanmasını zorlaştırır. Ortalama sıcaklık yerine, dağılımın şekli ve uç olayların sıklığı da dikkate alınmalıdır. Çünkü ortalama küçük bir artış bile aşırı olayların sıklığını ciddi şekilde değiştirebilir.

İşte burada yeniden ölçek meselesine dönüyoruz. Çoğu yayın, 2050–2100 aralığı için küresel ya da yarıküresel senaryoları özetler; bu, büyük resmi çizmek açısından değerlidir. Ancak kararlar, tarımsal deseni değiştirmek (su yönetimini uyarlamak, korunan alan ağını güncellemek, kentte ısı adasını azaltmak) yerel düzeyde alınır. O yüzden iklim sinyalinin bölgesel ve yerel düzeyde nasıl “davrandığını” görmek zorundayız: topoğrafyanın rüzgâr ve yağış üzerine etkisi, kıyısal gradyanlar, arazi kullanım paternleri, kentleşmenin mikroiklim etkileri… GCM’ler bize olasılık alanını verir; ince ölçekli bölgesel/yerel analizler ise uygulanabilir çözümü. Ölçek küçüldükçe iklimi etkileyen faktörlerin sayısı artar ve uyum kararlarının başarısı bu detayların doğru anlaşılmasına bağlıdır.

Bütün bunları neden bu serinin açılışında konuşuyoruz? Çünkü bu seri boyunca iklim değişiminin biyolojik sonuçlarını (fenoloji, dağılım ve niş değişimleri, popülasyon genetiği ve uyum kapasitesi, ekosistem işleyişi ve hizmetleri) tartışacağız. Kanıt sınıflarını (enstrümantal, proxy, uzaktan algılama, biyolojik göstergeler) ayırt etmeyi, belirsizliği okumayı ve bu belirsizlikle eylem arasında köprü kurmayı öğreneceğiz. Ve en önemlisi, küresel çerçeveyi kaybetmeden yerel karara yaklaşmanın, yani ölçek okuryazarlığının, bilimsel doğruluk kadar etik bir sorumluluk olduğunu göreceğiz: Çünkü bir türün yok oluşu sadece doğanın değil, onunla birlikte yürüyen kültürel hafızanın ve yerel geçim biçimlerinin de kaybıdır.

Özetle: İklim değişikliği biyolojinin alanıdır; çünkü iklimin değişimi, canlıların zamanını, mekânını ve ilişkilerini değiştirir. Bu nedenle veriyi küreselden yerele taşımak, uyumu karar ölçeğinde tasarlamak ve biyolojik göstergeleri yakından izlemek, hem bilimsel hem toplumsal bir zorunluluktur. Bugünkü ders, bu yolculuğun giriş kapısıdır: Küresel sinyali anlayacağız, yerel gerçeğe indireceğiz ve biyolojinin diliyle konuşacağız.

*Bu metin, İklim Değişiminin Biyolojik Etkileri dersinin açılış dersine (Ders 1) ait ders notlarıdır.

Sorular:

- Yaşadığınız bölgede son 5 yılda gözlediğiniz bir “iklim anomalisini” seçin. Muhtemel biyolojik etkisini nasıl tarif edersiniz?

- Seçtiğiniz örnek için küresel model çıktılarından hangi bölgesel/yerel verilere inmek gerekir? Karar ölçeği nedir?

- Bir fenolojik kaymanın, bir popülasyonun üreme başarısı ve uzun vadeli kalıcılığı üzerindeki olası etkileri neler olabilir?