Dünyanın Yüzeyi

Üzerinde yaşadığımız dünya gezegeni şu an için üzerinde yaşam olduğu bilinen tek gezegendir. Bu özelliği nedeniyle bir çok araştırma için rol model olmuştur. Yapılan araştırmalardan birine ait verileri sizlerle paylaşıyoruz. Araştırmanın konusu dünyanın yüzeyini oluşturan katı ve sıvı tabakalarla ilgili.

Dünya’nın yüzeyi:Dünya’nın yüzölçümü 509.200.000 km2dir. Bunun %70′i 360.600.000 km2 ile denizleri; %30′u 148.600.000 km2 ile karaları oluşturur.Kuzey kutup çevresinde karalarla çevrilmiş bir deniz, Güney Kutup çevresinde denizlerle kuşatılmış bir kara parçası vardır.

Yerküre, Dünya gezegenidir ve genelde yapısı ile ilgili konularda kullanılır. Yerbilim (jeoloji) çalışmaları ile yapısı anlaşılmaya çalışılan Yerküre’ye ait bilgilerin çoğu, sismik dalgalarınincelenmesi sayesinde elde ediliyor. Depremler sonucu oluşan doğal oluşan veya bilim adamlarının oluşturduğu yapay sismik dalgaların, farklı yapılardaki katmanlarda farklı davrandıkları biliniyor. Yerküre içinde hareket eden bu dalgaların davranışlarının incelenmesi sonucunda Yerküre’nin iç yapısı anlaşılabiliyor.

Sponsorlu Bağlantılar

Yerküre’nin merkezinde katı haldeki nikel ve demirden oluşan iç çekirdek bulunuyor. Bu çekirdeği çevreleyen dış çekirdek ise, içindeki kükürt ve oksijen nedeniyle ergime noktasıdüştüğü için sıvı halde bulunan nikel ve demirden oluşuyor. 4.5 milyar yıldır soğumasına karşın hala çok sıcak olan çekirdek, Yerküre’nin manyetik alanının oluşmasındaki etken. Daha sonra gelen ve Alt Manto ve Üst Manto diye ikiye ayrılan Manto ise, kısmen ya da tümüyle eriyik durumdaki kayaçlardan oluşan magmayı içeriyor. Demir, magnezyum, silikonve oksijence zengin mineralleri içeren Manto’dan sonra, bu katmanların en incesi olan ve okyanuslar ile kıtaları barındıran Yerkabuğu bulunuyor. Oksijen ve silikonca zengin Yerkabuğu’nda, okyanus tabanlarını oluşturan bazalt, en çok bulunan kayaç. Kıtalardan oluşan kabuk kısmı ise bazalt ile daha az yoğun olan granit, kumtaşı, kireç taşı gibi kayaçlarıbarındırıyor.

En içten en dışa yerküre mimarisi

Yer’in içi, diğer gezegenler gibi, kimyasal olarak tabakalardan oluşur. Yer’in silikattan oluşmuş bir kabuğu, yüksek viskoziteli bir mantosu, akışkan bir dış çekirdeği ve katı halde bir iç çekirdeği vardır.

Yer’in kütlesi ve hacmi günümüzde oldukça duyarlı olarak bilinmektedir. Buna dayanarak yoğunluğunun 5,51 g/cm3 olduğu hesaplanabilir. Yerkürenin derinliklerinde yüksek basıncın yol açtığı sıkışma hesaba katıldığında, bu değerin sıkışmamış halde 4 g/cm3 civarında bir yoğunluğa denk gelebileceği tahmin edilir. Sismik veriler, ses dalgalarının yerküre derinliklerinde iletilme hızlarına dayanarak, kürenin değişik noktalarındaki madde yoğunluklarının birbirine oranlarını belirlemeye yardımcı olmuştur. Bu bilgilerin birleştirilmesi sonucunda Yer’in iç yapısına ilişkin güvenilir bir model ortaya konabilmiştir. Yer katmanlarının hangi kimyasal bileşenlerden oluştuğu ve fiziksel özellikleri, doğrudan gözlemlere dayanmayan, ancak, sismik verilere dayanan yoğunluk ölçümleri, elementlerin evrende dağılım oranları, gök taşlarından elde edilen veriler, yer kabuğu ve nadiren manto kaynaklı örneklerin analizi, ve olası bileşiklerin fiziksel özelliklerine ait laboratuar verilerinin bir bütün halinde göz önünde tutulması ile varılan yaklaşık bir tahmine göre belirlenebilmektedir.

1.Çekirdek

Sismik dalgaların izlenmesi, yer yüzeyinden 2900 km derinlikte ani bir yoğunluk artışına işaret eder. Bu, 3470 km yarıçapında bir metal çekirdeğin varlığı ile açıklanmaktadır. Daha da derinde, 1250 km yarıçapında ve ‘iç çekirdek’ olarak adlandırılan daha yoğun bir tabaka bulunur.S dalgalarının çekirdek-manto sınırında kesintiye uğraması, en azından dış çekirdeğin, bu tür dalgaların ilerleyemeyeceği sıvı bir yapıya sahip olduğunu düşündürmektedir.

Yer’in manyetik alanı da bu düşünceyi destekler özelliktedir. İç çekirdeğin ise katı yapıda olduğu sanılmaktadır. Modeller, iç çekirdeğin sıcaklığının 5100 °C, basıncının ise merkezde 4 milyon atmosfer civarında olduğu varsayımına dayanır. İç çekirdeğin büyük ölçüde demir ve nikelden oluştuğu, bu bileşenlerin, yüksek basıncın ergime sıcaklığını yükseltmesi nedeniyle katı halde bulunacağı ve yoğunluğun 13,6 g/cm³ civarında olacağı tahmin edilmektedir. Dış çekirdek ise, demir ve nikele ek olarak oksijen ve kükürt içerir. Bu ek bileşenler, bu katmanın yoğunluğunu düşürürken (en dışta 10 g/cm³, en içte 12,3 g/cm³) aynı zamanda metallerin ergime sıcaklığını düşürerek, iç çekirdeğe göre daha düşük basınç ve sıcaklık altında sıvı bir ortam yaratılmasına neden olurlar.

2.Manto

Manto, yerkabuğu ile çekirdek arasında kalan kısımdır. Yer kabuğunun en ince olduğu okyanus tabanlarında 5 km, en kalın olduğu büyük dağ sıralarının altında ise 70 km derinlikte başlar ve 2900 km. derinliğe kadar devam eder. Yer kürenin toplam hacminin %82’den fazlasını, kütlesinin ise %67’sini oluşturur. Çekirdekte bulunan demir, nikel, oksijen ve kükürte ek olarak magnezyum, alüminyum ve silisyum içerir, ve büyük kısmı, bu elementlerin çeşitli şekillerde kombinasyonlarından oluşmuş kayaç yapıda bileşiklerden oluşur. Yer kabuğundan farklı olarak bu minerallerin demir ve magnezyum içeriği, silisyum ve alüminyum içeriğine oranla çok daha fazladır.

Manto katmanının yoğunluğu, yüzeyden derine doğru artarak 3,3 g/cm³’ten 6 g/cm³’e kadar değişir ve ortalama 4,5 g/cm³ kadardır. Sıcaklığı, çekirdek ile komşu alanlarda 4000 °C kadar yüksek, yer yüzeyine en yakın olduğu okyanus tabanlarında ise 100 °C kadar düşük olabilir. Ancak, manto tabakasının tüm derinliği boyunca genel olarak katı halde bulunduğu sanılmaktadır. Mantonun yer kabuğuna komşu çok ince bir kısmı dışında plastik özellikler gösteren bu katı, belli bir akışkanlık derecesi ile, yavaş bir konveksiyon hareketi gösterir, bu yolla yerkürenin derinliklerindeki sıcak materyel yavaşça yüzeye doğru çıkarak ısının yüzeye aktarılmasını sağlar. Yer kabuğunun hareketlerinin ve sonuçta levha tektoniği etkinliğinin sürdürülmesini sağlayan güç, bu akımlardan kaynaklanır.

Mantonun akışkanlığı, beklenenin tersine, sıcaklıkların daha yüksek olduğu derin tabakalarda yüzeye göre daha azdır. Bunun nedeni derinlerdeki yüksek basınç altında mineral bileşikliklerin ergime sıcaklıklarının ortam sıcaklığına oranla çok yüksekte kalmasıdır. 700-2900 km derinlikler arasında kalan ‘alt manto’ bu durumdadır. 700 kilometrenin üzerinde kalan ‘üst manto’ ise, sismik dalgaları belirgin derecede yavaş iletmesinden anlaşıldığı gibi, daha akışkan yapıdadır ve bu nedenle astenosfer -zayıf küre, güçsüz küre- olarak adlandırılır. Bu bölgedeki 1000 – 1300 °C arasındaki sıcaklıklar, kayaç bileşiklerinin ergime sıcaklığına çok yakındır ve üst manto materyeli sıvı hale geçme sınırına çok daha yakın bulunur.

Günümüzde, astenosfer tabakasının en fazla 400 km derine kadar indiği, 400-700 km arasının ise ‘geçiş bölgesi’ olarak adlandırılması gerektiği kanısı yaygınlaşmaktadır. Mantonun, kalınlığı okyanus tabanlarında birkaç kilometre ile kıta tabanlarında 70 kilometre arasında değişen en dış tabakası düşük sıcaklığı nedeniyle sert ve kırılgan bir katı yapısındadır ve yer kabuğu ile bütünleşmiş biçimde litosfer=taş küreyi oluşturur. Manto içerisinde yerel sıcaklığın o bölgedeki bileşenlerin ergime sıcaklığından daha yüksek olduğu sınırlı alanlar, magma olarak adlandırılan sıvı ortamı içerirler ve volkanik etkinliklerden sorumlu tutulurlar.

3.Yer Kabuğu

Yer kürenin en dış katmanıdır. Yer kürenin toplam hacminin % 2’den azını, kütlesinin ise yüzde 4’ünü oluşturur. Daha derin tabakalara oranla düşük yoğunlukta ve katı yapıdadır. Manto katmanının en dış bölümü ile birlikte taş küreyi oluşturarak, derindeki nisbeten akışkan astenosfer tabakası üzerinde yüzercesine hareket eder. Yer kabuğunun okyanus tabanlarında kalan kısmı oldukça ince (5-10 km),kıtalardaki kısmı ise daha kalındır (30-70 km). Yer kabuğu yoğunluğunun okyanus tabanlarında daha yüksek (3,2 g/cm³, kıtalarda ise daha düşük (2,7 – 3 g/cm³) olduğu bilinmektedir. Bu farklılıklar nedeniyle, ‘okyanus kabuğu’ (ya da ‘okyanusal kabuk’) ve ‘kıta kabuğu’ (‘kıtasal kabuk’) şeklinde iki ayrı tanım yerleşmiştir.

Yer Küre Katmanlarının Bileşimi (%, Ağırlık)
Element Yer Küre Kıtasal Kabuk Okyanusal Kabuk Manto Çekirdek
Demir (Fe) 31,9 5,1 8,2 6,3 85
Oksijen (O) 29,7 46,6 44,9 44,8
Silisyum (Si) 16,1 27,7 24,1 21,5 6
Magnezyum (Mg) 15,4 2,1 4 22,8
Nikel (Ni) 1,82 0,01 0,2 5,2
Kalsiyum (Ca) 1,71 3,6 7,8 2,5
Alüminyum (Al) 1,59 8,1 7,7 2,3 align=”center”
Kükürt (S) 0,63 0,05 0,03 1,9
Krom (Cr) 0,47 0,26 0,9
Sodyum (Na) 0,18 2,8 1,6 0,27
Mangan (Mn) 0,17 0,1 0,1 0,3
Fosfor (P) 0,12 0,1 0,009 0,35

Yerkabuğutaşküre veya litosfer, yerkürenin en dış kısmında bulunan yapıdır.

Karalarda daha kalın (35-40 km), Tibet Platosunda ise 70 km, deniz ve okyanus tabanlarında ise daha ince (8-12 km) olan yer kabuğunun ortalama kalınlığı 33 kilometre kadardır. Kimyasal bileşimi ve yoğunluğu birbirinden farklı iki kısımdan meydana gelir. Bunlardan biri granitbileşimindeki kayaçlardan oluşan granitik yerkabuğu; diğeri ise bazalt bileşimindeki kayaçlardan oluşan bazaltik yerkabuğudur.

Granitik yerkabuğunda silisyum ve alüminyum elementleri hakimdir. Bu nedenle daha hafiftir; yoğunluğu 2.7-2.8 g/cm3 arasında bulunur. Yerkabuğunun üst kısmını teşkil eder. Bazaltik yerkabuğunda ise silisyum ve magnezyumlu unsurlar hakimdir. Dolayısıyla granitik kabuktan daha ağırdır; yoğunluğu 3-3.5 g/cm3 arasında değişir. Granitik yerkabuğunun altında ve okyanus tabanlarında yer alır. Bu nedenle bazaltik yerkabuğuna “okyanusal kabuk” adı da verilir.

Bu iki kısım bütün kıtaların altında bulunmaktadır. Buna karşılık okyanusların altında durum farklıdır. Burada bazaltik kabuk birkaç km kalınlıkta ince bir tabaka halinde uzanır. Buna karşılık granitik kabuk ya hiç yoktur (örneğin Büyük Okyanus) ya da çok incedir (Atlas ve HintOkyanusları).

Kabuk ile manto arasındaki sınıra Mohorovicic Süreksizliği (Moho) denilir. Bu kesimde yoğunluğa bağlı olarak sismik P dalgalarının hızı litosferde 7.2 km/sn iken, mantonun üst kısmında 8.1 km’ye çıkar.

Yüzey şekilleri – Yer kabuğu etkinlikleri

Yerkürenin iç ısı kaynağı ve mantonun konveksiyon hareketleri, yer kabuğunun günümüzdeki fiziksel özellikleri (kalınlık, bileşim, esneklik ve kırılganlık), atmosfer ve gezegenin su kütlesi uygun bir birleşim ve karşılıklı etkileşme ile, Yer’in Güneş Sistemi içinde benzerine rastlanmayan bir jeolojik etkinliğe sahip olmasını sağlar. Birlikte evrimleşme ile ortaya çıkmış ve yaşamın yeryüzünde varlığını sürdürebilmesi için vazgeçilmez olan bu sistem, gezegen tarihi boyunca belli sınırlar içinde sabit kalabilmiştir.

Hidrosfer (Su Küresi)

Hayatın kaynağı sudur. İnsan vücudunun % 55-60 sudan oluşmaktadır. Su, bütün yaşam sürecinde, en temel maddedir. Suçevriminin başlama noktası yoktur. Su çevrimini, harekete geçiren Güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su,buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını, atmosfer içinde yukarıya kadar taşır. Orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşır. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir. Bulutların içinde, damlaları taşıyan toz zerreleri, bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak Dünya’ya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde, binlerce yıl kalabilecek olan buz dağları ve buzullar şeklinde birikebilir.

Ilıman iklimlerde, ilkbahar geldiğinde, çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak, toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu, okyanuslara, ya da toprağa düşerek, yerçekiminin etkisiyle yüzey akışıolarak akar. Akışın bir kısmı, vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeli kaynaklar, tatlı su olarak, göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışlarınehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu, sızarak yeraltına geçer. Bu suyun bir kısmı, yüzeye yakın kalır. Yeraltı suyu boşaltımı olarak, tekrar yüzeydeki su kütlelerine ve okyanusa katılır. Bazı yeraltı suları, yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan, tatlısu kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner.

Dünya’daki, yaklaşık 1milyar 386 milyon kilometre küp toplam suyun, % 96’dan fazlasının tuzlu suolduğu bilinmektedir. Bütün tatlı su kaynaklarının, % 68’inden fazlası, buz ve buzulların içinde hapsedilmiştir. Tatlı suyun, kalan % 30’u ise yeraltındadır. Nehirler, göller gibi yüzeysel tatlı su kaynakları, dünyadaki toplam suyun, yaklaşık % 1’inin 1/700’ü olan 93 100 kilometre küptür. Bununla birlikte, insanların, her gün kullandığı su kaynağının çoğunu,nehirler ve göller teşkil etmektedir.

Okyanuslarda Su Akıntıları

Sponsorlu Bağlantılar

Okyanus akıntıları, okyanus sularının hareketleridir. Bu hareketler, okyanuslara akan büyük nehirler gibidir. Okyanusakıntılarına sebep olan, çeşitli faktörler vardır. Okyanus yüzeyinde gözlenen ve rüzgârların neden olduğu akıntılara, yüzey akıntıları denir. Yüzey akıntılarının şekli, kendisine neden olan rüzgârın şekline benzemektedir. Kuzey yarımkürede yüzey akıntıları, saat yönünde iken, güney yarımkürede saatin tersi yönündedir. Bu akıntılar, dünyanın dönmesinin, yollarını değiştirmesinden dolayı, kuzey-güney yönünde değildir.

Gulf stream, kuzey Amerika’nın doğu kıyılarından kuzeye akan en büyük yüzey akıntısıdır. Bu sıcak su akıntısı,  İzlanda ve İngiliz adalarındaki iklimin ılıman kalmasına neden olmaktadır. Gulf stream, üzerindeki havayı ısıtır ve toprak üzerindeki sıcak hava kütlesi, yumuşak hava oluşturmak için hareket eder. Gulf stream, kuzey Avrupa’daki yağmurlu havadan ve buzulların erimesinden sorumludur. Diğer yandan, bazı yüzey akıntıları, kutuplardan ekvatora doğru hareket ederek, beraberinde soğuk havayı taşırlar. Bu akıntıların ulaşmadığı bölgeler, daha sıcak bir iklime sahiptir.

Okyanuslardaki derin su akıntıları, yoğunluk farklılıklarına neden olur. Tuzlu sudaki, tuz oranıarttıkça yoğunluk artmaktadır. Yoğunluğu yüksek olansu, yoğunluğu daha az olan suyunaltına çökerek, yoğun bir akıntıya sebep olur. Atlas okyanusundaki yoğun akıntıların, üç seviyesi vardır. Bu akıntının iki tanesi güney kutbundan, biri ise kuzey kutbundan gelmektedir.

Akıntıların, balıkçılık üzerinde büyük etkileri vardır. Çünkü sıcak ve soğuk akıntıların karşılaştıkları yerlerde, bol miktarda oksijen, yosun ve planktonbulunur. Buralar balıkçılık için elverişlidir. İngiltere, Japonya ve Norveç, balıkçılıktan yararlanan ülkelerdir. Ayrıca, soğuk ve sıcak akıntıların karşılaştıkları yerlerde tehlikeli sisler oluşur.