Bilim insanları uzun süredir, silikat kayaçların yavaş çözünme sürecinin Dünya’nın iklimini düzenlemede temel rol oynadığına inanıyordu. Bu doğal süreçte yağmur, atmosferden karbondioksiti (CO₂) emer ve yeryüzünde açıkta kalan kaya yüzeylerine düşer. Yağmur, mineralleri yavaşça çözer; ortaya çıkan kimyasal reaksiyonlar sonucu karbon ve kalsiyum okyanuslara taşınır. Bu elementler, kabuklu deniz canlılarının ve mercan resiflerinin yapı taşlarını oluşturur. Milyonlarca yıl içinde bu maddeler deniz tabanında birikir ve karbon, Dünya’nın derinliklerinde uzun süreli olarak hapsolur.
Araştırmacı Dominik Hülse, bu süreci şöyle açıklıyor:
“Gezegen ısındığında, kayalar daha hızlı aşınır ve daha fazla CO₂ emer. Bu da Dünya’nın yeniden soğumasına yol açar.”
Ancak Dünya’nın tarihinde, tüm gezegenin kar ve buzla kaplandığı dönemler de olmuştur. Bilim insanları, bu tür aşırı buzul çağlarının yalnızca kaya aşınmasıyla açıklanamayacağını, başka mekanizmaların da bu donma süreçlerinde rol oynamış olması gerektiğini belirtiyor.
Bu mekanizmalardan biri, karbonun okyanus tabanında nasıl depolandığıyla ilgilidir. Atmosferdeki CO₂ seviyeleri arttığında ve gezegen ısındığında, daha fazla besin elementi — özellikle fosfor — okyanuslara taşınır. Bu besinler, fotosentez yoluyla karbonu hapseden alglerin büyümesini destekler. Algler öldüğünde, okyanus tabanına çöker ve taşıdıkları karbonu da beraberlerinde götürürler.
Ancak daha sıcak bir dünyada, artan alg üretimiyle birlikte okyanuslardaki oksijen seviyesi azalır. Bu durum, fosforun uzun vadeli olarak çökeltilerde depolanması yerine geri dönüşümüne yol açar. Böylece bir geri besleme döngüsü oluşur:
Suda daha fazla besin elementi bulunur,
Daha fazla alg ürer,
Alglerin çürümesi daha fazla oksijen tüketir,
Bu da daha fazla besin geri dönüşümüne neden olur.
Aynı anda, büyük miktarda karbon deniz tabanına gömülür ve bu da Dünya’nın soğumasına neden olur.
Son birkaç yıldır, Hülse ve Andy Ridgwell, Dünya Sistemi’nin bu süreçlerini modelleyen karmaşık bir bilgisayar simülasyonu üzerinde çalışıyor. Hülse şöyle açıklıyor:
“Bu daha kapsamlı Dünya Sistemi modeli, ısınma dönemlerinden sonra iklimi her zaman yavaşça dengelemiyor. Bazen aşırı tepki veriyor ve Dünya’yı başlangıç sıcaklığının çok altına kadar soğutabiliyor. Bu süreç yüz binlerce yıl sürebiliyor. Modelimizde, bu durum yeni bir buzul çağını tetikleyebiliyor. Yalnızca silikat aşınmasıyla böylesine aşırı sonuçlar elde edememiştik.”
Araştırma, geçmişte atmosferdeki oksijen konsantrasyonunun düşük olduğu dönemlerde, besin döngülerinin daha güçlü geri beslemeler oluşturduğunu ve bunun da Dünya tarihindeki aşırı buzul çağlarına neden olabileceğini ortaya koyuyor.
Bugün insanlar atmosfere daha fazla CO₂ salmaya devam ettikçe gezegen ısınmayı sürdürecek. Ancak bilim insanlarının modeline göre, uzun vadede Dünya yeniden soğuma aşırılığına (aşırı düzeltme) girebilir.
Ridgwell, durumu şöyle değerlendiriyor:
“Sonuçta, bir sonraki buzul çağının 50, 100 ya da 200 bin yıl sonra başlaması çok da fark etmeyecek. Şu anda odaklanmamız gereken, mevcut ısınmayı sınırlamak. Dünya doğal süreçlerle yeniden soğuyacak olsa bile, bu bizim yardımımıza yetişecek kadar hızlı olmayacak.”