Kurak ve Yarıkurak Bölgeler Jeomorfolojisi -Giriş (Ders Notu)

1. Genel Özellikler ve Alan Dağılımı

Kurak ve yarıkurak bölgeler, Dünya karalarının önemli bir kısmını kaplar. Geçmiş jeolojik dönemlerde değişiklikler göstermiş olsa da, günümüzde karalar üzerinde yaklaşık 48 milyon km²’lik bir alan kurak ve yarıkurak sahalardan oluşur (De Martonne’ye göre). Bu alanların içinde tam areik bölgeler (gerçek çöller) dünya karalarının yaklaşık %17’sini kapsar.

Dünyadaki başlıca çöl alanları şunlardır:

• Sahra Çölü (Afrika)
• Arabistan Çölü
• Gobi Çölü (Asya)
• Kalahari Çölü (Afrika)
• Atacama Çölü (Güney Amerika)
• Sonora Çölü (Kuzey Amerika)
• Taklamakan, Karakum ve Kızılkum Çölleri (Orta Asya)

Çöllerin oluşumunda üç ana faktör rol oynar:

• Subtropikal Yüksek Basınç: Sahra, Kalahari, Arabistan, Atacama ve Sonora çölleri bu şekilde oluşmuştur.
• Denizden Uzaklık ve Yerşekilleri: Kapalı havzalarda hava kütlelerinin girememesi nedeniyle Gobi, Taklamakan, Karakum ve Kızılkum çölleri gelişmiştir.
• Soğuk Su Akıntıları: Tropikal/subtropikal kuşaktaki soğuk akıntılar Atacama ve Kalahari çöllerini etkilemiştir.

2. Kurak ve Yarıkurak Bölgelerin Karşılaştırılması

Kurak (çöller) ve yarıkurak bölgeler arasında belirgin farklar vardır. Aşağıdaki tablo bu farkları özetler:

3. Kurak ve Yarıkurak Bölgelerin Sınırlandırılması

Bölgelerin sınırlandırılması çeşitli kriterlere göre yapılır:

• Topoğrafya Şekillerine Göre: Kurak bölgelerde topoğrafya monoton ve az engebeli olup, aşındırma ön planda kalkan/platform çölleri ile dağ eteklerinde birikim etkili engebeli çöller görülür. Yarıkurak bölgelerde ise pediment, playa ve bahada gibi şekillerle sel karakterli akarsular etkilidir.
• Bitki Örtüsüne Göre: Kurak bölgelerde çöl bitkileri ve çölümsü stepler (kaktüs, dikenli türler) hakimdir. Yarıkurak bölgelerde step ve savanlar (yıllık/çok yıllık otlar, uzun çayırlar ve ağaçlar) görülür.
• Klimatik Verilere Göre: Yağış miktarı temel kriterdir. Erinç Yağış Etkinliği İndisi (Im = P / Tom, P: Yıllık yağış mm, Tom: Yıllık max. sıcaklık ortalaması °C) kullanılır:
  • Im < 8: Tam kurak (çöl)
  • Im = 8-15: Çölümsü step
  • Im = 15-23: Yarıkurak
• Hidrografik Özelliklere Göre: Kurak bölgeler areik (akışsız), yarıkurak bölgeler andoreik (kapalı havza) özellik gösterir.
• Toprak Tipleri ve Pedojeneze Göre: Her iki bölgede kalsifikasyon süreci görülür, ancak kurak bölgelerde Sierozem/Solonçak, yarıkurak bölgelerde kırmızımsı kahverengi/kahverengi/kestanerengi topraklar yaygındır.

4. Şekillendirici Süreçler

Kurak ve yarıkurak bölgelerde şekillendirici süreçler sınırlı su varlığı nedeniyle rüzgar ağırlıklıdır, ancak diğer birtakım faktör ve süreçler de etkilidir:

Akarsu Etkisi: Kurak ve yarıkurak bölgelerde akarsu etkisi, sınırlı su kaynakları ve bitki örtüsünün zayıflığı nedeniyle oldukça özgün bir nitelik kazanır. Bu ortamlarda yağışlar genellikle epizodik ve sağanak karakterli olduğundan, bitki örtüsünün yetersizliği toprağı korumasız bırakır. Sonuç olarak, şiddetli yağışlar hızlı bir şekilde sel ve seyelana (yayvan akış veya sheet flood) olaylarına dönüşür. Bu akışlar, özellikle çöllerde kısa süreli ve yoğun olur, akarsulardan ziyade sellerin hakimiyeti altında şekillenir. Oluşan sular, “bolson” olarak adlandırılan kapalı havzaların tabanlarında birikerek “playa” adı verilen geçici göller veya su birikintileri yaratır. Bu playalar, genellikle tuzlu ve çamurlu tabanlara sahip olup, kuruduklarında sertleşmiş yüzeyler bırakır.

Özellikle allojen nehirler (dışarıdan, nemli bölgelerden gelen akarsular), bu bölgelerin hidrografyasını belirleyen önemli unsurlardır. Bu nehirler, bitki örtüsünün seyrekliği ve toprağın kolay aşınabilirliği nedeniyle yüksek miktarda sediment (yük) taşırlar, bu da sularını bulanık ve tortulu hale getirir. Örneğin, Nil Nehri veya Fırat gibi allojen akarsular, çöl ortamlarında bile kalıcı akış sağlayabilir, ancak yerel akarsular mevsimlik veya geçici niteliktedir. Yarıkurak bölgelerde ise mevsimlik akarsular daha yaygındır ve genellikle andoreik (kapalı havza) özellik gösterir, yani sular denizlere ulaşmadan iç havzalarda sonlanır. Bu süreçler, jeomorfolojik şekillenmeyi doğrudan etkiler: Sel olayları, vadileri derinleştirir, yamaçları aşındırır ve birikim alanlarında bahada (konik yelpaze) gibi formasyonlar oluşturur. Genel olarak, akarsu etkisi rüzgarın baskın olduğu kurak ortamlarda ikincil olsa da, nadir yağış olaylarında dramatik değişimlere yol açar ve topoğrafyanın evriminde kritik rol oynar.

Fiziksel Çözülme Süreçleri: Kurak ve yarıkurak bölgelerde fiziksel çözülme süreçleri, iklimin aşırı koşullarından kaynaklanan baskın bir jeomorfolojik etken olarak öne çıkar. Bu ortamlarda günlük sıcaklık farkları –gündüzleri yoğun güneş ışınımıyla yükselen değerler ve geceleri hızlı soğuma– kayaların genleşme ve büzülme döngülerine maruz kalmasına yol açar, bu da mekanik parçalanmayı tetikler. Kayalar çatlaklar geliştirir, ufalanır ve zamanla küçük parçalara ayrılır; bu süreç, yamaç ayaklarında etek döküntüleri veya talus (kayşat) birikimleri oluşturur. Taluslar, yerçekimi etkisiyle aşağı yuvarlanan kaya enkazlarının yığılmasıyla meydana gelen konik veya yelpaze benzeri formasyonlardır ve yamaç stabilitesini etkileyerek erozyonu hızlandırır. Fiziksel çözülmenin bir diğer önemli sonucu ise paralel yamaç gerilemesidir: Yamaçlar, aşınma nedeniyle geriye doğru çekilirken orijinal eğimlerini büyük ölçüde korur, bu da topoğrafyada düzenli bir gerileme modeli yaratır.

Kimyasal çözülme ve buharlaşma süreçleri: Kurak ve yarıkurak bölgelerde kimyasal çözülme ve buharlaşma süreçleri, fiziksel çözülmenin yanında jeomorfolojik evrimin temel unsurlarından biri olarak öne çıkar; son yıllardaki çalışmalar, çöllerde bu mekanizmaların beklenenden daha büyük bir rol oynadığını ortaya koymuştur. Özellikle nemli bolson (kapalı havza) tabanlarında sınırlı su varlığı, tuz kristalleşmesi, hidrasyon ve oksidasyon gibi reaksiyonları tetikler; bunlar kayaları içten zayıflatarak yüzeyde “duricrust” adı verilen sert kabuk oluşumlarına yol açar. Bu kabuklar, iki ana türe ayrılır: Çöl verniği (kaya yüzeylerinde ince bir tabaka oluşturan manganez ve demir oksit kaplaması) ile kaliş gibi daha kalın yapılar. Duricrust’lar genel olarak aşınmaya karşı bir kalkan görevi görür, alt katmanları koruyarak erozyonu yavaşlatır, ancak kırıldıklarında yeni çözülme döngülerini tetikleyerek manzaranın dinamik değişimine katkıda bulunur. Türleri arasında:

• Calcrete (kaliş veya kalkrit/hardpan): Kalsiyum karbonat çimentolu bir yapıdır; kurak ve yarıkurak iklim dalgalanmalarında, yeraltı suyunda çözünmüş kalsit sıcak koşullarda buharlaşarak çökelir. Yağmur suyu ve karbon dioksit etkileşimiyle doyurulan kalsit, toprak parçacıklarının yüzeyinde birikerek geçirimsiz katmanlar oluşturur, bu da su akışını etkileyerek topografyayı şekillendirir.
• Ferricrete: Demir oksit çimentolu sert tabakalar veya kütleler olup, erozyon ürünlerinin yeraltında demir oksitlerle (limonit veya hematit) birleşmesiyle meydana gelir; toprak kaplı kaya yüzeylerinde yaygın olup, eski erozyon kalıntıları olarak kalabilir. Batı Afrika ve Batı Avustralya gibi bölgelerde demir cevheri zenginliği sağlar ve lateritlerden (daha yumuşak demir birikimleri) ayrılır.
• Silcrete: Silis çimentolu duricrust’lar, yüzey tortullarının çözünmüş silisle kaplanarak sertleşmesiyle oluşur; sıcak kurak iklimlerde seyrek su baskınları sırasında taneler yeniden çimentolanır. Son derece sert ve erozyona dirençli olan bu malzeme, kuvarsite benzer görünümde olup, Avustralya ve Afrika’da inselberg (kalıntı tepe) gibi dayanıklı formasyonları kaplar; tarihsel olarak taş alet yapımında kullanılmıştır.

Bu süreçler, rüzgarın deflasyon ve korrazyon etkileriyle nadir sel olaylarının birleşmesiyle kurak manzaraların karakteristik unsurlarını –monoton platolar, keskin sırtlar, birikim havzaları ve artık tepeler– belirler, jeomorfolojik evrimi uzun vadede yönlendirerek ekosistemlerin adaptasyonunu da etkiler.

Hardpan ve rölyefin tersine dönmesi. Üstteki şekilde, hardpan daha alçak yamaçlarda ve vadi tabanlarında oluşmuştur. Alttaki şekilde ise rölyefin tersine dönmesiyle oluşan hardpan kaplı yüzey bir mesaya dönüşmüştür.

Çamur Akıntıları: Kurak ve yarıkurak bölgelerde çamur akıntıları (mudflow veya debris flow), kütle hareketlerinin önemli bir türü olarak özellikle yarıkurak iklim koşullarında sıkça gözlenir; daha kurak veya daha nemli ortamlarda da oluşabilmekle birlikte, optimum koşulları yarıkurak sahalar sağlar. Bu olaylar, dik ve genellikle bitki örtüsünden yoksun (çıplak) yamaçlarda çeşitli kayaçların uzun süreli ayrışması sonucu biriken kil zengin materyalin, nadir ama şiddetli sağanak yağışlarla karşılaşmasıyla tetiklenir. Yağış, kil partiküllerini hızla şişirerek kaygan bir çamur haline getirir; bu viskoz karışım yerçekimi etkisiyle eğimi takip ederek yamaç aşağı veya vadi boyunca akışa geçer ve yüksek hızlara ulaşabilir. Akıntılar sadece saf çamurdan oluşabileceği gibi, içinde farklı boyut ve şekillerde kaya enkazı (debris), çakıl veya bloklar taşıyan türleri de yaygındır; bu enkaz yüklü olanlar (debris flow) daha yıkıcı etki yaratır, vadileri doldurur ve birikim yelpazeleri (alluvial fan) oluşturur.

Bu süreçler, rüzgarın baskın olduğu kurak ortamlarda akarsu etkisine alternatif bir aşındırma ve birikim mekanizması olarak işlev görür; yamaçları geriletir, topoğrafyada konik birikim formları yaratır ve jeomorfolojik riskleri artırarak manzaranın hızlı değişimine katkıda bulunur.

Rüzgarın Etkisi: Kurak ve yarıkurak bölgelerde rüzgarın etkisi, geleneksel görüşlerin aksine son yıllardaki araştırmalarla yeniden değerlendirilmiştir; rüzgar şekillendirici bir güç olarak ön planda görünse de, dağlar gibi büyük yer şekilleri veya hatta daha küçük formasyonların oluşumunda etkisi sanıldığından çok daha sınırlıdır. Rüzgarın jeomorfolojik faaliyeti temel olarak aşındırma (erozyon) ve taşıma yoluyla gerçekleşir; ancak aşındırma sonucu oluşan şekiller genellikle yüzeysel kalır –kaya yüzeylerini çizme, cilalama veya küçük oluk ve çukurluklar açma düzeyinde kalır. Buna karşılık, rüzgarın taşıma kapasitesiyle yarattığı birikim şekilleri (kumullar, lös örtüleri) çok daha yaygın ve belirgindir, kurak manzaraların ikonik unsurlarını oluşturur.

Kurak ve yarıkurak bölgelerde rüzgar aşındırması iki ana mekanizmayla gerçekleşir: deflasyon ve korrazyon; bu süreçler, rüzgarın şekillendirici etkisini belirlerken, taşıma ve birikim faaliyetleriyle birlikte manzaranın genel görünümünü oluşturur.

• Deflasyon — Latince “deflare” (üflemek, süpürmek) kökenli bu süreç, toz, kil, kum ve bazen daha iri parçaların rüzgar tarafından bulundukları yerden kaldırılıp uzaklaştırılmasıdır; geniş alanlarda yüzeyin alçalmasına (deflasyon havzaları oluşumu) yol açar ve çöl kaldırımlarının (hamada/reg) ortaya çıkmasına zemin hazırlar.

Nemli iklimlerde de görülebilse de, en etkili olduğu alanlar kurak, yarıkurak ve periglasyal (buzul çevresi) bölgelerdir. Etkinliğini belirleyen faktörler rüzgar hızı ve süresi, malzeme tane boyutu ile şekli, bitki örtüsü yokluğu, toprak özellikleri, hidrolojik koşullar ve arazi kullanım biçimidir; bu faktörler arttıkça deflasyon şiddetlenir.

• Korrazyon (abrasyon) — Latince “corradere” (kazımak, tırmalamak) kökenli bu mekanik aşınma, rüzgarın taşıdığı kum taneleri aracılığıyla kayaları cilalama, çizme, yivlendirme, oluk açma ve façetalar (düz yüzeyler) oluşturma faaliyetidir; kum taşımayan rüzgar korrazyon yaratamaz. Süreç sırasında atrisyon (tanelerin birbirini aşındırması) da eşlik eder ve düzensiz profilli aşınım şekilleri (örneğin yardanglar) meydana getirir.
• Korrazyon etkisi yerden yaklaşık 1 metre yüksekliğe kadar en yoğun olup yukarı çıktıkça hızla azalır; şiddeti rüzgar hızı ve esme süresiyle doğru orantılıdır. Tipik ürünleri arasında façetalı çakıllar (dreikanter/ventifact) öne çıkar.
• Genel olarak, rüzgarın etkisi akarsu, çözülme ve kütle hareketleri süreçleriyle etkileşim içinde kurak topoğrafyanın gelişimini yönlendirir –aşınım platoları, birikim havzaları ve rüzgar yönelimli sırtlar gibi formlar yaratır; ancak büyük ölçekli şekillenmede ikincil rol oynar, daha çok manzaranın ince detaylarını, malzeme dağılımını ve ekosistemin kırılgan dengesini belirleyerek uzun vadeli jeomorfolojik evrime katkı sağlar.