Ünitenin tamamını tek sayfada görPremium
Tarih disiplini geçmişte yaşamış insan topluluklarının faaliyetlerini kronolojik bir çerçevede ele alırken, tarihi coğrafya bu toplulukların doğal çevreyle olan karşılıklı etkileşimini mekansal boyutta inceler. Her iki bilim dalının da merkezinde insan ve onun faaliyetleri yer alır. Geçmişe yönelik araştırmalarda, ele alınan olayların, kişilerin, kültürlerin ve nesnelerin kesin olarak hangi döneme ait olduğunu saptamak hayati bir önem taşır. Eğer incelenen unsurların kronolojik konumu doğru belirlenemezse, tarihi olaylar gerçek bağlamından kopar ve bilimsel hatalar kaçınılmaz hale gelir.
Yazının icadı, insanlık tarihi için dönüm noktası olmuş ve birçok mekansal koşul ile doğal afetin kayıt altına alınmasını sağlamıştır. Ancak yazılı tarih dönemi, Dünya'nın 4,6 milyar yıllık jeolojik geçmişiyle kıyaslandığında, 24 saatlik bir günün son saniyesi kadar çok kısa bir zaman dilimini kapsar. İnsanoğlunun henüz yeryüzünde bulunmadığı ya da yazıyı kullanmadığı dönemlere ait doğa olayları, iklim değişimleri ve canlı yaşamı hakkındaki kayıtlar, doğanın kendi arşivinde saklıdır. Bu doğal kayıtların okunmasını sağlayan yaşlandırma ve tarihlendirme tekniklerinin büyük bir kısmı son yüzyıl içinde geliştirilmiştir.
Günümüzde volkanik aktivitelerin zamanı, delta ovalarının gelişim süreçleri, buzul dönemlerinin sınırları, eski canlıların yaşam süreleri ve insanların geride bıraktığı arkeolojik atıkların yaşları gelişmiş laboratuvar teknikleriyle kesin olarak saptanabilmektedir. İnsanlığın bir kronoloji oluşturma çabası çok eskilere dayansa da, modern anlamda ilk ciddi girişimlerden biri 17. yüzyılda İrlandalı Başpiskopos James Ussher tarafından yapılmıştır. Ussher, kutsal kitaptaki soy ağaçlarını ve yaşam sürelerini inceleyerek Dünya'nın yaratılış tarihini MÖ 23 Ekim 4004 olarak hesaplamıştır. Günümüzde ise fen bilimleri ve yer bilimlerinin iş birliğiyle çok daha hassas ve bilimsel tarihlendirmeler yapılmaktadır.
Göreli (bağıl) tarihlendirme, bir nesnenin, fosilin ya da tortul tabakanın diğerine kıyasla daha eski mi yoksa daha genç mi olduğunu belirleme esasına dayanır. Bu yöntem kesin bir takvim yılı veya rakamsal bir yaş veremez; ancak olaylar ve buluntular arasında kronolojik bir sıra oluşturulmasını sağlar. Göreli tarihlendirmenin temelleri jeoloji biliminde, özellikle stratigrafi (tabakabilim) alanında atılmıştır. İngiliz jeolog William Smith, 1815 tarihli çalışmasında stratigrafinin iki temel ilkesini ortaya koymuştur: Süperpozisyon kanunu ve karakteristik fosil toplulukları ilkesi.
Süperpozisyon kanununa göre, tektonik hareketlerle altüst edilmemiş normal şartlar altındaki tortul tabakalarda, her zaman en alttaki tabaka en eski, en üstteki tabaka ise en gençtir. Göreli tarihlendirmede en sık kullanılan yöntemlerden biri olan stratigrafik sıralamada, numuneler bulundukları tabakanın derinliğine göre dizilir. Çapraz tarihlendirme yönteminde ise, yeni keşfedilen buluntular, daha önce yaş sırası kesin olarak belirlenmiş referans şablonlar ve fosillerle karşılaştırılarak eşleştirilir.
Arkeolojik çalışmalarda stratigrafi ile birlikte stil ve popülarite ilkeleri de yoğun şekilde kullanılır. Stil, nesnelerin malzeme, ebat ve bezeme gibi özniteliklerine göre zamansal ve mekansal olarak gruplandırılmasını sağlar. Popülarite ise belirli bir dönemde insanların paylaştığı ortak kültür ve davranış modellerini yansıtır. Göreli tarihlendirmenin gelişiminde Nicolaus Steno'nun çalışmaları da büyük önem taşır. Steno'nun teorisinden hareketle, kısa ömürlü canlı kalıntılarının karakteristik fosilleri kullanılarak biyo-stratigrafik yaşlandırmalar yapılır ve tabakalar göreli olarak sıralandıktan sonra kesin yaş tayini için mutlak yöntemlere başvurulur.
Mutlak tarihlendirme, incelenen numunenin yaşının tıpkı bir nüfus cüzdanında olduğu gibi doğrudan rakamlarla ve takvim yılıyla ifade edilmesini sağlayan yöntemler bütünüdür. Zamanın bilimsel yöntemlerle kesin olarak ölçülmesi; fizik, kimya, yer bilimleri ve arkeolojinin ortak çalışmasıyla mümkün olmuştur. Bu alandaki en büyük devrim, II. Dünya Savaşı'ndan sonra radyoaktif yöntemlerin kullanılmaya başlanmasıyla gerçekleşmiştir. Chicago Üniversitesi'nde çalışan Willard Libby, geliştirdiği Karbon-14 tekniği ile 1960 yılında Nobel Kimya Ödülü'ne layık görülmüştür.
Mutlak tarihlendirme yöntemleri temel olarak radyoaktif ve radyoaktif olmayan yöntemler olarak ikiye ayrılır. Radyoaktif yöntemlerin temelinde atomların, elementlerin ve izotopların yapısı yer alır. Doğadaki elementlerin bazı izotopları kararsız bir yapıya sahiptir. Bu kararsız izotoplar, çekirdeklerindeki fazla nötronlar nedeniyle alfa, beta ve gama gibi ışımalar yaparak kendiliğinden daha kararlı başka elementlere dönüşürler. Bu sürece radyoaktif bozunma adı verilir. Pierre ve Marie Curie, 1903 yılında radyoaktif bozunmanın bir yan ürün olarak ısı açığa çıkardığını keşfetmişlerdir.
Radyoaktif bozunma hızı geometrik bir düzende gerçekleşir ve bu hız "yarı ömür" kavramıyla tanımlanır. Yarı ömür, başlangıçtaki kararsız ana element atomlarının yarısının daha kararlı olan yavru element atomlarına dönüşmesi için geçen sabit süredir. Laboratuvar ortamında kütle spektrometresi gibi hassas cihazlar kullanılarak ana ve yavru elementlerin oranları ölçülür. Bu oran ve elementin bilinen yarı ömrü formüle edilerek numunenin kesin yaşı hesaplanır. Yarı ömrü uzun olan elementler yerin yaşlandırılmasında kullanılırken, yarı ömrü kısa olanlar Kuvaterner (Pleistosen ve Holosen) dönemine ait daha genç süreçlerin tarihlendirilmesinde tercih edilir.
Karbon-14 (14C) yöntemi, organik kökenli tüm canlı kalıntılarının (ahşap, kemik, kömür, kumaş, turba vb.) yaşlandırılmasında kullanılan en yaygın radyometrik testtir. Atmosferdeki azot-14 atomlarının kozmik ışınlarla etkileşime girmesi sonucu sürekli olarak karbon-14 üretilir. Bu karbon-14 atomları oksijenle birleşerek karbondioksit oluşturur ve fotosentez yoluyla bitkilere, oradan da besin zinciriyle tüm canlıların bünyesine geçer. Canlı yaşadığı sürece bünyesindeki karbon-14 oranı atmosferle dengededir. Ancak canlı öldüğünde dışarıdan karbon alımı durur ve bünyedeki kararsız karbon-14 atomları 5730 yıllık yarı ömürle bozunarak azot-14'e dönüşmeye başlar. Bu yöntemle günümüzden 50.000 (gelişmiş tekniklerle 75.000) yıl öncesine kadar kesin tarihlendirme yapılabilmektedir.
Potasyum-Argon (K-Ar) yöntemi, özellikle volkanik kayaçların ve tüflerin yaşlandırılmasında kullanılan bir diğer önemli radyometrik sistemdir. Volkanik aktivite sırasında eriyik haldeki lavın soğumasıyla izotopik saat sıfırlanır ve kayaç içindeki potasyum-40 izotopu bozunarak argon-40 gazına dönüşmeye başlar. Kayaç içinde hapsolan argon-40 gazı kütle spektrometresiyle, potasyum-40 ise spektro-fotometreyle ölçülür. Bu yöntem 100.000 yıldan daha genç numunelere uygulanamaz ve 5 milyon yıl öncesine kadar olan süreçleri tarihlendirir. Daha hassas ölçümler için geliştirilen Argon-40/Argon-39 yöntemi ise nükleer reaktörde radyasyonlama esasına dayanır ve Kuvaterner çalışmalarında 30.000 yıla kadar olan genç numunelerin tarihlendirilmesine olanak tanır.
Fizyon İzleri yöntemi, kristalimsi mineraller (zirkon, apatit, titanit) ve volkan camlarında (obsidiyen) bulunan uranyum-238 elementinin kendiliğinden parçalanması (fizyon) sonucu oluşan hasar izlerinin sayılması esasına dayanır. Her bir parçalanma sırasında açığa çıkan yüksek enerji, kristal yapıda mikroskobik hasarlar bırakır. Numune asitle yıkandıktan sonra bu izler optik veya geçirimli elektron mikroskobu (TEM) altında görünür hale gelir. Numunenin yaşı, iz yoğunluğu ve içerdiği uranyum miktarı ölçülerek hesaplanır. Bu yöntemle günümüzden 30.000 ile 20 milyon yıl öncesine kadar olan numuneler başarıyla tarihlendirilebilmektedir.
Radyoaktif yöntemler yalnızca elementlerin yarılanma ömürleriyle sınırlı değildir. Bazı kristal yapılı maddelerin içinde bulunan uranyum, toryum ve potasyum gibi radyoaktif elementler, zamanla çevrelerindeki kristal örgüye enerji aktarırlar. Bu enerji, kristal yapıda bulunan "tuzak" adı verilen bölgelerde elektron birikmesi şeklinde depolanır. Laboratuvar ortamında bu biriken enerjinin yapay uyarımlarla ışık enerjisi olarak açığa çıkarılması ve ölçülmesi esasına dayanan yöntemlere enerji birikimi yöntemleri denir.
Termolüminesans (TL) yöntemi, bu grubun en yaygın kullanılan tekniğidir. Arkeolojik çanak-çömlekler, pişmiş topraklar ve yanmış çakmaktaşları yüksek sıcaklıkta (400°C ve üzeri) pişirildiklerinde, içlerinde o zamana kadar birikmiş olan tüm enerji boşalır ve "TL saati" sıfırlanır. Çömlek soğuduktan sonra, bünyesindeki ve çevresindeki radyoaktif elementlerin etkisiyle yeniden enerji biriktirmeye başlar. Laboratuvarda numune 300°C-500°C'ye kadar ısıtılarak biriken enerji ışık olarak salınır. Bu ışık miktarı (doğal TL) yıllık radyasyon dozuna bölünerek malzemenin pişirilme tarihi saptanır. Bu yöntemle 500.000 yıl öncesine kadar tarihlendirme yapılabilir.
Elektron Spin Rezonans (ESR) yöntemi ise, doğal radyasyonun maddede oluşturduğu paramanyetik kusurların (mıknatısçıkların) manyetik alan altında radyo sinyalleri gönderilerek ölçülmesi esasına dayanır. Gönderilen radyo sinyallerinin emilme miktarı, tuzaklanmış eşlenmemiş elektron yoğunluğuyla orantılıdır. ESR yöntemi özellikle diş minesi, kemik, mercan ve mağara sarkıtlarının yaşlandırılmasında kullanılır. Üst sınırı günümüz olan bu yöntemin alt sınırı 1 milyon yılın üzerine çıkabilmektedir. Seramiklerin tarihlendirilmesinde de TL yöntemiyle yüksek uyum gösteren başarılı sonuçlar vermiştir.
Radyoaktif olmayan mutlak tarihlendirme yöntemleri, doğada sürekli meydana gelen kimyasal değişimleri veya ritmik doğal olayları referans alır. Manyetik Alan Değişimi yöntemi, Yer'in sıvı dış çekirdeğinin hareketine bağlı olarak sürekli yön değiştiren manyetik kutupları esas alır. Kil veya kayaçlar 700°C'nin üzerinde ısıtılıp soğutulduğunda, içlerindeki demir iyonları o tarihteki manyetik kutup yönünde dizilir ve kilitlenir. Bu kalıcı mıknatıslık yönü ile günümüz manyetik yönü arasındaki fark hesaplanarak, fırınlanmış kil ve seramiklerin son ısıtılma tarihi saptanır. Bu yöntem son 5000 yıllık süreç için etkilidir.
Resamizasyon yöntemi, canlıların ölümünden sonra proteinlerin yapı taşı olan amino asitlerde meydana gelen kimyasal dönüşümü inceler. Yaşayan organizmalarda yalnızca sol yönlü (L) amino asitler bulunurken, ölümden sonra bunlar kademeli olarak sağ yönlü (D) amino asitlere (resamizasyon) dönüşür. Fosil kemiklerdeki D/L oranı ölçülerek 100.000 ile 1 milyon yıl arasında yaşlandırma yapılabilir. Ancak bu süreç sıcaklık ve pH gibi çevresel koşullardan etkilendiği için dikkatli uygulanmalıdır. Obsidiyen Hidrasyonu yönteminde ise, volkan camının yeni kırılan yüzeyinin havadaki nemi emerek oluşturduğu mikroskobik hidrasyon (perlit) tabakasının kalınlığı ölçülür. Bu tabakanın derinliği zamana bağlı olarak artar ve obsidiyen aletlerin yapım tarihini verir.
Uranyum-Florin yöntemi ise fosil kemiklerin toprak altında kaldıkları süre boyunca yeraltı sularından uranyum ve florin emmesi esasına dayanır. Kemikteki fluorapatite miktarı kemiğin yasta kalma süresini gösterir. Ancak yeraltı sularının kimyasal yoğunluğu bölgeden bölgeye değiştiği için bu yöntem daha çok aynı kazı alanındaki buluntuların kendi aralarında göreceli olarak sıralanmasında (aynı dönemde ölüp ölmediklerinin belirlenmesinde) kullanılır.
Doğal ritmik olaylara dayanan yöntemler, doğanın kendi işleyişi içinde tuttuğu yıllık ve mevsimsel arşivleri kullanır. Dendrokronoloji (ağaç halkası tarihlendirmesi), ağaçların gövde kesitlerinde her yıl oluşturdukları büyüme halkalarının sayılması ve analiz edilmesi yöntemidir. İlkbahar ve yaz aylarındaki vejetasyon döneminde oluşan bu halkalar, o yılın yağış ve sıcaklık koşullarını da yansıtır. Canlı, kesilmiş veya fosilleşmiş ağaç gövdelerinden alınan örneklerin halka dizilimleri üst üste çakıştırılarak (cross-dating) binlerce yıllık kesintisiz ana kronolojiler oluşturulur. Bu yöntemle günümüzden 10.000 yıl öncesine kadar kesin tarihlendirme yapılabilmektedir.
Varv yöntemi, özellikle buzul göllerinin tabanında her yıl düzenli olarak biriken mevsimsel tortul tabakalarının (şeritlerin) sayılması esasına dayanır. İlkbahar ve yaz aylarında buzul erimesiyle göle taşınan kaba taneli, açık renkli malzemeler birikirken; kışın gölün buz tutmasıyla su sakinleşir ve ince taneli, koyu renkli killer çökelir. Bu iki zıt tabaka bir yılı (bir varvı) temsil eder. Varv dizileri sayılarak göl çökellerinin kronolojisi çıkarılır. Baltık Denizi kıyılarında ve Almanya'daki göllerde bu yöntemle 13.300 ila 14.000 yıl öncesine kadar hassas tarihlendirmeler yapılmıştır.
Polen Analizi (Palinoloji) yöntemi, tohumlu bitkilerin ürettiği ve doğanın en dayanıklı organik maddelerinden biri olan sporopolenin (ekzin) kabuğuyla korunan polenlerin fosillerini inceler. Oksijensiz göl, bataklık ve deniz çökellerinde bozulmadan saklanan polenler sondajlarla çıkarılır, mikroskop altında tür tespiti yapılır ve bulundukları tabaka Karbon-14 ile tarihlendirilir. Böylece geçmiş dönemlerin bitki örtüsü, iklim değişimleri ve insan-çevre etkileşimi (tarımsal faaliyetler) kronolojik olarak yeniden inşa edilir. Anadolu'da Van, Beyşehir ve Nar göllerinde yapılan polen analizleri, son 25.000 yıllık paleocoğrafya koşullarını aydınlatmıştır.