The processes of paleo-environmental changes, their impacts on the northwest shore of the sea of marmara at the beginning of the holocene, and its effects on the early neolithic settlements
Holosen'in başlangıcında paleoçevresel değişim süreçleri, bu süreçlerin marmara denizi'nin kuzeybatı kıyısı üzerindeki etkileri ve erken neolitik yerleşimler üzerindeki yansımaları
- Tez No: 991277
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT ARIKAN, PROF. DR. EROL SARI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Coğrafya, Arkeoloji, Geography, Archeology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yer Sistem Bilimi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma, Marmara Bölgesi'nin erken Holosen döneminde insan–çevre etkileşimini, çok boyutlu ve süreç temelli bir yaklaşımla yeniden değerlendirmeyi amaçlamıştır.Bu amaç doğrultusunda Marmara Bölgesi'nin doğal çevre özellikleri Holocen Başlangıcından Neolitik sonuna kadar yeniden canlandırılmıştır. Temel hedef, Neolitik dönemin erken safhalarında, doğa ile insan arasındaki ilişkiyi; iklimsel dalgalanmalar, geçim ekonomisi stratejileri ve topoğrafik koşullar arasındaki kompleks ilişkileri anlamaktır. Bu doğrultuda, Fikirtepe, Aktopraklık ve Aşağı Pınar yerleşimleri özelinde geliştirilen etmen tabanlı modeller, hem iklimsel değişkenleri hem de üretim biçimlerini simüle ederek insan davranışının çevresel süreçlerle nasıl bütünleştiğini analiz etmeyi mümkün kılmaktadır. Çalışma, özellikle 8,2 ka ve 6,2 ka iklim olaylarının topluluk yapıları, arazi kullanımı ve ekolojik sürdürülebilirlik üzerindeki etkilerini derinlemesine analiz ederek insan-çevre ilişkisini kavramaya odaklanmaktadır. Araştırmanın kapsamı, üç temel soruya yanıt arayarak şekillenmiştir: (1) İklim olayları erken tarımcı toplulukların nüfus dinamiklerini, üretim kapasitelerini ve mekânsal örgütlenmelerini nasıl etkilemiştir? (2) Tarımsal ve pastoral üretim biçimleri toprak verimliliği, otlak kullanımı, erozyon ve sedimantasyon süreçlerinde ne tür farklar yaratmıştır? (3) Paleotopografya, hidrolojik rejim ve iklimsel değişkenlik, insan davranışlarıyla nasıl bir geri besleme ilişkisi oluşturmuştur? Bu sorulara yanıt aranırken, çalışma üç ana başlık altında ele alımış ve çevresel özelliklerin yüksek çözünürlüklü yeniden inşası çoklu very setleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu yüksek çözünürlüklü yeniden canlandırmadan, insanın değişen koşullar karşısındaki ekolojik davranışsal uyum kapasitesi anlaşılmaya çalışılmıştır. Etmen tabanlı modelleme (Agent-Based Modelling, ABM) yöntemini, GRASS-GIS destekli bir mekânsal analiz sistemiyle bütünleştirerek, peyzaj arkeolojisi kavramsal çerçevesi etrafında değerlendirilmiştir. Etmen tabanlı modelleme, arkeolojik araştırmaları klasik yöntemlerin dışına çıkarmaktadır. Bu mothod sayesinde bireysel davranış ve karar mekanızları, arkeolojik veriler ile ilişkili şekilde simüle edilebilmektedir. Bu yöntem sayesinde, farklı iklim senaryolarında nüfus dinamikleri, tarımsal üretim, otlak kullanımı, erozyon ve sediman taşınımı gibi süreçler birbirine bağlı değişkenler olarak ele alınabilmektedir. Bunun sonucunda çevresel değişim ile insan davranışı arasındaki nedensel bağlantılar somutlaştırılabilmektedir. Model, iklimsel stres dönemlerinde üretim biçimlerinin ne ölçüde esneyebildiğini ve toplumların hangi eşiklerde ekolojik dengeyi yitirdiğini ortaya koyar. Doğrusal olmayan ekolojik dinamikleri, birbirleri ile ilişkilerini de analiz ederek görünürlüklerini sağlar. Bu yönüyle, çalışma yalnızca tarihsel süreçleri açıklamakla kalmaz, aynı zamanda çevresel arkeolojiye nicel ve öngörücü bir analiz çerçevesi kazandırır. Modelleme sonuçları genel olarak şu bulgulara işaret etmektedir: İklim, üretim biçimi ve topografya arasındaki etkileşim, Neolitik dönemin yerleşim dinamiklerini belirleyen temel faktördür. 8,2 ka iklim olayı, hem nüfus hem de üretim açısından belirgin bir kırılma yaratmış; model senaryoları bu dönemde nüfusun dramatik biçimde azaldığını, ekili alanların daraldığını ve erozyon süreçlerinin hızlandığını göstermiştir. Bu olay, çevresel istikrarsızlığın en yüksek olduğu evrelerden birinden geçildiğine işaret etmektedir. 6,2 ka olayı ise model sonuçlarına göre daha dayanıklı bir sistemin varlığına işaret etmektedir. Bu dönemde topluluklar, özellikle tarımsal faaliyetleri artırarak üretim stratejilerini yeniden dengeleme şansı bulmuştur. Pastoral unsurların entegrasyonunun çevresel stresin etkisini hafifletmiş olduğu her iki senaryo için de geçerlidir. Yağış rejimi, modelin en belirleyici parametrelerinden biri olarak öne çıkmaktadır. Artan yağış, kısa vadede üretkenliği arttırmakta, ancak yalnız tarıma dayalı sistemlerde toprağın aşırı işlenmesinin erozyonu arttırıcı da bir etkisi olmaktadır. Kurak koşullar ise yüzey akışını ve sediman taşınımını azaltmış, ancak üretim kapasitesini sınırlamıştır. Bu bağlamda, kurak ve nemli senaryoların karşılaştırılması, iklim koşullarının tek başına belirleyici olmadığını, ekonomik çeşitliliğin ve üretim stratejilerinin de ekolojik dayanıklılığın temel unsurları olduğunu göstermektedir. Özellikle %20 oranında hayvancılığın entegre edildiği karma sistemler, çoğu senaryoda daha düşük varyasyon katsayıları (CV) üretmiş; bu da peyzaj istikrarının pastoral unsurlar tarafından desteklendiğini ortaya koymuştur. Fikirtepe özelinde yürütülen modelleme çalışmaları, tezin sınadığı parametreleri arttırmıştır. AşağıPınar ve Aktopraklık yerleşimlerinde geçmiş dönem paleotopografyası bilinmediği için güncel topografya ile çalışılmış olmasına karşın, Fikirtepe'de paleotopografya çalışmalarının olması, yerleşim için senaryoların hem mevcut topografya hem de paleotopografya ile çalışılmasını mümkün hale getirmiştir. Paleotopografya tabanlı modellemeler, coğrafi konum ve hidrolojik yapının insan–ekoloji etkileşimini biçimlendirmedeki rolünü açık biçimde göstermektedir. Deltaik birikim alanları, hem üretim potansiyeli hem de erozyon duyarlılığı açısından kritik önemdedir. Bu bulgular, çevresel koşulların yalnızca kısıtlayıcı değil, aynı zamanda biçimlendirici olduğuna işaret etmektedir. Toplumların çevresel potansiyelleri aktif biçimde kullandığı sonucuna varılmıştır. Bu sonuçlar, ecological behavior yaklaşımı çerçevesinde değerlendirildiğinde, erken tarımcı toplulukların çevre karşısında pasif kalmadığı, aksine sürekli uyum arayışı içinde dinamik bir davranış sergilediği anlaşılmaktadır. İnsan toplulukları, iklimsel dalgalanmalar ve çevresel stresler karşısında üretim biçimlerini, arazi kullanım stratejilerini ve ekonomik tercihlerini değiştirerek bir tür“ekolojik müzakere”yürütmüştür. Bu durum, doğal çevre koşullarının yalnızca üzerinde yaşanılan mekanlar oluşturmadığını, insan davranışlarının şekillenmesinde etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Bu bağlamda peyzaj, doğal ve kültürel süreçlerin etkileşiminden doğan, dinamik bir“ekolojik arşiv”olarak ele alınabileceği düşünülmektedir. Modelleme çıktılarında gözlenen erozyon, sedimantasyon ve toprak verimliliği değişimleri, arkeolojik kayıtlarda stratigrafik olarak izlenebilen adaptasyon ve bozulma döngülerini yansıtmaktadır. Dolayısıyla, bu tez insan–çevre ilişkilerini açıklamada ekolojik davranış modellerinin peyzaj arkeolojisiyle birlikte yorumlandığı bir kavramsal arka plan ile çalışmaktadır. Bu araştırmanın bulguları, yalnızca Marmara Bölgesi'nin değil, genel olarak Anadolu ve Güneydoğu Avrupa arasındaki kültürel etkileşim bölgelerinin de anlaşılmasına katkı sunması beklenmektedir. İklim olayları, üretim biçimleri ve çevresel tepkiler arasındaki bu çok katmanlı ilişki, erken tarımın yayılımı ve yerleşik yaşamın sürekliliği konularında yeni yorum olanakları sağlayabilecektir. Bu modelin farklı yerleşimlerde, farklı arkeolojik buluntu örüntülerinde çalıştırılması bu olanağı arttıracaktır. Çalışma, aynı zamanda arkeolojik ve jeoarkeolojik verilerin mekansal veri setlerine dönüştürülmesi ve bu veri setlerinin analiz ve sentez kapasitesini arttırması konusunda da örnek teşkil etmektedir. Bu modelleme yaklaşımı, ileride farklı coğrafyalara veya zaman dilimlerine uyarlanarak, karşılaştırmalı ekolojik dayanıklılık analizleri yapılmasına olanak tanıması niyetini barındırmaktadır. Ayrıca, izotop, polen veya sediman verileri gibi yeni paleoiklimsel göstergelerin veritabanına ham şekilde eklenmesinin, bölge araştırmacılarının gelecekte birikimli bilimsel süreçleri doğurmasını destekleyecektir. Böyle bir veritabanının oluşturulması ve desteklenmesi insan–çevre ilişkilerinin farklı parametreler nezlinde daha detaylı analiz edilmesini de sağlayacaktır. Sonuç olarak, bu tez, iklim - bitki örtüsü, deniz seviyesi - topografya ve arkeoloji etkileşiminin erken Holosen peyzajlarını biçimlendiren başlıca dinamikler olduğunu göstermiştir. Topluluklar, çevresel stres ve kaynak kısıtları karşısında yalnızca hayatta kalmamış, ekolojik esneklik de kazanmışlardır. Bu yönüyle çalışma, çevresel arkeoloji, karmaşık sistemler teorisi ve peyzaj ekolojisi arasında bir köprü kurarak, geçmişin ekolojik davranışlarını anlamaya ve gelecekteki insan–doğa ilişkilerine dair çıkarımlar yapmaya olanak tanıyan bütüncül bir yöntemsel çerçeve sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to re-evaluate the human–environment interaction in the Marmara Region during the Early Holocene through a multidimensional and process-based approach. For this purpose, the natural environmental characteristics of the Marmara Region were reconstructed from the beginning of the Holocene to the end of the Neolithic period. The main objective is to understand the relationship between nature and humans in the early phases of the Neolithic period, as well as the complex interactions among climatic fluctuations, subsistence economy strategies, and topographic conditions. In this context, the agent-based models developed specifically for the settlements of Fikirtepe, Aktopraklık, and Aşağı Pınar made it possible to analyze how human behavior integrated with environmental processes by simulating both climatic variables and production modes. The study focuses particularly on comprehending the human–environment relationship by deeply analyzing the effects of the 8.2 ka and 6.2 ka climatic events on community structures, land use, and ecological sustainability. The scope of the research was shaped by seeking answers to three main questions: (1) How did climatic events affect the population dynamics, production capacities, and spatial organizations of early farming communities? (2) What kind of differences did agricultural and pastoral production modes create in soil fertility, pasture use, erosion, and sedimentation processes? (3) How did paleotopography, hydrological regimes, and climatic variability establish a feedback relationship with human behavior? While seeking answers to these questions, the study was handled under three main themes, and the high-resolution reconstruction of environmental characteristics was carried out through multiple data sets. From this high-resolution reconstruction, the ecological behavioral adaptation capacity of humans under changing conditions was examined. The method of Agent-Based Modelling (ABM), integrated with a GRASS-GIS-supported spatial analysis system, was evaluated within the conceptual framework of landscape archaeology. Agent-Based Modelling takes archaeological research beyond classical methods. Through this method, individual behaviors and decision-making mechanisms can be simulated in relation to archaeological data. This method allows processes such as population dynamics, agricultural production, pasture use, erosion, and sediment transport to be addressed as interconnected variables under different climate scenarios. As a result, causal connections between environmental change and human behavior can be concretized. The model reveals to what extent production modes could be flexible during climatic stress periods and at which thresholds societies lost ecological balance. It analyzes nonlinear ecological dynamics and their interrelations, making them visible. In this respect, the study not only explains historical processes but also provides a quantitative and predictive analytical framework for environmental archaeology. The modelling results generally indicate the following findings: the interaction among climate, production mode, and topography is the main factor determining the settlement dynamics of the Neolithic period. The 8.2 ka climatic event created a clear rupture in terms of both population and production; model scenarios demonstrated that during this period population dramatically decreased, cultivated areas contracted, and erosion processes accelerated. This event indicates that one of the phases with the highest environmental instability was experienced. According to the model results, the 6.2 ka event indicates the presence of a more resilient system. During this period, communities had the opportunity to rebalance their production strategies, particularly by increasing agricultural activities. The integration of pastoral elements alleviated the effects of environmental stress in both scenarios. The precipitation regime stands out as one of the most decisive parameters of the model. Increasing precipitation enhances productivity in the short term; however, in purely agricultural systems, excessive soil cultivation also has an erosion-accelerating effect. Arid conditions reduced surface runoff and sediment transport but limited production capacity. In this context, the comparison between arid and humid scenarios shows that climatic conditions alone are not decisive; economic diversity and production strategies are also fundamental components of ecological resilience. Especially mixed systems that integrated 20% animal husbandry produced lower coefficient of variation (CV) values in most scenarios, revealing that landscape stability was supported by pastoral components. The modelling studies conducted specifically for Fikirtepe increased the number of parameters tested in the thesis. While the palaeotopography of past periods was unknown in the settlements of Aşağı Pınar and Aktopraklık and the models were run using the current topography, the availability of palaeotopographical studies in Fikirtepe made it possible to work with both the existing and palaeotopographical data for the settlement. Palaeotopography-based modelling clearly demonstrates the role of geographical location and hydrological structure in shaping human–ecology interaction. Deltaic accumulation areas are important in terms of both production potential and erosion sensitivity. These findings indicate that environmental conditions are not only restrictive but also formative. It has been concluded that societies actively utilized environmental potentials. When these results are evaluated within the framework of the ecological behavior approach, it is understood that early farming communities were not passive in the face of the environment but exhibited a dynamic behavior characterized by a continuous search for adaptation. Human communities conducted a kind of“ecological negotiation”by changing their production modes, land-use strategies, and economic preferences in response to climatic fluctuations and environmental stresses. This shows that natural environmental conditions did not merely create places of habitation but also had an influence on shaping human behavior. In this context, the landscape can be considered a dynamic“ecological archive”emerging from the interaction of natural and cultural processes. The changes in erosion, sedimentation, and soil fertility observed in the modelling outputs reflect the cycles of adaptation and degradation that can be traced stratigraphically in archaeological records. Therefore, this thesis operates within a conceptual background in which ecological behavior models are interpreted together with landscape archaeology to explain human–environment relations. The findings of this research are expected to contribute not only to the understanding of the Marmara Region but also to the broader comprehension of the cultural interaction zones between Anatolia and Southeastern Europe. This multilayered relationship among climatic events, production modes, and environmental responses can provide new interpretive possibilities concerning the spread of early agriculture and the continuity of sedentary life. Running this model in different settlements and with different archaeological patterning would further increase this potential. The study also sets an example for the transformation of archaeological and geoarchaeological data into spatial data sets and for enhancing their analytical and synthetic capacity. This modelling approach carries the intention of enabling comparative ecological resilience analyses in the future by being adapted to different geographies or time periods. In addition, the inclusion of new palaeoclimatic indicators such as isotope, pollen, or sediment data in raw form in the database would support the accumulation of scientific processes by regional researchers in the future. The establishment and support of such a database would also allow the analysis of human–environment relationships in more detail through different parameters. As a result, this thesis has shown that the interaction among climate–vegetation, sea level–topography, and archaeology are the main dynamics shaping the Early Holocene landscapes. The communities not only survived in the face of environmental stress and resource constraints but also gained ecological flexibility. In this respect, the study establishes a bridge among environmental archaeology, complex systems theory, and landscape ecology, presenting a holistic methodological framework that allows the interpretation of the ecological behaviors of the past and provides insights into future human–nature relationships.
Benzer Tezler
- A multi-proxy study of the Kızılırmak river terraces andits delta, northern turkey: Implications for tectonics,sedimentation, sea level and environmental changes
Kızılırmak nehir terasları ve deltasının çoklu-proksiyöntemi ile çalışması: tektonik, sedimantasyon, denizseviyesi ve çevresel değişiklikler ile ilgili çıkarımlar
CHRİSTOPHER BERNDT
Doktora
İngilizce
2019
Jeoloji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKatı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATTİLA ÇİNER
DOÇ. DR. CENGİZ YILDIRIM
- Denizli Havzası'nın Doğu'sundaki traverten litofasiyeslerin sedimantolojisi, diyajenezi ve petrofiziksel özellikleri (GB, Türkiye)
Sedimentological, diagenetical and petrophysical characterization of travertine lithofacies in the east of Denizli basin (SW Turkey)
CİHAN ARATMAN
Doktora
İngilizce
2023
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiPamukkale ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZKUL
- Dişi farelerde bisfenol M ile oluşturulmuş karaciğer hasarının incelenmesi
Investigation of liver damage induced by bisphenol M in female mice
MUHAMMED CANİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiSakarya ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAZAN DENİZ YÖN ERTUĞ
DOÇ. DR. ASUMAN DEVECİ ÖZKAN
- Geç kuvaterner çökellerinin kronolojisinin sentetik sismogramlarla rekonstrüksiyonu; Marmara denizi ve salda gölü örnekler
Reconstruction of the chronology of late quaternary sediments with synthetic seismograms; examples from the sea of Marmara and lake salda
ASEN SABUNCU
Doktora
Türkçe
2025
Jeofizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKatı Yer Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KÜRŞAD KADİR ERİŞ
- The impact of paleoclimatic changes on the archaeological settlement patterns in the Gediz Graben (Western Türkiye) during the late pleistocene and holocene
Geç pleyistosen ve holosen boyunca paleoiklim değişiklerin Gediz Grabeni'ndeki (Batı Türkiye) arkeolojik yerleşmeler üzerindeki etkisi
MESUT KOLBÜKEN
Doktora
İngilizce
2024
Arkeolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ARIKAN