Yangambi arşivinden 9.885 sayfa: Kongo havzasının ısınması kâğıttan veriye döndü
Kongo'da elektriği olmayan bir arşivde nem ve böceğe açık duran hava defterleri fotoğraflandı, yapay öğrenmeyle okundu. Bir milyonu aşkın gözlem, havzanın 1960'lardan beri ısındığını gösteriyor.
Yangambi'ye varmak için önce Kinşasa'dan Kisangani'ye uçmak, sonra Kongo Nehri'nde bir süre tekneyle ilerlemek, en sonunda da toprak yolda motosikletin arkasına oturmak gerekiyor. Vrije Universiteit Brussel'de (VUB) doktora yapan hidroloji araştırmacısı Derrick Muheki 2023 yazında bu yolu böyle aştı. Fotoğraf makinesi, lambalar ve bolca pil ikinci bir motosikletle taşındı; çünkü gideceği yerde elektrik şebekesi yoktu. Muheki, VUB'nin söyleşisinde "Bölgede, arşivin kendisi de dahil, elektrik şebekesi yok. Tek enerji pillerden ve jeneratörlerden geliyor" diye anlatıyor.
Gittiği yer, Demokratik Kongo Cumhuriyeti'nin tarım araştırma kurumu INERA'nın (Institut National pour l'Etude et la Recherche Agronomiques) iklimbilim bölümüydü. Raflarda, 1960'tan bu yana 37 hava istasyonunda elle doldurulmuş günlük gözlem çizelgeleri duruyordu. Muheki ile Belçikalı ve Kongolu meslektaşlarının bu kâğıtlardan çıkardığı veri seti, Ekim 2026'da Earth System Dynamics dergisinde yayımlandı ve Kongo havzası için bugüne kadarki en büyük yerinde ölçüm sıcaklık-yağış veri seti olarak tanıtıldı.
Haritadaki boşluk: neden Kongo?
Kongo havzası, dünyanın ikinci büyük nehrine ve ikinci büyük tropikal yağmur ormanına ev sahipliği yapıyor. Buna karşın çalışmaya göre Orta Afrika, Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli'nin (IPCC) 1950'lerden beri aşırı sıcaklardaki ve aşırı yağışlardaki değişimi ne değerlendirebildiği ne de insan etkisine bağlayabildiği az sayıdaki bölgeden biri. Sebep basit: yerden yapılmış, sürekli ve erişilebilir ölçüm azlığı.
Oysa ölçüm aslında yapılmış. 1900'lerden 2000'lerin başına kadar havzanın pek çok istasyonunda her gün termometre okunmuş, yağmur ölçülmüş. Sorun, bu sayıların büyük kısmının hâlâ kâğıtta durması. Bilgisayara girmemiş bir ölçüm, iklim modelleri ve küresel veri setleri açısından hiç yapılmamış ölçümden farksız. Bu yüzden iklimbilimde "veri kurtarma" ayrı bir uğraş: eski defterleri bulmak, görüntülemek, okunur sayıya çevirmek ve denetlemek.
İki arşiv, iki dönem
Kayıtların hikâyesi sömürge dönemine uzanıyor. Belçika Kongosu'nda tarım araştırmalarını yürüten INEAC (Institut National pour l'Etude Agronomique du Congo Belge) bazı istasyonlarda 1908'den, çoğunda 1930'lardan itibaren günlük sıcaklık ve yağış tuttu. 1960'a kadarki bu kayıtlar Belçika Devlet Arşivleri'nde saklanıyor ve daha önce COBECORE adlı bir projede havza genelindeki 575 iklim istasyonunun belgeleri fotoğraflanmıştı. 1960 sonrası kayıtlar ise INEAC'ın devamı olan INERA'da, Yangambi'de kaldı.
İki arşivin koşulları arasındaki fark büyük. Muheki VUB söyleşisinde bunu şöyle özetliyor: "Belçika'da sömürge dönemi meteoroloji defterleri, sıcaklığı ve nemi denetlenen ortamda, metal kutularda ve asitsiz kâğıt içinde saklanıyor. Yangambi'de bu imkânlar yok. Belgeler açık raflarda üst üste duruyordu, neme ve böceklere açıktı." Bu görüntünün kâğıt arşivlerin ne kadar kırılgan olduğunu ve verinin kaybolmadan kurtarılmasının ne kadar acil olduğunu gösterdiğini de ekliyor.
Fotoğraf kutusunda iki ay
Ekip işi iki göreve böldü. 7-17 Mart 2023'teki iki haftalık ilk ziyarette raflardaki her deste tek tek sayıldı, hangi istasyonun hangi ayının elde olduğu çıkarıldı. Sonuç 9.885 çizelgeydi. Ağustos-Eylül 2023'teki iki aylık ikinci görevde bu yapraklar, üç ayaklı sehpaya bağlı bir fotoğraf makinesi ve aydınlatmalı bir fotoğraf kutusuyla tek tek görüntülendi. Çalışma, Dünya Meteoroloji Örgütü'nün iklim verisi kurtarma kılavuzuna göre yürütüldü; her dosyaya istasyon kodu, yıl, ay ve sayfa biçimini taşıyan bir ad verildi.
Çizelgelerin çoğu matbu formdu, ama 225 yaprakta tablo elle çizilmişti. Makaleye göre bu, büyük olasılıkla istasyonun standart kâğıdı bittiğinde olmuştu. Bu sayfalar, otomatik okuma için fazla düzensiz oldukları gerekçesiyle şimdilik dışarıda bırakıldı. Muheki, işin yerel ortaklar olmadan mümkün olmayacağını vurguluyor: INERA çalışanlarının gözlemleri onlarca yıl boyunca titizlikle toplayıp sakladığını söylüyor. Uganda'nın güneybatısından, Kongo sınırına yakın bir yerden geldiğini anlatan araştırmacı, bölgede konuşulan Lingala dilinin kendi ana dili Runyankole'ye beklediğinden çok benzediğini de not düşüyor.
3'ü 8'e benzeyen el yazısı: MeteoSaver
Fotoğraf çekmek işin kolay yarısı. Asıl yük, on binlerce hücredeki el yazısı rakamı bilgisayarın anlayacağı sayıya çevirmek. Bu genellikle gönüllülerin rakamları tek tek yeniden yazdığı yavaş bir el işidir. Muheki bunu otomatikleştirmek için MeteoSaver adlı açık kaynaklı bir yazılım geliştirdi. Yazılım önce görüntüyü temizliyor, tablonun yatay ve dikey çizgilerini bularak hücreleri ayırıyor, sonra her hücredeki rakamı Tesseract adlı açık kaynaklı optik karakter tanıma motoruyla okuyor. Optik karakter tanıma, kabaca bir görüntüdeki harf ve rakam şekillerini metne çeviren teknoloji demek.
Zorluk, el yazısının kendisiydi. Muheki söyleşide "Kimilerinin 3'ü 8'e benziyor, kimileri 2 ile 9'un farkını bulanıklaştırıyor" diyor; denediği hazır araçların hiçbirinin işe yaramadığını, çünkü hepsinin basılı metin için tasarlandığını anlatıyor. İlk sürüm yaklaşık yüzde 75 doğrulukla başladı, sonra yüzde 90'ın üstüne çıktı. Yeni makalede anlatılan 1.1 sürümünde yazılım kendi doğruladığı sonuçlardan öğreniyor: denetimden geçen her hücre görüntüsü eğitim havuzuna ekleniyor, havuz 5 milyonu aşkın hücre görüntüsüne ulaşmış. Tüm arşiv üzerinde beş tur çalıştırıldıktan sonra denetimden geçen sıcaklık ve yağış değeri sayısı 321.456'dan 1.019.153'e çıkmış. Bütün görüntülerin işlenmesi, Flaman Süper Bilgisayar Merkezi'nde 18 işlemci çekirdeğiyle yaklaşık 4,5 gün sürmüş.
Yazılımın ne kadar güvenilir olduğunu görmek için ekip, INERA'nın daha önce elle yazıya geçirdiği beş istasyonla karşılaştırma yaptı. Günlük sıcaklıklarda eşleşme oranı istasyona göre yüzde 81,2 ile 92,3 arasında değişti, ortanca değer yüzde 87,4 oldu. Ortanca mutlak hata 0,35 °C çıktı. Bir başka bulgu da dikkat çekici: değerlerin ortanca yüzde 14,7'si doğru okunmuş ama bir gün kaymıştı; yani yazılım rakamı doğru tanısa da satırı yanlış hizalayabiliyor. MeteoSaver, 2025'te TIME dergisinin yılın icatları listesinde özel anılan çalışmalar arasına girmişti.
Bir milyon gözlem ne söylüyor?
Otomatik okuma ve kalite denetiminden 1.011.297 günlük ve gün içi kayıt tam not aldı. Bunlara daha önce elle yazıya geçirilmiş iki küme eklendi: Yangambi'deki tek bir istasyonun 1960-2020 arası verisini yayımlayan 2023 tarihli bir çalışmanın 95.395 kaydı ve COBECORE'un 246.815 kaydı. Ortaya 1908'den 2023'e uzanan bir veri seti çıktı. En uzun kayıt, 1908-1991 arasını sekiz yıl boşlukla kapsayan Eala istasyonuna ait.
Eğilim analizi için yeterince uzun ve kesintisiz veri 37 istasyonun 21'inde vardı ve ortak dönem 1961-1990'dı. Aşağıdaki tablo makaledeki ortanca değerleri gösteriyor:
| Ölçüm (21 istasyon, 1961-1990) | Ortanca eğilim / değişim |
|---|---|
| Günlük en yüksek sıcaklık | On yılda 0,22 °C · 30 yılda yaklaşık 0,7 °C |
| Günlük en düşük sıcaklık | On yılda 0,10 °C · 30 yılda yaklaşık 0,3 °C |
| Günlük ortalama sıcaklık | On yılda 0,15 °C · 30 yılda yaklaşık 0,5 °C |
| Sıcak gün (en yüksek 33,3 °C'yi aşan) | İlk on yılda yılda ~3 gün, son on yılda ~5 gün |
| Ortalama 26,9 °C'yi aşan gün | Yılda ~3 günden ~6 güne |
| Serin gün (en düşük yüzde 5'lik dilim) | Yılda ~7 günden ~5 güne |
Bu eşikler istasyonların kendi dağılımına göre belirleniyor: "sıcak gün", o ağdaki günlerin en sıcak yüzde 5'lik dilimine giren gün demek. Luki-Plateau, Mulungu-Mulohe ve Yangambi-Km.5 istasyonlarında sıcak gün sayısı 1961-2000 arasında üç katından fazlasına çıkmış. Makaleye göre her on yıl, bir öncekine göre daha sıcak bir dağılıma kayıyor.
Yağışta tablo daha dar. Yeterli günlük yağış verisi yalnız üç istasyonda vardı. Yangambi-Km.5'te günde 83 milimetrelik yağış, 1990-2020 döneminde 1960-1989'a göre iki kat sık görülmüş. Mulungu-Mulohe'de günde 63 milimetrelik yağış eskiden yaklaşık iki yılda bir, sonraki dönemde yılda bir kez yaşanır olmuş. Gimbi-Plateau'da ise kayda değer bir değişim çıkmamış.
Küresel modelin göremediği sıçrama
Veri setinin bir yan faydası da mevcut küresel ürünleri sınamak. İklim araştırmalarında sık kullanılan ERA5-Land, Avrupa Orta Vadeli Hava Tahminleri Merkezi'nin geçmiş havayı modelle ve eldeki gözlemlerle yeniden kurduğu bir "yeniden analiz" veri seti. Ekip, istasyon eğilimleriyle ERA5-Land eğilimleri arasında sistematik bir fark bulmadı. Ama 1950'lerin başında ERA5-Land'de sıcaklıkta yaklaşık 4,5-5 °C'lik bir sıçrama göze çarpıyor ve o yıllarda ölçüm yapan Yangambi ve Eala istasyonlarında böyle bir şey yok. Yazarlar bunu modelin o dönemde bölgede çok az gözleme dayanmasına bağlıyor. Kâğıttan kurtarılan sayılar, ileride bu tür ürünlerin düzeltilmesine de yarayabilir.
Bulgunun sınırları
Sonuçların okunurken akılda tutulması gereken birkaç kaydı var:
- Dönem: Sıcaklık eğilimleri ağırlıkla 1961-1990 dönemine ait; bugüne kadar kesintisiz bir seri değil.
- Kapsam: 37 istasyonun 16'sı boşluklar ya da yetersiz kalite nedeniyle eğilim analizine alınamadı. Yağış sonuçları yalnız üç istasyona dayanıyor; yazarlar bunları ülkeyi temsil eden bir değerlendirme değil, istasyon örneği olarak okumayı öneriyor.
- Denetim oranı: Sıcaklık değerlerinin ortalama yüzde 61'i, yağış değerlerinin ortalama yüzde 30'u tüm denetimlerden geçti.
- İstasyon geçmişi: İstasyonun yer değiştirmesi, alet değişimi ya da çevredeki arazi kullanımının değişmesi gibi iklim dışı etkiler ayrıca düzeltilmedi; elde her istasyonun tam geçmişini anlatan belge de yok.
- Doğrulama: Yazılım beş istasyonla sınandı; yazarlar bunun arşivdeki tüm el yazısı türlerini ve dönemleri temsil etmeyebileceğini belirtiyor.
Sırada 575 istasyon var
Veri seti Copernicus İklim Değişikliği Hizmeti'nin kara ve deniz gözlemleri veri tabanına ve Zenodo'ya yüklendi; yani başka araştırmacılar da kullanabilecek. Muheki'nin 2025'teki söyleşisine göre Belçika, Hollanda ve Birleşik Krallık'taki araştırmacılar yazılımı denemeye başlamıştı. Yale Environment 360'ın aktardığına göre çalışmanın yazarlarından VUB'den Prof. Wim Thiery, sonuçların özellikle verisi kıt bölgelerde daha fazla veri kurtarma projesine duyulan acil ihtiyacı gösterdiğini söylüyor.
En büyük açık iş ise Belçika'daki arşivde duruyor: COBECORE projesinde fotoğraflanan, 575 istasyona ait 1960 öncesi kayıtlar henüz otomatik olarak okunmadı. Makaleye göre bu görüntülerin yazıya geçirilmesi gözlem kaydını büyük ölçüde genişletebilir. O sayfalar okunduğunda, Kongo havzasının iklim geçmişi 1960'tan değil, yüzyılın başından itibaren yeniden yazılabilecek.
Fotoğraf: Piet Clement, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons
