Bu çalışma, Batı Anadolu’da yer alan Güzelhisar Deltası’ndan (Aliağa Körfezi) alınan ve radyokarbon yaşlandırmasına göre MS 1383–1683 yıllarını kapsayan denizel çökellerin, sedimantolojik ve jeokimyasal proksiler yardımıyla Küçük Buzul Çağı (KBÇ) iklimsel anomalilerine gösterdiği yanıtları incelemektedir. Karot boyunca analiz edilen elemental oranlar (Zr/Al, Rb/Sr, Ca/Al, Sr/Al, Fe/Al, Mn/Al, Th/U), tane boyu dağılımı ile birincil üretim parametreleri (TOC, BSi, CDP, TOC/N); dönemin hidrodinamik rejimini, erozyon mekanizmalarını ve redoks koşullarını bütüncül bir yaklaşımla değerlendirmeye olanak tanımaktadır.
Jeokimyasal veriler, MS 16. yüzyılın ilk yarısında (MS 1502–1540) düşüş gösteren Zr/Al ile yükselen pH ve karbonat değerleri üzerinden akarsu taşıma enerjisinin azaldığı görece kurak bir döneme işaret etmektedir. Buna karşın, MS 1577–1649 yılları arasında Zr/Al oranı ve kaba tane miktarındaki belirgin yükselim, KBÇ’nin nemli evresiyle ilişkili yüksek enerjili taşkın rejimini yansıtmaktadır. Bu yağışlı evrede gözlenen düşük Rb/Sr oranları ile eş zamanlı Ca/Al ve Sr/Al artışları, şiddetli fiziksel erozyonun kimyasal ayrışmaya baskın geldiğini ve havzadan henüz ayrışmaya vakit bulamamış taze minerallerin taşındığı geokimyasal bir toyluk durumunu ifade etmektedir.
Sistemdeki redoks dinamikleri değerlendirildiğinde, MS 1424 ve MS 1559 seviyelerindeki Fe/Al ve Mn/Al yükselimlerinin, sediment-su ara yüzeyinde gelişen geçici oksidasyon cephelerine ve değişen dip havalanma koşullarına bağlı dijenetik mühürlenmelere işaret ettiği görülmektedir. Biyojenik silika ve klorofil bozunma ürünlerindeki artışlar, nehir taşınımıyla körfeze ulaşan besin tuzlarının birincil üretimi desteklediğini, yüksek TOC/N oranları ise karasal organik madde girdisinin baskınlığını yansıtmaktadır. Elde edilen bulgular, iklimsel salınımların ve doğal yüzey süreçlerinin kıyısal delta sistemlerindeki jeokimyasal kayıtlar üzerindeki doğrudan kontrolünü ifade etmektedir. [Bu çalışma 123Y291 numaralı TÜBİTAK projesinden üretilmiştir]

This study investigates the responses of marine sediments retrieved from the Güzelhisar Delta (Aliağa Bay) in western Anatolia to climatic anomalies during the Little Ice Age (LIA), using sedimentological and geochemical proxies. The sedimentary record spans AD 1383–1683, as determined by radiocarbon dating. Elemental ratios (Zr/Al, Rb/Sr, Ca/Al, Sr/Al, Fe/Al, Mn/Al, and Th/U), grain-size distributions, and primary production parameters (TOC, BSi, CDP, and TOC/N) analysed along the core enable an integrated assessment of the hydrodynamic regime, erosion mechanisms, and redox conditions during this period.

The geochemical data indicate a relatively dry interval during the first half of the sixteenth century (AD 1502–1540), characterised by declining Zr/Al ratios and increasing pH and carbonate content, suggesting reduced fluvial transport energy. In contrast, pronounced increases in Zr/Al ratios and the coarse-grained sediment fraction between AD 1577 and 1649 reflect a high-energy flood regime associated with the humid phase of the LIA. Low Rb/Sr ratios during this wet phase, accompanied by simultaneous increases in Ca/Al and Sr/Al, indicate that intense physical erosion prevailed over chemical weathering. These patterns suggest geochemical immaturity, reflecting the transport of fresh mineral material from the catchment before substantial chemical weathering could occur.

Regarding redox dynamics, elevated Fe/Al and Mn/Al ratios at the horizons dated to AD 1424 and AD 1559 indicate diagenetic sealing associated with transient oxidation fronts at the sediment–water interface and changes in bottom-water ventilation. Increases in biogenic silica and chlorophyll degradation products suggest that riverine nutrient delivery to the bay supported primary production, whereas high TOC/N ratios reflect the predominance of terrestrial organic matter inputs. These findings demonstrate the direct control exerted by climatic fluctuations and natural surface processes on geochemical records in coastal delta systems. [This study was derived from TÜBİTAK Project No. 123Y291.]