Son dönemde yapılan önemli bir keşif, Kuzey Buz Denizi’nin derinliklerinde, Knipovich Sırtı boyunca, yaklaşık iki mil derinlikte siyah dumanlı hidrotermal vent‘lerin varlığını ortaya koydu. Bu bölgedeki ilk kez tespit edilen ventler, hidrotermal aktivitenin yavaş yayılan okyanus sırtlarında nerelerde meydana geldiği konusunda mevcut varsayımları sorgulamaktadır. Yakın zamanda Scientific Reports dergisinde yayımlanan bu çalışma, Dünya’nın jeolojisi, deniz ekosistemleri ve bunların küresel iklim süreçlerindeki rolü hakkında yeni anlayış yolları açmaktadır.
Sürpriz Bir Konumda Hidrotermal Ventler
Hidrotermal ventler genellikle, magma‘nın hızla deniz tabanına yükseldiği hızlı yayılan orta okyanus sırtlarında bulunur. Burada deniz suyu, okyanus kabuğundaki çatlaklardan geçirilerek ısınır. Knipovich Sırtı’nın Grönland ile Svalbard arasındaki yavaş yayılan bölümünde keşfedilen Jøtul Hidrotermal Alanı, merkezi sırt aksından ayrı bir konumdadır; bu nadir bir durumdur.
MARUM’un baş bilim insanı Prof. Gerhard Bohrmann, “Su, okyanus tabanına nüfuz eder ve burada magma tarafından ısıtılır. Aşırı ısınan su, çatlaklar aracılığıyla tekrar deniz tabanına yükselir,” şeklinde açıklamalar yapmaktadır. “Yukarı doğru ilerledikçe, sıvı okyanus kabuk kayalarından çözünmüş mineraller ve malzemelerle zenginleşir. Bu sıvılar genellikle deniz tabanında siyah dumanlılar olarak bilinen boru benzeri bacalardan sızar ve burada metal açısından zengin mineraller çöker.”
Soğuk su sıcaklıkları, sürüklenen deniz buzları ve uzunca karanlık dönemler gibi zorlu Arctic koşullarında yapılan bu keşif, otonom denizaltı araçları ve uzaktan kumanda ile çalışan batıklar sayesinde mümkün olmuştur. Bu teknolojiler, araştırmacıların deniz tabanını haritalamasına ve sıvı sıcaklıkları 300°C’yi aşan ventlerin doğrudan gözlemlenmesine olanak tanımıştır. Bu ventler, yüksek metal ve mineral içeriğine sahip dik plümlar salarak, Knipovich gibi yavaş sırtların büyük ölçüde hidrotermal aktiviteden yoksun olacağını düşüncesini çürütmektedir.
Metan Emisyonları ve İklim Önemi
Jøtul vent alanının en dikkat çekici yönlerinden biri, vent sıvılarındaki metan yoğunluğunun oldukça yüksek olmasıdır. Metan, etkili bir sera gazı olarak, hidrotermal sıvılarda genellikle bulunmaz; bu sıvılar çoğunlukla hidrojen sülfür ve demir bileşikleri tarafından domine edilir.
Bohrmann, “Jøtul Alanı, okyanustaki konumu sadece değil, aynı zamanda iklim öneminden dolayı da bilimsel ilgi çeken bir keşif,” demektedir. Bu metanın büyük olasılıkla kalın tortul birikintilerin erimesinden kaynaklandığı, içindeki hidrokarbonların magma ile ısınması sonucu serbest bırakıldığı düşünülmektedir. Bu durum, tortul bakımından zengin Arctic havzasına özgü bir etkileşimdir.
Derin ventlerden salınan metanın çoğu, atmosfere ulaşmadan önce bakteriler tarafından tüketilmekte veya karbondiokside oksitleşmektedir, ancak varlığı yine de küresel karbon döngüsünde rol oynamaktadır. Bu ventlerden gelen metan emisyonlarının izlenmesi, hali hazırda deniz tabanı gaz akışlarına ilişkin belirsizlikler barındıran iklim modellerinin netleştirilmesi açısından kritik öneme sahiptir.
Karanlıkta Gelişen Eşsiz Ekosistemler
Güneş ışığının olmadığı bu derinliklerde ve enlemlerde, Jøtul’deki hidrotermal vent bacaları, çeşitli ve aktif biyolojik toplulukları desteklemektedir. Fotosentez yerine, bu derinliklerde bulunan organizmalar kemosentez ile enerji üretmektedir; buradaki mikroplar, hidrojen sülfür ve metan gibi kimyasalları oksitleyerek enerji elde eder. Daha büyük canlılar, bu mikroplara doğrudan veya simbiyotik ilişkiler aracılığıyla beslenmektedir.
Bakteriyel matlar çevre kayalar üzerinde yayılmakta, limpetler ve beyaz polikete solucanlar ise vent yapıları üzerinde sürünmektedir. Bunun sonucunda, aşırı koşullara adapte olmuş karmaşık bir ekosistem oluşmaktadır. Bu Arctic vent toplulukları, tropikal ve ılıman bölgelerdeki topluluklardan kimyasal ve biyolojik olarak farklılık arz etmekte ve daha soğuk sıvılar, tipik sülfürlerin yanı sıra karbonat birikimlerine de neden olmaktadır.
Araştırmacılar, Jøtul’un sakinlerinin DNA’sını analiz etmeyi ve bunları güney ventlerinden alınan örneklerle karşılaştırmayı planlamaktadır. Bu çalışma, kutup ortamlarındaki coğrafi izolasyonun yeni türlerin evrimini nasıl yönlendirebileceğini anlamaya katkıda bulunacaktır. Bu araştırma, yaşamın aşırı ortamlarda adaptasyonu ve kökenleri hakkında daha geniş bilgiye katkıda bulunacaktır.
Gelecek Araştırmalar ve Keşifler
Bu keşfin üzerine inşa ederek, araştırma gemisi MARIA S. MERIAN, vent sıvısı bileşimi, sıcaklık ve plüton dinamikleri üzerine zaman serisi verileri toplamak için tekrar Jøtul bölgesine dönecektir. Proje, okyanus süreçleri ile Dünya’nın sistemleri arasındaki bağlantıları açığa çıkarmak için jeoloji, biyoloji ve iklim bilimini entegre eden Bremen merkezli “Okyanus Tabanı – Dünya’nın Keşfedilmemiş Arayüzü” girişiminin bir parçasıdır.
Otonom denizaltı araçları daha yetenekli hale geldikçe ve uydu iletişimi iyileştikçe, Kuzey Buz Denizi, büyük ölçüde haritalanmamış deniz tabanını keşfetmek için önemli bir sınır haline geliyor. Küresel deniz tabanının yalnızca %20’sinin yeterli ayrıntıda tarandığı göz önüne alındığında, Jøtul gibi keşifler, Dünya’nın buzlu derinliklerinde ne kadar çok şeyin henüz bilinmediğini göstermektedir. Bu araştırma, okyanus sırtları etkileşimlerinin karmaşıklığını ve bunların deniz yaşamı ve küresel iklim üzerindeki etkilerini vurgulamaktadır.
