Kategoriler
Yeryüzü & Tabiat

Mariana Çukuru; dünyanın en derin çukuru

Mariana Çukuru nerededir? Batı Pasifik'te Guam yakınlarındaki Mariana Adaları'nın hemen doğusunda bulunan hilal şekilli bir çukurdur. Çukuru çevreleyen bölge eşsiz bir ortama sahip. Mariana Çukuru Dünya'nın en derin yeri ve buradaki canlılar deniz seviyesinin 1000 katı yüksek basınca karşı koyarak yaşıyor. Çukurdaki aktif çamur volkanları ve açıklıklardan sıvı kükürt ve karbondioksit salınmakta. Everest Dağı bugüne kadar binlerce insan tarafından tırmanılmış olsa da, Dünya'nın en derin noktasına yalnızca üç insan ulaşabildi: 1960'ta Trieste denizaltısındaki iki bilim adamı ve 2012'de film yönetmeni James Cameron.

Mariana Çukuru ve Dünya'nın en derin noktası Challenger Deep

Mariana Çukuru derinliği
Mariana Çukuru derinliği

Mariana Çukuru'nun güney ucunda bulunan Challenger Deep okyanustaki en derin nokta. Derinliğinin yüzeyden ölçülmesi zor ancak modern sonuçlar 11 bin km'yi gösterdi ve yalnızca 300 metrelik bir yanılma payı var.

2010 yılında Ulusal Okyanus ve Atmosfer Dairesi (NOAA) tarafından yapılan bir araştırmada Dünya'nın en derin noktası Challenger Deep'in derinliği ölçüldü. Ölçüm ses dalgaları gönderilerek gerçekleştirildi. Tam derinlik 10.994 metre olarak kayda geçildi.

Granrojo Jellyfish 1 metre uzunluğunda
Granrojo denizanası 1 metre uzunluğunda

Film yönetmeni ve derin deniz gezgini James Cameron 2012'de Challenger Deep'in dibine inerek 10,898 metre derinliğe ulaştı. Bununla birlikte New Hampshire Üniversitesi'nden araştırmacılar ise 2014 yılında yayımladıkları yüksek çözünürlüklü deniz tabanı haritalama araştırmasında Challenger Deep'in 10.984 metrede dibe vurduğunu belirlediler.

Okyanusun ikinci en derin yeri de Mariana Çukuru'nda bulunuyor. Challenger Deep'in 200 kilometre doğusunda yer alan Sirena Deep 10.809 metre derinliği ile geri kalır değil.

Karşılaştırıldığında Everest Dağı deniz seviyesinden 8.848 metre yükseklikte. Yani Mariana Çukuru'nun en dip kısmı Everest Dağı'ndan 2.147 metre daha derin.

mariana çukuru hayvanları
Bazı Mariana canlıları tanımlanmayı bekliyor

Mariana Çukuru'nun genişliği 2.542 kilometre—yani meşhur Büyük Kanyon'dan beş kat daha uzun. Bununla birlikte derinlere inildikçe daraldığından ortalama genişliği 69 km'dir.

Guam Adası ABD bölgesi ve 15 Kuzey Mariana Adası ABD Commonwealth'i olduğundan Amerika Birleşik Devletleri Mariana Çukuru üzerinde yargı yetkisine sahip. Başkan George W. Bush 2009 yılında Mariana Çukuru'nu Deniz Ulusal Anıtı ilan etti ve deniz tabanı ve uzak adaları çevreleyen yaklaşık 506.000 km karelik sular koruma altına alınmış oldu. Bu alan Mariana Çukuru'nun çoğunu, 21 sualtı volkanını ve üç adayı içine alıyor.

Mariana Çukuru nasıl oluştu?

Mariana Çukuru batı Pasifik Okyanusu'nda bulunuyor ve hilal şekliyle biliniyor
Mariana Çukuru Pasifik Okyanusu'nda bulunuyor ve hilal şekliyle biliniyor

Mariana Çukuru iki büyük okyanus kabuğunun dalma-batma bölgesinde çarpışması ile oluştu. Dalma-batma bölgesinde, okyanus kabukları birbiri altına itilir ve çekilir. Sonuç olarak kabuklardan biri alttaki katmana yani Dünya'nın mantosuna batar. İki kabuğun kesiştiği yerde, batan kabuktaki kıvrımın üzerinde derin bir çukur oluşur. Mariana Çukuru oluşumunda Pasifik Okyanusu kabuğu Filipin kabuğunun altına girdi.

Dalma-batma bölgelerinde soğuk, yoğun kabuk mantoya tekrar batar ve parçalanır. Tektonik levha olarak da adlandırılan Pasifik kabuğunun Mariana Çukuru'na ait kısmı yaklaşık 180 milyon yıl yaşında. Filipin levhası Pasifik levhasından daha genç ve daha küçük.

Mariana her ne kadar en derin yer olsa da Dünya'nın merkezine en yakın nokta değil. Dünya ekvatorda şişkin olduğundan kutuplardaki yarıçap ekvatordaki yarıçaptan yaklaşık 25 km daha az. Arktik Okyanusu'ndaki deniz diplerinin bazı bölümleri Dünya'nın merkezine Challenger Deep'den daha yakın.

Mariana Çukuru'nun zeminindeki su basıncı metrekare başına 700 kilogramdan fazladır. Bu da deniz seviyesinde hissedilen basıncın 1000 katından fazla ve bir insanın üstüne 50 jumbo jet yığmaya eşit.

Dünyanın en derin çukurunda sıra dışı volkanlar

okyanus tabanı volkanları mariana çukuru
Okyanus volkanları Mariana canlılarına enerji sağlıyor

Okyanus dalgalarının üzerine yükselip Mariana Adaları'nı oluşturan volkan zinciri Mariana Çukuru'nun hilal şeklindeki arkını meydana getirdi. Adalar arasına serpiştirilmiş birçok denizaltı volkanı var.

İLGİLİ:  Okyanusların ısısı tahmin edilenden hızlı yükseliyor

Örneğin, Eifuku denizaltı volkanı bacalara benzer hidrotermal menfezlerinden sıvı karbon dioksit yayıyor. Bu bacalardan çıkan sıvı 103 santigrat derecede. Daikoku denizaltı volkanını inceleyen bilim adamları okyanus yüzeyinin 10 metre altında erimiş kükürt havuzu keşfettiler.

Mariana Çukuru'ndaki canlılar

mariana çukuru içinde yaşayan  
Barreleye balığının gözleri saydam baş kısmının içinde ve yüzündeki iki yuva aslında burunlar
Barreleye balığının gözleri saydam baş kısmının içinde ve yüzündeki iki yuva aslında burunlar

Son bilimsel keşifler Mariana Çukuru'ndaki zorlu koşullarda yaşayan şaşırtıcı derecedeki farklı canlıları ortaya çıkardılar. Çukurun en derin bölgelerinde yaşayan bu hayvanlar, tam karanlıkta ve aşırı basınç altında hayatta kalıyor.

mariana çukuru içinde yaşayan  Luminous Jelly karanlıkta kendi ışığını üretiyor
Karanlıkta kendi ışığını üreten Luminous Jelly

Mariana Çukuru besin anlamında son derece sınırlı çünkü karadan oldukça uzakta. Yapraklar, hindistancevizi ve ağaçlar nadiren çukurun dibine yol alır. Yüzeyden batan ölü planktonların bile Challenger Deep'e ulaşması için binlerce kilometre yol alması gerek. Bu anlamda bazı mikroplar metan veya kükürt gibi kimyasallarla beslenerek yaşıyor ve balık gibi diğer canlılar ise besin zinciri kuralını uyguluyor.

mariana çukuru içinde yaşayan fenersiler ailesinden bu balık zifiri karanlıkta görebilen birkaç canlıdan biri
Fenersiler ailesinden bu balık zifiri karanlıkta görebilen birkaç canlıdan biri

Mariana Çukuru'nun dibindeki en yaygın üç canlı monothalamea (su yosunu), amfipod ve deniz hıyarı (holothurian) olarak sıralanır.

Tek hücreli monothalamea dev amiplere benzer ve yiyeceklerinin etrafını çevreleyerek ve emerek beslenir. Amfipodlar diğer derin deniz çukurlarında da görülen parlak, karides benzeri temizleyicilerdir. Holothurian ise deniz hıyarı ailesinin yarı saydam yeni bir türü.

Halitrephes denizanası 1200 metrede görüntülendi
Halitrephes denizanası 1200 metrede görüntülendi

Bilim adamları ayrıca Challenger Deep'ten toplanan çamurda 200'den fazla farklı mikroorganizma belirledi. Çamur laboratuvarlara özel kutularda getirildi ve ezici soğuğu ve basıncı taklit eden koşullarda özenle saklandı.

goblin köpek balığı mariana çukurunda yaşıyor
Goblin köpekbalığı uzayan bir ağıza sahip

James Cameron'ın 2012 dalışını inceleyen bilim adamları Challenger Deep'in doğusundaki Sirena Deep'te mikrobiyal matlar görüntülediler. Bu mikrop kümeleri, deniz suyu ile kayalar arasındaki kimyasal reaksiyondan salınan hidrojen ve metan ile besleniyor.

Benthocodon
Kırmızı renkli saydam Benthocodon

Bununla birlikte, aldatıcı derecede savunmasız görünen bir balık Mariana'nın en yırtıcı hayvanlarından biri. Bilim adamları 2017'de 8.000 m derinlikte Mariana salyangoz balığı (Pseudoliparis swirei) olarak adlandırdıkları sıra dışı bir canlının örneklerini topladılar. İlginç olan şeyse bu küçük salyangoz balığının pembe, kabuksuz gövdesinin böylesine zorlu bir ortamda hayatta kalmaya pek uygun olmamasıydı.

Salyangoz balığı okyanuslarda en derine inen hayvan
Mariana salyangoz balığı okyanusların en derine inen hayvanı

Ancak bu balık sürprizlerle dolu. Araştırmacılar hayvanın Mariana Çukuru'nda en derine inen balık olduğunu keşfettiler ve ulaştığı derinlikte yaşayan bol miktarı omurgasız canlıyla beslendiğini ortaya çıkardılar. Bu derinliğe inen yırtıcı olmadığından balık nispeten güvende.

Teleskop ahtapot gözlerini dışarı uzatabilir
Teleskop ahtapot gözlerini dışarı uzatabilir

Bu çukurda yaşayan ve 1897'de keşfedildiğinden bu yana yalnızca 50 kez görüntülenen Goblin köpekbalığı ile Fangtooth ve Dumbo ahtapot gibi türler de var.

fırfırlı köpek balığı mariana çukuru
Fırfırlı köpek balığı özel dişlere sahip ve hayvanın milyon yılda çok az değiştiği düşünülüyor

Derinlerdeki kirlilik

Derin okyanuslar ne yazık ki kirleticiler ve çöpler için potansiyel lavabo görevi görüyor. Son zamanlarda Newcastle Üniversitesi liderliğinde yapılan bir çalışma 1970'lerde üretimi yasaklanan kimyasalların hala okyanusun en derin kısımlarında gizlendiğini gösterdi.

Mariana ve Kermadec çukurlarındaki amfipodları (karides benzeri kabuklular) inceleyen bilim adamları organizmaların yağlı dokularında son derece yüksek düzeyde kalıcı organik kirletici (KOK) keşfettiler. Nature Ecology & Evolution dergisinde yayımlanan çalışmada, bunların poliklorlu bifenil (PCB), polibromlu difenil eter (PBDE), elektrik izolatörü ve alev geciktirici olarak yaygın şekilde kullanılan kimyasalları içerdiği gösterildi. Bu KOK'lar, 1930'lardan nihayet yasaklandıkları 1970'lere kadar endüstriyel kazalar ve depolama sahalarındaki sızıntılar yoluyla çevreye salındı.

Dolayısıyla Mariana Çukuru gibi derin okyanuslar dahi kirlilikten uzak değil. Burada yaşayan amfipodlar, kuzeybatı Pasifik'in en kirli sanayi bölgelerinden biri olan Suruga Körfezi'dekine benzer kontaminasyon seviyelerine sahip. KOK'lar doğal yollarla yok olmadığından on yıllarca aynı bölgede kalabiliyor. Mariana Çukuru gibi okyanus derinliklerine ise ölen hayvanlar ve plastik atıklar yoluyla ulaşıyorlar. Bu kirleticiler daha sonra okyanusun besin zinciri boyunca canlıdan canlıya taşınarak yüzeyden daha yoğun kirliliğe neden oluyor.

İLGİLİ:  Küresel ısınma okyanusların rengini değiştiriyor

Dünya'daki en uzak ve en derin habitatlarda dahi bu denli olağanüstü seviyelerde kirlilik olması insanlığın Dünya üzerindeki yıkıcı etkisini ortaya koyuyor. Bilim adamları şimdi bu kontaminasyonun canlılardaki sonuçlarını araştıracak.

Mariana Çukuru keşiflerinin tarihi

Deniz şeytanı, "Seadevil"
Deniz şeytanı, "Seadevil"
  • Dünya'nın en derin yeri olan Mariana Çukuru ilk kez 1875'te, o zamanlarda icat edilmiş son teknoloji ses ekipmanları ile donatılan HMS Challenger gemisi ile keşfedildi.
  • 1951'de bu kez HMS Challenger II gemisi çukuru araştırdı. Bunun ardından Dünya'nın en derin noktasına Challenger Deep adı verildi.
  • 1960 yılında Bathyscaphe Trieste adında bir bot Challenger Deep'in dibine ulaştı ve bunu yapan ilk gemi oldu. Dalış ABD donanma Teğmeni Don Walsh ve İsviçreli bilim adamı Jacques Piccard tarafından yönetildi.
  • 1995 yılında Japon insansız denizaltısı Kaiko çukurdan örnekler ve yararlı veriler topladı.
  • 2009 yılında ABD, Challenger Deep'in tabanına uzaktan kumandalı bir araç olan Nereus'u gönderdi. Araç yaklaşık 10 saat deniz yatağında kaldı.
  • 2012 yılında Cameron, Deepsea Challenger aracını kullanarak deniz tabanına ulaştı ancak hidrolik sıvı sızıntısı nedeniyle fotoğraf çekemedi. Denizaltı aracı daha sonra Woods Hole Oşinografi Enstitüsü'ne bağışlanmıştır.

Derin deniz araştırmaları nasıl yapılıyor?

derin deniz dalış aracı kullanan bir insan

Okyanuslar Dünya yüzeyinin yüzde 70'ini kaplamakta ancak bugün bile derin kısımları büyük ölçüde keşfedilmemiş durumda. Bilim adamları derin denizin yüzde 90-95'inin hala sır olarak kaldığını açıklıyor. Derin deniz gerçekten de Dünya'yı yeniden keşfetmemizi sağlayabilir.

"Derin deniz" terimi herkes için aynı anlama gelmiyor. Balıkçılar için derin deniz, okyanusun nispeten sığ kıta sahanlığının ötesindeki herhangi bir yeridir. Bilim adamları içinse derin deniz, okyanusun en alçak kısmı yani termoklinin altı (Güneş ışığının ulaşmadığı ve ısınma ya da soğumanın olmadığı katman) ile deniz tabanının üzerinde kalan alandır. Buna basitçe okyanusun 1.000 kulaçtan veya 1.800 metreden daha derin kısmı deniliyor.

Derinlikleri keşfetmek zor çünkü sonsuz karanlıktalar ve aşırı soğuklar (3.000 metrenin altı 0°C ile 3°C sıcaklıkta). Ancak asıl sorun basınç. Derin denizde yüzeydeki standart atmosfer basıncından 15750 psi veya 1.000 kat daha yüksek basınç var. MS 79'da ölen filozof Plinius'tan 19. yüzyılın sonuna kadar insanlar derin denizin cansız, çorak bir alan olduğuna inanıyordu. Modern bilim adamları ise derin denizin gezegendeki en büyük canlı yaşam alanı olduğunu ortaya çıkardı. Bu soğuk, karanlık ve yüksek basınçlı ortamı keşfetmek için özel araçlar geliştirildi.

Mariana Çukuru'nun derin deniz canlısı Hatchetfish balığı gözlerini yuvalarına gizleyebiliyor
Hatchetfish balığı gözlerini yuvalarına gizleyebiliyor

Derin deniz araştırmaları oşinografi, biyoloji, coğrafya, arkeoloji ve mühendisliği içeren çok disiplinli bir çaba.

Derin deniz araştırmalarının tarihi

Derin deniz keşiflerinin tarihi nispeten yakın bir zamandan başlıyor, çünkü derinlikleri keşfetmek için gereken ileri teknolojiye yeni ulaşmaya başladık. Bazı önemli tarihler şunlar:

  • 1521: Ferdinand Macellan Pasifik Okyanusu'nun derinliğini ölçmeye çalıştı. 730 metrelik ağırlıklı halat kullandı ancak dibe ulaşamadı.
  • 1818: Sir John Ross, yaklaşık 600 metre derinlikten solucanlar ve denizanası yakaladı ve derin deniz yaşamına dair ilk kanıtı sundu.
  • 1842: Ross'un keşfine rağmen, Edward Forbes biyoçeşitliliğin ölümle azaldığını ve hayatın 550 metreden daha derinde varolamayacağını belirten Abyssus Teorisi'ni (Azoik hipotezi) ortaya attı.
  • 1850: Michael Sars, 800 metrede zengin bir ekosistemin yaşadığını keşfederek Abyssus Teorisi'ni yalanladı.
  • 1872-1876: Charles Wyville Thomson liderliğindeki HMS Challenger, ilk derin deniz keşif gezisini gerçekleştirdi. Challenger'ın ekibi, deniz tabanında birçok benzersiz yeni türü keşfetti.
  • 1930: William Beebe ve Otis Barton, derin denize inen ilk insanlar oldular. Çelik Batisfer yardımıyla karides ve denizanası gözlemlediler.
  • 1934: Otis Barton 1.370 metreye batarak yeni bir dalış rekoru kırdı.
  • 1956: Jacques-Yves Cousteu ve ekibi Calypso gemisini kullanarak insanlara derin denizin güzelliğini ve canlı yaşamını gösteren ilk tam renkli, tam uzunluktaki belgesel Le Monde du silence'u (Sessiz Dünya) yayımladı.
  • 1960: Jacques Piccard ve Don Walsh, derin deniz gemisi Trieste ile Mariana Çukuru'ndaki Challenger Deep'in dibine indiler (10.740 metre). Balık ve diğer organizmaları gözlemlediler. Balıkların böyle derin sularda yaşadıkları düşünülmüyordu.
  • 1977: Hidrotermal menfezlerin çevresinde yaşayan ekosistemler keşfedildi. Bu ekosistemlerin Güneş enerjisi yerine kimyasal enerji kullandığını gösterdi.
  • 1995: Geosat uydu radar verileri, deniz tabanının küresel haritalandırılmasını çıkarmamızı sağladı.
  • 2012: James Cameron, Deepsea Challenger gemisi ile Challenger Deep'in dibine ilk solo dalış yapan insan oldu.
İLGİLİ:  SpaceX Dünya'ya düşen roket parçasını ağıyla yakaladı

Derin deniz keşif aletleri ve teknolojiler

eski dalış kaskı

Uzay araştırmaları gibi derin deniz araştırmaları da yeni aletler ve teknolojileri gerektiriyor. Uzay soğuk ve havasızken, okyanus derinlikleri soğuk ve basınçlıdır. Tuzlu su aşındırıcıdır ve iletkendir. Ortam çok karanlıktır.

Dibi bulmak

8. yüzyılda Vikingler, denizin derinliğini ölçmek için kurşun ağırlık bağlı ipleri suya bıraktılar. 19. yüzyıldan başlayarak araştırmacılar ses ölçümleri yapmak üzere ip yerine tel kullanmaya başladı. Modern çağda da derinlik ölçümleri akustik ile yapılıyor. Bu cihazlar önce yüksek ses üretiyor ve ardından mesafeyi ölçmek için yankıları dinliyor.

İnsanlı keşifler

İnsanlar bir deniz tabanını tespit ettiğinde ziyaret etmek ve incelemek istedi. Önce dalgıç çanı geliştirildi. Suya indirilebilen, içi hava dolu bir çandı. Bunun ardından yüzyıllar içinde ilk denizaltı inşa edildi. Bunu 1623'te Cornelius Drebbel yaptı. İlk sualtı solunum cihazı 1865 yılında Benoit Rouquarol ve Auguste Denayrouse tarafından icat edildi. Jacques Cousteau ve Emile Gagnan ilk gerçek "Scuba" (Sualtı solunum aparatı) olan Aqualung'u geliştirdi. 1964'te Alvin test edildi. Alvin, ABD'li General Mills şirketi tarafından inşa edildi ve ABD Donanması ve Woods Hole Oşinografi Enstitüsü tarafından işletildi. Alvin, üç kişinin dokuz saat boyunca ve 4500 metre derinlikte su altında kalmasını sağlıyordu. Modern denizaltılar 6000 metre derinliğe kadar inebilmektedir.

halleys dalgıç çanı 1690
Halleys dalgıç çanı, 1690

Robotik keşif

İnsanlar Mariana Çukuru'nun dibine ulaşmış olsa da, bu geziler oldukça pahalıdır ve sadece sınırlı oranda araştırma yapma olanağı tanır. Modern keşifler bu nedenle bir süredir robotik sistemlere dayanıyor.

Uzaktan kumandalı araçlar (ROV) gemideki araştırmacılar tarafından kontrol ediliyor. ROV'lar tipik olarak kameralar, manipülatör kolları, sonar ekipmanı ve numune kapları ile donatılır.

Otonom sualtı araçları (AUV'ler) ise insan kontrolü olmadan çalışıyor. Bu araçlar haritalar çıkarır, sıcaklık ve kimyasalları ölçer ve fotoğraf çeker. Nereus gibi bazı araçlar ROV veya AUV olarak işlev görmekte.

Aletler

Denizaltı enstrümanları balinaların şarkılarını, plankton yoğunluğunu, sıcaklığı, asitliği, oksijenasyon ve çeşitli kimyasal konsantrasyonları ölçüyor. Bu sensörler yaklaşık 1000 metre derinlikte serbestçe sürüklenen profil şamandıralara bağlanmakta. Deniz tabanına demirlemiş gözlemevleri var. Örneğin, Monterey Hızlandırılmış Araştırma Sistemi (MARS) sismik fayları izlemek üzere Pasifik Okyanusu'nun 980 metredeki tabanına yerleştirildi.

Derin deniz araştırmaları hakkında bilgiler

  • Dünya okyanuslarının en derin noktası, deniz seviyesinin 10.994 metre altındaki Mariana Çukuru'nda bulunan Challenger Deep'tir.
  • Bugüne dek üç insan Challenger Deep'in derinliklerini ziyaret etti. Film yönetmeni James Cameron, 2012 yılında yaptığı solo dalışta 10,898 metre rekor derinliğe ulaştı.
  • Everest Dağı, Mariana Çukuru'na sığabilir ve üzerinde 1.600 metreden fazla boşluk kalır.
  • İskandil bombası kullanılarak (TNT'yi çukurun içine atmak ve yankıyı kaydetmek), Mariana Çukuru, Kermadec, Kuril-Kamchatka, Filipin ve Tonga çukurlarının derinliklerinin 10.000 metreyi aştığı ölçüldü.
  • İnsanlar derin deniz dalışları yapmaya devam ediyor ancak çoğu modern keşif robotlardan ve sensörlerden gelen veriler kullanılarak yapılmakta.

Yazar Burcu Kara

Genellikle modern tarih, yakın tarih ve popüler bilim üstüne içerikler üretiyor. Özel ilgi alanları arasında Kuzey Afrika ve Güney Amerika'nın sömürge tarihi ve Avrupa'daki eski monarşiler yer alıyor.