Bilim İnsanları Antarktika’daki Kan Şelaleleri’nin Uzun Süredir Çözülemeyen Gizemini Çözmüş Olabilirler
Kan Şelalesi, Antarktika’daki McMurdo Kuru Vadileri’nde bulunan Taylor Buzulu’nun altından sızan, demir açısından zengin, aşırı tuzlu bir su akıntısıdır. Çarpıcı kırmızı rengi, eski, oksijensiz tuzlu suyun havayla temas etmesi sonucu oluşan demir oksitlerden kaynaklanmaktadır.
Bilim insanları, Antarktika’daki Kan Şelaleleri’nde aniden ortaya çıkan pas kırmızısı su akıntısını, şelalenin üzerindeki buzulun derinliğindeki ölçülebilir bir düşüşle ilişkilendirdiler.
Bu bağlantı, kırmızı akıntının sadece yüzeyde oluşan bir leke olmadığını, buzun derinliklerindeki basınç değişikliklerinin ve gizli su hareketinin görünür bir sinyali olduğunu gösteriyor.
Antarktika’da “Kan Şelaleleri”
Eylül 2018’de, Antarktika’daki McMurdo Kuru Vadileri’nden geçen devasa bir buz nehri olan Taylor Buzulu’ndaki bir izleme cihazı, bir kameranın Kan Şelaleleri’nin oluşmaya başladığını kaydettiği sırada bir düşüş kaydetti.
Louisiana Eyalet Üniversitesi’nde ( LSU ) jeobilimci olan Peter T. Doran, düşüşü akışla eşleştirdi ve bunu düşük basınca bağladı.
Ekibi haftalar boyunca yüzeyin önce alçaldığını, sonra tekrar yükseldiğini gözlemledi; bu da buzulun altında kısa süreli bir drenaj hareketinin olduğunu gösteriyor.
Sınırlı kapsama alanı boşluklar bıraktı, bu nedenle gelecekteki izleme çalışmaları, buzulların ne sıklıkla buhar püskürttüğünü ortaya çıkarmak için daha fazla bölgeyi izlemelidir .
Buzulun altındaki gerilim
Ağır buz kütleleri tuzlu suyu altında hapsedince basınç artar ve buzul bu sıkışmayı sonsuza kadar sürdüremez.
Blood Falls’ta sıvı, buzulun altında bulunan ve buz hareketleri sırasında açılabilen hava geçirmez buzul altı kanallarından gelir.
Buzun ağırlığı ve yavaş hareketi, tuzlu karışımı çatlaklara doğru itebilir ve bu karışım ani darbeler halinde dışarı çıkabilir.
Bu salınımları tahmin etmek zor olmaya devam ediyor, çünkü stres veya tıkanıklıkta meydana gelen küçük değişiklikler salınımı aylarca geciktirebiliyor.
Tuz, akışı sağlar.
Tuz, sıradan suyu, hava sıcaklığı donma noktasının çok altında kalsa bile donmaya karşı dirençli bir kimyasal karışıma dönüştürür.
Araştırmacılar bu karışıma tuzlu su diyorlar ; derin soğukta sıvı halde kalan, tuz oranı yüksek su ve Kan Şelalesi bunu gün ışığına taşıyor.
Yüzlerce, hatta binlerce yıl boyunca tekrarlanan donma, tuzları yoğunlaştırarak buzun içinden sürekli hareket eden bir sıvı bırakabilir.
Bu tuzlar muhtemelen gizli kaya ve tortulardan geliyor ve kimyasal yapıları Taylor Buzulu’nun altında ne olduğuna dair ipuçları sunuyor.
Suyun nasıl kırmızıya döndüğü
1911’de kaşifler buzulun ön yüzündeki kırmızı sızıntıyı kaydettiler ve Antarktika koruma planı hala bu bölgeyi koruyor.
Sıvı havayla temas ettiğinde, oksidasyon yani demirin oksijenle reaksiyona girerek pas kırmızısına dönüşmesi, rengi birkaç dakika içinde değiştirir.
Yeraltındaki tuzlu suda minik demir parçacıkları oluşur ve akıntı yamaç aşağı yayılırken buzu lekelendirir.
Bu hızlı renk değişimi, her bir deşarjın kolayca tespit edilmesini sağlar ve bu da bilim insanlarının gizli sistemin ne zaman açıldığını takip etmelerine yardımcı olur.
Antarktika’daki Kan Şelaleleri’nin hızlandırılmış çekim görüntüleri. Kaynak: Cambridge Core. Görüntüyü büyütmek için tıklayın.
Sensörler anı yakalıyor
Antarktika’da buzla kaplı bir göl olan Bonney Gölü yakınlarındaki günlük kamera kayıtları, 19 Eylül 2018’den itibaren yeni lekelenmelerin başladığını ve leke alanının genişlediğini gösterdi.
Bu sırada, sıcaklık değişimlerini ölçen küçük bir sensör olan göl termistörü, aynı su tahliyesi sırasında derinlikte bir sıcaklık düşüşü tespit etti.
Yazarlar raporlarında, üç farklı veri setinin tesadüfen kaydedilmesinin, buzul altı tuzlu su drenajı olayına dair nadir ve tutarlı bir sinyal sağladığını belirtmişlerdir.
Bu rekor kısa bir zaman dilimi içinde elde edildi, ancak sistemin bir kez başladıktan sonra ne kadar hızlı değişebileceğini gösterdi.
Buz yavaşlar ve sarkar.
Buzul yüzeyindeki 0,6 inçlik bir düşüş, ilerleme hızında yaklaşık %10’luk bir yavaşlamaya neden oldu. Suyun boşalması tabandaki basıncı azaltır, bu nedenle buz kayaya daha fazla baskı yapar ve daha zor hareket eder.
Doran, “Bu gözlemler, Taylor Buzulu’nun altından kaynaklanan ve bir ay boyunca aralıklı olarak gerçekleşen tuzlu su deşarjı olayının, buzul altı su basıncını düşürdüğünü, bunun da yüzey yüksekliğini ve buz hızını azalttığını göstermektedir” diye yazdı.
Daha sonra yapılan ölçümler buzun eskisine göre biraz daha yavaş hareket ettiğini gösterdi, ancak kalıcı bir değişiklik olduğunu ancak daha uzun süreli kayıtlar doğrulayabilir.
Göl katmanları sarsılıyor
Yaklaşık 18 metre derinliğindeki göl suyu, aynı haftalar içinde 1,5°C’ye kadar soğudu.
Yoğun tuzlu su, ağırlığının çevredeki suyun ağırlığına eşit olduğu derinlikte göle sızabilir ve daha sonra dışarı doğru yayılabilir.
Bu enjeksiyon, göl suyunun karışmasını engelleyen kararlı katmanlar olan tabakalaşmayı bozdu ve muhtemelen besin maddelerini yana doğru hareket ettirdi.
Antarktika’nın Kuru Vadilerindeki göllerde yaşam, sıkı bantlar halinde ilerler; bu nedenle küçük sarsıntılar bile yiyecek ve enerjiye kimin erişeceğini değiştirebilir.
Gizli tuzlu suyun haritasını çıkarmak
Havadan yapılan bir sensör araştırmasında, vadinin tabanının altında, erime noktalarından çok uzakta, derin tuzlu su tespit edildi .
Bu aletten gelen sinyaller, yeraltı suyu yollarının en az üç mil (4,8 kilometre) uzunluğunda olduğunu gösterdi; bu da tuzlu suyun buza girmeden önce kayaların içinden geçebileceği anlamına geliyor.
Daha sonraki çalışmalarda, buz delici radar kullanılarak, buzun birkaç kilometre boyunca uzanan tuzlu su kanalları buzulun içinde izlendi.
Bu haritalar, tuzlu suyun bir çatlaktan dışarı akmasının, diğer çatlaklardan ise sessizce göle sızmasının nedenini açıklamaya yardımcı oldu.
Oksijensiz yaşam
Tuzlu suyun derinliklerinde, mikroplar uzun süre buz altında izole edildikten sonra bile demir ve kükürt kimyası sayesinde hayatta kaldılar.
Muhtemelen birçoğu oksijen solumak yerine çözünmüş mineralleri yakıt olarak kullanıyordu; bu da sistemin karanlıkta hayatta kalmasını sağlıyordu.
Jeologlar, rezervuarın üç ila beş milyon yıl önce kapanarak vadinin en eski sıvılarından biri haline geldiğini tahmin ediyor.
Sıkı kurallar erişimi sınırlandırır ve çoğu örnekleme işleminin sıkı bir şekilde kontrol edilmesini sağlar, çünkü dışarıdan gelenler bu kadar kapalı bir ortamı kirletebilir.
Kan Şelalesi artık garip bir leke gibi görünmekten ziyade, buz, kaya ve gölü birbirine bağlayan bir basınç tahliye noktası gibi duruyor.
Gelecek saha çalışmaları daha geniş sensör ağları ekleyebilir ve LSU daha sonra ısınma eğilimlerinin sistemin havalandırma sıklığını değiştirip değiştirmediğini test edebilir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Bilim İnsanları Antarktika’daki Kan Şelaleleri’nin Uzun Süredir Çözülemeyen Gizemini Çözmüş Olabilirler
Doğanın Minik Akrobatları: Otostopçu Solucanların Gizemli Kule İnşaatı