Derin deniz çukurlarında karbon birikimi

Derin deniz çukurları

Basıncın çok yüksek ve zifiri karanlık olması nedeniyle derin deniz çukurları (ocean trenches) insanlığın Dünya üzerindeki keşfetmekte en zorlandığı, hakkında sınırlı bilgiye sahip olunan alanlardandır. Erişimin zor olması sebebiyle numune toplamak ve gerekli gözlemleri düzenli olarak yapmak da oldukça zordur.

Son yıllarda Güney Danimarka Üniversitesi’ndeki Danimarka Hadal Araştırma Merkezi (HADAL) araştırmacıları derin deniz çukurlarında pek çok keşif gezisi düzenlediler. 

Dünyanın en derin çukuruna inen Triton 36000/2 su altı robotu¹ gibi Hadal araştırmacıları deniz çukuru gezileri yapabilmek için gelişmiş su altı robotları geliştirdiler. Yaptıkları gözlemler sonucunda yayınladıkları çalışma gösteriyor ki dik derin deniz çukurlarında dibe ulaşan organik karbon da dahil olmak üzere çeşitli malzemeler birikmektedir.

Bu sebeple derin deniz çukurunun dibi, malzemeyi dönüştüren mikrobiyal yaşam formları için bir habitat oluşturuyor olabilir.

Derin deniz çukurlarında karbon birikiyor!

Yakın zamanda yapılan üç çalışma derin deniz çukurlarının dibinde siyah karbon da dahil olmak üzere ayrışması zor organik karbon türlerinin biriktiğini gösteriyor.

Siyah karbon, sonucunda CO₂ oluşturan yanma tepkimeleri (kömür odun vb. yanması) sonucunda açığa çıkar. Bu sebeple, oluşan siyah karbon miktarı fosil yakıt kullanımının da bir ölçüsüdür. Parçacıkların kendileri de küresel ısınmaya katkıda bulunabilirler, çünkü rüzgar ve hava yoluyla buzla kaplı alanlara, örneğin kutup bölgelerine taşınırlar, burada buz ve kar üzerine yerleşirler, ısı emilimini ve dolayısıyla erimeyi artırırlar.

Danimarka Hadal Araştırma Merkezi başkanı ve profesör Ronnie N. Glud, “Ve şimdi büyük miktarlarda siyah karbonun derin deniz çukurlarının dibine ulaştığını görüyoruz.” ifadelerini kullanmıştır.

Hadal Alanı ve karbon birikimi

Hadal Alanı, denizin yaklaşık 6-11 kilometre arası derinliklerde bulunan ve denizin %1’lik kısmını oluşturan neredeyse Avustralya kıtası kadar alanı kapsayan oldukça yüksek basınca sahip bir bölgedir. Yapılan son çalışmalarda Hadal Alanı’nda 500.000 ila 1.500.000 ton siyah karbonun depolandığı hesaplandı.

Fosil yakıtların yakılmasıyla yılda 6.600.000-7.200.000 ton siyah karbon salınır ve siyah karbonun büyük bir kısmı araştırmacıların Hadal Alanı’ndan aldıkları çeşitli tortu örneklerine göre Hadal Alanlarında birikiyor.²

Derinlerde sadece orantısızca siyah karbon birikimi olmamakla birlikte aynı zamanda diğer ayrıştırması zor esnek karbon türleri de aynı şekilde birikmektedir. Araştırmalar, bir derin deniz çukurunun orta kesimlerindeki her metrekarenin derin denizlere kıyasla 70 kat daha dirençli karbon içerdiğini göstermekte.

Ronnie N. Glud bu konu hakkında, “Hadal bölgesi deniz yatağının yalnızca çok küçük bir bölümünü oluştursa da genel olarak derin denizden daha fazla karbon depolamaktadır. Dolayısıyla derin denizler yüksek bir mikrobiyal yoğunluğa sahip olmasına rağmen Hadal Bölgesi ve derin deniz çukurları gözden kaçmış depolanmış karbon rezervuarlarıdır ve karbon döngüsünün bir parçasını temsil eder. Bu durum atmosferde biriken CO₂ oranını düzenlemektedir.” şeklinde yorumunu yapmaktadır. 

Araştırmacılar, derin deniz çukurlarının biriken karbon içeriğinin nereden geldiğini kesin olarak söyleyemediklerinden bu çalışmalar devam etmektedir.

Denizleri çöplüğe mi çeviriyoruz?

Siyah karbon birikimi; Yeni Zelanda, Avustralya ve Şili gibi denize kıyısı olan ülkelerin yaktıkları fosil yakıtlarla oluşan karbonu rüzgarla denize ulaşması sonucu oluşabilir.³

Bu hipotez, siyah karbon oranının sanayileşmiş ülkelere yakın bölgelerde yüksek; Papua Yeni Gine gibi daha az sanayileşmiş ülkelere yakın bölgelerde ise daha düşük oranlarda olmasıyla desteklenmektedir. Ancak rüzgar yönü, okyanus akıntıları, orman yangınları gibi faktörlerle bu hipotez değişkenliğe uğrayabilmektedir.

Ronnie N. Glud’a göre derin deniz çukurları, organik madde için birikme bölgeleri görevi görmekte ve süreç, Hadal sistemlerinin bir özelliği olan sık depremlerle kolaylaşmakta.

Depremler malzemeyi yüzyıllar ve bin yıllar boyunca birikmek üzere çukurların en derin kısımlarına taşır ve oksijensiz çözeltilere gömer. Bu nedenle, derin deniz çukurlarının karbon çöplüğü olmaya uygun olup olmadığı sorusu sorulabilir.

Ronnie N. Glud bu durumu, “İnsan gözden ırak bahanesiyle her zaman denizleri ve derin denizi bir çöplük olarak kullanmıştır. Fakat bugün, bunun doğru olmadığını biliyoruz. Yaşam açısından zengin okyanus ve biyolojik ve biyojeokimyasal süreçler yerkürenin işlevi için önemlidir. Bütün bunlar Hadal çukurları için de geçerliliğini korumaktadır.” şeklinde yorumluyor.

Karbon yolculuğunun sonu derin deniz çukurları…

İnsan yapımı, dirençli, ayrışması zor organik maddelerin (kısmen fosil yakıtları yakmamızdan kaynaklanan) en derin deniz çukurlarının dibine ulaşması Ronnie N. Glud’u şaşırtmadı.

“Geçmişte derin deniz çukurlarının ıssız ve cansız olduğuna, yüzeyde olup bitenlerden etkilenmediğine inanılırdı. Ve bu yüzden Yunan mitolojisinde ölüm (Hades) anlamına gelen kelimeden yola çıkılarak alem adından türetilen ‘Hadal’ adı verilmişti.” diyor ve sözlerine “Bugün Hadal çukurlarının zengin ve çeşitli bir yaşama sahip olduğunu, dinamik ve çok çeşitli olduğunu ve karadan ve yüzeyden gelen malzemenin içlerine kadar yolunu bulduğunu biliyoruz, ne yazık ki buna plastik ve kirleticiler de dahildir. Örneğin, Hadal tortularının şaşırtıcı derecede yüksek seviyede cıva içerdiğini daha önce göstermiştik.” şeklinde devam ediyor.

Kaynaklar

1. https://tritonsubs.com/subs/t36000-2/
2. Zhang, X., Xu, Y., Xiao, W. et al. The hadal zone is an important and heterogeneous sink of black carbon in the ocean. Commun. Earth Environ. 3, 25 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00351-7
3. Alan J. Jamieson, Deo Florence L. Onda, Lebensspuren and müllspuren: Drifting plastic bags alter microtopography of seafloor at full ocean depth (10,000 m, Philippine Trench), Continental Shelf Research, 10.1016/j.csr.2022.104867, 250, (104867), (2022).