Yastık Bazaltları, Heybetli Bacalar ve Karides Tarlaları: Broken Spur’da Üç Uzun Dalışın Ardından İzlenimler

Hidrotermal bacaların birbirinden farklı jeolojik süreçler sonucu oluşabileceğinden daha önceki yazılarda bahsetmiş, bu temel değişikliklerin sonucunda Atlantik okyanusunda yer alan Rainbow ve Lost City gibi farklı sistemlerin varlığına değinmiştik. Şimdi ise Atlantik seferimizin son durağı olan Broken Spur hidrotermal alanından ve bu alanı diğer iki alandan ayıran temel özelliklerden bahsedeceğiz.

Broken Spur hidrotermal alanı Atlantik okyanusunun derinliklerinde 1993 yılında Amerikan Alvin denizaltısı ile keşfedildi. 1995 yılına kadar bu alanda yapılan seri dalışlar ile alanın dinamikleri anlaşılmaya çalışıldı. 1995 yılında ortak Ingiliz-Rus projesi olan BRAVEX çerçevesinde Rus denizaltısı MİR ile de dalışlar yapılmış. Victor ile Broken Spur’a yaptığımız dalışlarda hem Alvin hem de MİR işaretleyicilerine rastladık zaten. Sonrasında ise Broken Spur’a araştırma denizaltıları ya da ROVlar ile dalışlar gerçekleşmemiş, ta ki bizim seferimize kadar. Bu yüzden geçen 23 yılın ardından burayı araştıran ekibin içinde yer aldığım için kendimi çok şanslı hissediyorum.

Broken Spur hidrotermal alanı Orta Atlantik Sırt ekseninde bulunan bir alan. Sırt ekseninin aktif magmatizma sonucu genel olarak bazaltik kayaçlar ile domine edildiğini söylemiştim ve tam da beklediğimiz gibi ilk dalışımızda bizi yastık bazaltları (pillow basalts) karşıladı. Bu yapılar lavanın okyanus tabanlarında yüzeye püskürtülmesiyle oluşuyor. Püskürtülen lava çok sıcak olduğu için görece çok daha soğuk deniz suyuyla temas eden dış yüzeyi çok hızlı soğuyor ve bir dış çeper oluşuyor. Bu çeperin sınırladığı alanın içi arkadan gelen lav ile dolmaya başladıkça zaman içinde şişkin eliptik bir şekil alıyor. Yeteri kadar dolduktan sonra çeper yırtılıyor ve akan lav benzer şekilde yeni yastık bazaltlarını oluşturuyor.

Soğuk okyanus suyuyla temas ettiği için çok hızlı soğumadan ötürü yastık bazaltlarının dış çeperi genellikle volkanik cam şeklinde oluşmakta. Yaptığımız dalışta Broken Spur bölgesindeki bazaltların üzerleri zaman içinde tortul bir tabakayla kaplandığı için bu camsı yapıyı görme şansımız olmadı. Aslında bu durum bu bölgedeki bazaltların görece yaşlı olduğunu ve son volkanik aktivitenin üzerinden biraz zaman geçmiş olma ihtimalini akla getiriyor. Mustafa hoca’nın yine bana anlattığına göre geçtiğimiz yıl Batuhan ile East Pacific Rise (EPR) bölgesine Alvin ile daldıklarında da bu yastık bazaltlardan çokca görmüşler. Ancak orada patlama çok yakın zamanlarda (son yirmi yıl içinde) gerçekleştiği için tüm bazaltlar ayna gibi camsı bir parıltıya sahipmiş. Aslında Broken Spur, Orta Atlantik Sırtı üzerinde olmasına rağmen hem jeolojisi hem de hidrotermal sıvı kompozisyonu bakımından EPR ile oldukça benzer.

Broken Spur sırt ekseninde yer aldığı için yavaş ayrılma hızına sahip Atlantik modelinde yer alan normal fay sistemleriyle kontrol edilen tektonik bir vadinin içinde yer alıyor (aşağıdaki görsele bakabilirsiniz). Bu yüzden Rainbow ve Lost City hidrotermal alanlarından daha derinde, ortalama 3000-3100 metre  gibi bir derinlikte yer alıyor. Bu bölgede kırık ve çatlaklardan sızan okyanus suyu derinlerdeki magma tarafından ısıtılıyor. Sıcaklığı yükseldikçe de çevredeki bazaltik kayaçlar ile etkileşime giriyor ve kimyasından çeşitli değişiklikler meydana geliyor. Sonuç olarak CO2, H2S, ve metal bakımından zengin, oksijen bakımından fakir, yüksek sıcaklığa sahip asidik sıvılar bu bölgede sülfür içerikli bacalardan okyanusa püskürtülüyorlar. Bu bölgede de okyanus suyu ve hidrotermal sıvılar arasındaki kimyasal dengesizlikten yararlanarak hayatlarını sürdüren çeşitli canlılar yine bacaların etrafını sarmış durumdalar. Karidesler, gastropodlar, deniz anemonları ve bunlarla birlikte yaşayan mikroorganizmalar Broken Spur ekolojisini oluşturan temel canlılar.

Broken Spur’da gözümüze çarpan en önemli ekolojik olgu Rainbow’daki gibi midye topluluklarının çok çok az oluşu ve karides ‘sürülerinin’ çok yoğun bir biçimde bacaların en sıcak yerlerinde bulunmasıydı. Genel olarak Broken Spur’un hidrotermal bacaları çok etkileyici – aslında Rainbow bacalarını görünce biraz heybetleri beklentimi karşılamamıştı ancak Mustafa hoca bana ‘bunlara aldanma, daha başka bacalar da göreceğiz’ demişti ki Lost City ‘heybetli baca’ tanımını epey genişletti. Broken Spur’daki bacaların isimleri de var – The Spire, Saracen’s Head, Triple Chimney gibi… Bu bacaların etrafını saran, Rimicaris ve Chorocaris cinslerine ait en az üç tür karides olduğundan bahsediyor buradaki derin deniz biyologları. Bunların en ünlüsü de Rimicaris Exoculata:  

Rimicaris exoculata: Gerçek anlamda ‘ekstrem’*

Rimicaris exoculata (tam anlamıyla çevirisi ‘gözlerden yoksun karides’) karidesleri, derin denizlerin karanlığında toplu halde 350oC’ye ulaşan sıcaklıklarla hidrotermal bacalarda yaşarlar. Gözlerden tamamen yoksundur ancak kitinsi kabuğun şeffaf katmanı altında yer alan dorsal “basit göz”de yüksek konsantrasyonda görsel pigment olan rodopsin bulunmaktadır (resimde yer alan parlak pembe parçalara bakın). Diğer baca karidesleri, indirgenme ya da kaynaşma eğilimi olsa da gözlerini korurlar. Bu gözün anatomisi ayrıntılı olarak incelenmiş ve bazı araştırmacılar 350oC’de bacalardan çıkan termal radyasyon olan “kara cisim” radyasyonunu algılayabildiğini varsaymaktadır.

Rimicaris hakkında başka bir ilginç nokta ise, kitinsi kabuğunun altında sülfür seven mikroorganizmaları yetiştirmesi ve Rimicaris’in adeta bunları  ‘hasat etmesi’dir. Kemosentetik olan bu mikroorganizmalar yüksek sıcaklıklarda bulunur çünkü bu bölgeler onların enerji kaynağı olan hidrojen sülfürün bacalardan çıktığı yerdir. Bu nedenle, karides bu bakterileri beslemek için sıcak suya periyodik geziler yapmak zorunda kalır.

Broken Spur’daki çalışmamızı tamamladık ve şu an Lost City hidrotermal alanına çeşitli amaçlarla derinlerde bıraktığımız deney ekipmanlarını almak ve orada yapacağımız araştırmanın bir sonraki adımını tamamlamak için geri dönüyoruz. Buradaki kısa dalışın ardından artık seferin son günlerini geçireceğimiz, başta da çalıştığımız Rainbow alanına geçeceğiz.

Derin okyanuslar yeni bilimsel keşifler için bizleri bekliyor.

Takipte kalın!

Rimicaris hakkındaki detaylar için ODTÜ-DBE’den Ezgi Şahin’e teşekkür ederiz.

Yararlanılan Kaynaklar

Görsel A : Murton, B.J., Van Dover, C., Southward, E, (1995), Geological setting and ecology of the Broken Spur hydrotermal vent field 29 10 N on Mid-Atlantik Ridge. In: L.M. Parson, C.L. Walker, and D.R. Dixon (eds.) Hydrothermal vents and Processes. Geol. Soc. Spec. Publ. 87:33-41.

Görsel B : http://www.deepseanews.com/2010/04/the-eye-of-the-vent-shrimp

Sefer ile ilgili görsellerin tüm hakları IFREMER’ e aittir.