Gemiden Kareler: Hazırlıklar devam ederken

Unutmadan not edelim, seferde bizimle bulunan University of Delaware ekibinin bir üyesi de Lisa Tossey: Bilim iletişimi alanında Master derecesine sahip olan ve şu anda Bilim Eğitimi ve İletişimi alanında doktora yapan Lisa’nın bu seferdeki işi karadakilere seferde olan biteni İngilizce olarak duyurmak. Bizim girebildigimizden çok daha fazla güncelleme geçebiliyor, sosyal medya ve web platformlarını Storify üzerinden entegre biçimde sunuyor: burada bulabilirsiniz:

http://www.ceoe.udel.edu/our-people/profiles/luther/east-pacific-rise

Yolculuk devam ederken hazırlıklar tüm hızıyla sürüyor. Geminin yeni misafirlerinin bir oryantasyon ve güvenlik eğitimlerinden geçmesi, cihazların laboatuvarlara yerleşmesi, en önemlisi de Alvin üzerinde kullanacağımız özel sensor ve örnekleyicilerin denizaltına başarılı bir biçimde kurulması gerekiyor. İşte o anlardan bazıları…

Puntarenas’tan demir aldıktan sonra bilim ekibi sonunda açıklara doğru yol almaya başlamanın heyecanı içinde…

İşte denizaltı Alvin: Sefer lideri George Luther Alvin ile sefer katılımcılarını tanıştırıyor. Daha sonra, dalılşlar başlamadan Alvin’in kendi pilotlarından detaylı bir brifing de alacağız.

 

Geminin zabitleri bilim ekibini ikiye ayırıp seyir güvenliği konusunda bilgilendirme yapıyor. Katılım zorunlu!

Batuhan da son modaya uyuyor! Bu giysiler, denizde hayatta kalmak için elzem. İhtiyacımızın olacağını düşünmüyoruz ama nasıl giyileceğini herkesin bilmesi gerek.

 

Julia ve Batuhan hidrotermal bacalardan su örneği toplayacak özel örnekleyicileri hazırlıyor (Fotograf Lisa Tossey’den)

Alvin’in başında sensor kurulum ve testleri… Alvin’in her komponenti son teknoloji, ama bu herşeyin bas-çalıştır olduğu anlamına gelmiyor. Ancak titiz bir çalışma ve troubleshooting sürecindensonra cihazınız/deneyiniz çalışmaya başlıyor. Alvin ekibi ile yakından çalışarak sensor ya da örnekleyicinizi kurmak buradaki gündelik çalışma ritminin bir parçası…

 

Hidrotermal bacalar etrafında yaşam 1: Kemosentez ve endosimbiyoz ile başlayan besin zinciri

– Batuhan

27 mart sabahı saat 9 sularında RV Atlantis demir aldı ve 9 East Pacific Rise’a doğru tahminen dört gün sürecek olan yolculuğumuz başladı. Nehirlerin getirdiği yoğun besinden dolayı fitoplanktonun yeşile boyadığı, Nicoya Körfezi’nin bir çok canlının karnını doyurduğu fotosentez temelli ekosistemini geride bırakıp hedefimiz olan derin denizlere doğru ilerlediğimiz bu günlerde bizi hidrotermal bacaların etrafında nasıl bir yaşam beklediğini anlatmak yerinde olacak sanırım. Ama öncesinde bize eşlik eden, gemimizin yarattığı hava akımından yararlanan kahverengi sümsük kuşlarını (Sula leucogaster) uzaktan da olsa  size şöyle bir göstermek isterim.

Bu blogta daha önce de bahsettiğim gibi, insanlık uzun bir süre boyunca güneş ışığının ulaşmadığı yerlerde yaşamın olmadığını düşünmüştü. Çünkü, yaşam için gerekli molekülleri karbon dioksit kullanarak üretmek çok yüksek miktarda enerji gerektiren bir iş ve bu enerji ancak ışığı kullanan fotosentez yoluyla sağlanabilir diye düşünülmekteydi. Ancak, kemosentez adı verilen, atomlar arasındaki indirgenme-yükseltgenme olaylarından ortaya çıkan enerjiyi kullanarak organik madde üreten metabolizma yolu keşfedilince işler değişti, bilim insanları güneş ışığının ulaşmadığı ancak büyük elektrokimyasal farklar barındıran alanlarda yaşam aramaya başladılar, hidrotermal bacalar bu alanlardan biriydi ve 70lerin sonunda beklenen manzara ile karşılaşıldı: etrafa indirgenmiş moleküller yönünden zengin siyah bir sıvı püskürten bacaların çevresinde zengin bir çeşitliliğe sahip bir yaşam.

Bu manzarada ilk göze çarpan canlı, beyaz bir tüpün ucunda ilginç görünüşlü kırmızı dokunaçları ile suyu süzen ve bu kırmızı dokunaçları hızlıca içeri çeken tüp solucanları. Doğu Pasifik Sırtı 9N’da iki tür tüp solucanı görmeyi beklemekteyiz: Riftia pachyptila ve Tevnia jerichonana. Bize çok yabancı olduklarından bu canlıların Türkçe’deki isimleri aynı: dev tüp solucanı. Aynı aileye mensup bu omurgasız canlıların yaşam biçimleri ve anatomileri birbirine oldukça benzer. Polisakkarid adı verilen kompleks şekerden oluşan beyaz dış kabukları ile hidrotermal bacanın gövdesine tutunup büyümeye başlarlar. Bizim kanımızda da bulunan ve kırmızı rengin sebebi olan hemoglobine sahip dokunaçları ile hidrotermal bacanın ağzından çıkan hidrojen sülfürü yakalayıp “kök” kısımlarına yakın vücut boşluklarında yaşayan sulfur bakterilerine yollarlar. Sülfür bakterileri bu sülfürü kemosentezde kullanarak enerji ve organik madde üretirler ve üreyebilirler, bunun karşılığında da bu organik maddenin bir kısmını tüp solucanlarına armağan ederler. Sülfür bakterileri ve tüp solucanları simbiyotik yaşam birliğine iyi bir örnektir, bu iki canlı grubu yaşamlarını sürdürüp üreyebilmek için birbirlerine bağımlıdırlar ve bu birliktelikten fayda sağlar. Riftia ve Tevnialar benzer yaşam biçimlerine sahip olsa da, geçtiğimiz yıllarda yapılan çalışmalar Tevnia cinsi solucanların daha sıcak, daha az oksijen ve daha çok sulfur konsantrasyonuna sahip ortamlara adapte olduğunu, ve yeni oluşmuş bacaları daha önce kolonize ettiklerini göstermiştir.

Riftia pachyptila ve Tavnia jerichonana farklı türler de olsalar aynı yaşam biçimine ve benzer anatomilere sahiptirler. Kırmızı rengin kaynağı hemoglobindir.

Tüp solucanları gibi, sulfur bakterileri ile simbiyotik bir şekilde yaşayan ve onların ürettiği organik madde ile beslenen ve Dogu Pasifik’te hidrotermal bacalar etrafında görmeyi beklediğimiz bir diğer canlı grubu Bathymodiolus thermophilus türü derin deniz midyeleri. Hidrotermal bacaların daha az sıcak, daha az sulfur konsantrasyonuna sahip bölgelerinde yaşayan bu midyeler de aynen tüp solucanları gibi etraftaki sülfürü içlerinde yaşayan sulfur bakterilerine gönderir ve onların ürettiği organik madde ile beslenir.

Bathymodiolus thermophiles, yani “sıcağı seven derin deniz midyeleri”

Özetle, hidrotermal bacalar etrafında yaşam kemosentez ile kimyasal enerjiyi kullanarak organik madde üreten bakteriler ile başlar. Bu bakteriler ile simbiyotik birliktelik kurmuş makro-canlılar ile gözümüze görünür hale gelir. Gemimiz Atlantis, saatte 12 deniz mili hızla hedefine ilerlemekte ve lablarda hazırlıklar tam gaz sürüyor; anlatacaklarım şimdilik bu kadar. Blogumuzun bir sonraki konukları hidrotermal baca ekosistemlerindeki besin zincirinin daha üst basamaklarındaki canlılar olacak.

Artık açık denizdeyiz!

Dalışların yapılacağı bölge Kosta Rika’nın 1200 deniz mili kadar batısında. Bu da yaklaşık 100 saat, yani Atlantis gemisi için bile 4 günün üzerinde yol demek. Denizaltı Alvin burada, bizimle. Yol boyunca ilk saatlerden itibaren sürekli çevresindeyiz aslında sağına soluna alet, sensör, örnekleyici kurup denemeye başladık bile. Hikayemizin başrol oyuncusu Alvin’i sizlere tanıtmayı biraz daha bekletmek, önce bu seferdeki bilimsel amaçlarımız ve bize karadan destek veren bilimsel ekip ile ilgili birkaç kelam etmek istiyoruz.

Yeryüzü’nün üçte ikisinin okyanuslarla kaplı olduğu genel geçer bir bilgi olarak yer alır. Peki okyanusların ortalama derinliği nedir? Işık ne kadar derine ulaşır? Işığın olmadığı yerde hayat olabilir mi, hem de basınçlar çok yüksek, sıcaklık çok düşükse?

Cevabı hemen verelim. Okyanusların ortalama derinliği epey fazla, 4000 m. Işık ise sadece en fazla 200-300 metre derinlikte etkin olabiliyor okyanuslarda. Bu durumda, okyanusların çok büyük bölümünde ‘fotosentez’ pek mümkün olamıyor. Ancak bu hayatın sonu değil: Derin denizlerde, özellikle volkanik aktivitenin fazla olduğu yerlerde jeokimyasal ve ısı enerjisi ile ‘kemosentez’ yapan bakterilerin üzerine Yeryüzü yüzeyinden (yani ışıktan) tamamen bağımsız, kimyasal enerjiye bağlı biyolojik komünitelerin oluştuğu daha çok yeni, 1979 yılından beri biliniyor. Üstelik, bu kemosentetik bakterileri besleyen, ısı ve kimyasal enerjice zengin ‘hidrotermal bacaların’ okyanus biyojeokimyasal döngüleri için çok önemli olduğunu daha yeni farkediyoruz.

Bu seferde ilk olarak bu hidrotermal kaynakların okyanusların kimyasal döngülerine ve iklimi belirlemede nasıl bir rol oynadığını çalışacağız. İşin bu kısmında ben (Mustafa) daha fazla sorumluluk alacağım. Özellikle ‘nanoparçacıklar’ dediğimiz mikroskopik bileşenlerin – ki cep telefonlarımızdan biyomedikal teknolojilere kadar hayatımızın her alanında yer almaya başladılar bile- doğal olarak derin denizde nasıl oluştuğunu inceleyeceğiz, bunun küresel biyojeokimyasal döngüler için ne anlama geldiğini anlamaya çalışacağız. Bu işte bana bir başka lisansüstü öğrencimiz Esra Ermiş ve ODTÜ-DBE’nin emektar kimyagerleri destek veriyor. Bir başka amacımız da entegre biyojeokimyasal-genetik metodlarda kemosenteze dayalı ekosistemlerin dinamiğini anlamaya gayret etmek olacak. Batuhan’ın sürüklediği bu iş paketinde ona ODTÜ-DBE’deki tez danışmanı Korhan Özkan ve Ankara Üniversitesi’nden Emre Keskin yoğun destek veriyorlar. Batuhan ve ben kendi yapacaklarımıza dair detaylı paylaşımlar yapacağız.

Bu yoğun programı gerçekleştirmek için dalışlar sırasında su ve organizma örnekleri toplayacağız, sensörlerle ölçümler yapıp kameralarla derin denizde video çekimleri yapacağız. Beraberimizde getireceğimiz veri, örnek ve görüntüleri karada bizi bekleyen işbirliği yaptığımız araştırmacılar ve denizler ile ilgili her kesimden insanla paylaşmak, ozellikle Türkiye’de yerleşik araştırmacıların dünyanın en ekstrem, en uç noktalara da ulaşabildiğini ve evrensel bilimsel sorulara cevap aradığının bir örneğini vermek istiyoruz.

Sizler takibe devam ederken, bizler de dalışlar için hazırlıklarımıza dönelim.

Atlantis ile Buluşma

Kosta Rika’nın başkenti San Jose’ye Paris üzerinden yaklaşık 12 saatte ulaştık. Varışımızın ertesi günü, tüm ekip buluştuktan sonra bir otobüs ile Pasifik kıyısı liman kenti Puntarenas’a vardık. Artık bize bir ay boyunca evsahipliği yapacak Atlantis gemisi ile buluşmaya can atıyoruz.

Atlantis açıkta, demirde bekliyor. Bu durumda gemiye yerel bir tekneyle ulaşmak gerekecek. Tüm bagajlarımızı – kiminin içinde aletler, malzemeler de var – bizi gemiye götürecek tekneye yükledik.

En sonunda: Atlantis’e artık yaklaşıyoruz!

İşte Alvin denizaltısının evi, R/V Atlantis ile ilk karşılaşmamız. 83 metre uzunluğunda,  tüm dünyadaki araştırma gemileri arasında en özel gemilerinden birisi Atlantis:

Batuhan en sonunda gemiye çıkabildiği için çok mutlu!

Şu anda geminin laboratuarlarına yerleşiyor, aletlerimizi kurmaya ve test etmeye başlıyoruz. İki gün daha gemide, açıkta bekleyeceğiz. Pazar günü de vira demir diyip batı istikametinde yola koyulacağız.

Yol sırasında sizlere seferin amaçları, Atlantis gemisi ve tabi ki Alvin denizaltısı ile ilgili bilgiler vermeye başlayacağız.

Takipte kalın!

Orta Amerika’dan ilk izlenimler

Söz yine Batuhan’da…

Toplamda 24 saatten fazla süren uzun bir yolculuğun ardından 22 mart akşamı (Türkiye için 23 mart sabahı) Kosta Rika’nın başkenti San Jose’ye ulaştık. Kosta Rika nemli ve sıcak bir iklimin hakim olduğu, Pasifik Okyanusu ve Karayip Denizi’ne kıyısı olan, yeşil ve koyu kahverengi tepelerden oluşan sıcakkanlı bir halka sahip güzel bir ülke. Bilimsel liderimiz George Luther havaalanına yakın bir otelde yer ayırtmış, otele yerleşip diğerlerini beklemeye koyulduk. Bizden yaklaşık bir saat sonra ekibimizin kalabalık bir grubu daha otele vardı. Farklı alanlarda uzman, oldukça renkli insanlardan oluşan bir ekibimiz var, ilerleyen günlerde bazılarını ve çalıştıkları konuları tanıtabilirim.

Kosta Rika’da jet lag ile mücadele ederek geçirdiğim ilk gecenin ardından güne hayatımda duymadığım kuş seslerini dinleyip, merak ederek uyandım. Otelin bahçesine çıktığımda bizim kumrulara benzeyen fakat sesi ve görünüşü çok farklı olan kumrular ilk dikkatimi çeken kuşlar oldular. Ve daha bir sürü ilginç küçük ötücü ile karşılaştım ama maalesef çantamda dürbünüme yer kalmamıştı. Kuş bahsini şunu söyleyerek kapatayım: ülkemizde gördüğümüz kuşların birer benzerinin burada olması ve ekosistemdeki yerlerini almış olması oldukça ilgi çekici ve üzerine okuyup düşünmeyi gerektiren bir konu. Kahvaltımızı yaptıktan sonra ekibin derin deniz sensörlerini geliştiren  ve en renkli kişiliklerinden biri olan Don Nuzzio bir araç ayarladı ve otelin yakınlarındaki Alajuela isimli küçük kenti ziyarete gittik. Alajuela, en yükseği üç katlı olan evlerin ızgara şeklinde dizilmesiyle oluşmuş kabaca dikdörtgen şeklinde küçük bir kent. Mango ağaçları ve diğer tropikal ağaçların olduğu geniş bir meydana bakan, Güney Amerika kolonyal mimarisinin özelliklerini yansıtan büyükçe bir katedrale sahip.

Katedrale girdiğimizde bir bebeğin vaftiz töreni vardı ve herkes çok mutlu görünüyordu, selam verip yolumuza devam ettik. Bir sonraki durağımız Juan Santa Maria Müzesi’ydi. Juan Santa Maria 1800lerdeki bir iç savaş sırasında ülkesi ve halkı için kendini feda etmiş bir halk kahramanı, Kosta Rika’nın karmaşık bağımsızlık ve savaşlar tarihini anlatan bir müze ona adanmış. Bu geziye çıkarken aklımda hep okyanus ve derin denizdeki yaşam olduğundan Kosta Rika ile ilgili dersime yeterince çalışmamış olmanın burukluğunu hissettim müzede, zamanım olunca biraz daha öğreneceğim.  Karides, pirinç ve tortilladan oluşan yemeğimizi yedikten sonra Kosta Rika’nın karmaşık trafiğinde çılgın bir şoföre emanet otele döndük ve Atlantis’in bizi beklediği Puntarenas’a yolculuğumuz için hazırlıklara başladık.

İnsanların kişisel eşyaları, bilimsel araç gereç derken oldukça ağır ve hacimli bir yüke sahip olduğumuzu farkettim, tüm bu eşyalar ve yirmi insan ve o kadar eşya için küçük sevimli, mavi bir otobüs geldi. Hassas sensörler ve bilgisayarları otobüsün tepesine bağlamak ile arka koltuklara yığma seçenekleri arasından en azından uçup gitme riskinin daha az olduğu ikincisini tercih ettik ve bir zincir oluşturarak yüklemeye başladık.

Yeşil tepeler, nehirler, vadiler, volkanik kayalar arasında bir buçuk saatlik bir yolculuğun sonunda Pasifik karşımıza çıktı, yaşadığım mutluluk ve heyecanı kelimelere dökmem mümkün değil. Bu heyecan ve mutluluk biraz açıkta demirli bizi bekleyen R/V Atlantis’i gördüğümde katlandı, kabıma sığamaz oldum. Kendimi otobüsten dışarı attığımda sıcak ve nemli bir hava kütlesi beni sarmaladı ayakkabılarımı fırlatıp sahile koştum, Puntarenas’ın volkanik kökenli simsiyah kumları ayaklarımın etrafında, gözüm açıktaki Atlantis’te bir süre öylece durdum.