Bilim İnsanları Arktik Deniz Tabanında Gizemli Modern Sualtı Buz Yapılarını Keşfetti…
MBARI Kıdemli Bilim İnsanı Charlie Paull liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, MBARI’nin gelişmiş su altı teknolojisini kullanarak Arktik Okyanusu’nun uzak bir bölgesindeki deniz tabanını şekillendiren dinamik süreçleri belgeledi. Ekip, Kanada Beaufort Denizi’nde büyük su altı buz oluşumları keşfetti. Bu keşif, devam eden denizaltı permafrost buzunun oluşumu için beklenmedik bir mekanizmayı ortaya koyuyor.
Uluslararası bir araştırmacı grubu, MBARI’nin gelişmiş su altı teknolojisinden yararlanarak uzak bir Arktik bölgesindeki su altı manzaralarındaki değişiklikleri araştırıp kayıt altına aldı; eriyen permafrostun ve yeni buz oluşumunun etkilerine odaklandı.
Monterey Bay Akvaryum Araştırma Enstitüsü’nden (MBARI) araştırmacılar, uluslararası bir ekiple iş birliği yaparak, uzak bir Arktik bölgesinde, Kanada Beaufort Denizi’nin kıyısında geniş su altı buz oluşumları keşfettiler. Bu bulgu, daha önce bilinmeyen, denizaltı permafrost buzunun oluşumuna katkıda bulunan bir süreci ortaya çıkarıyor.
Önceki bir MBARI çalışmasında, araştırmacılar bu bölgedeki deniz tabanında, su altında kalmış eski permafrostun çözülmesine atfedilen devasa kraterler gözlemlediler. MBARI araştırmacıları ve Kore Kutup Araştırma Enstitüsü (KOPRI), Kore Jeoloji ve Mineral Kaynakları Enstitüsü, Kanada Jeoloji Araştırması ve ABD Deniz Araştırma Laboratuvarı’ndan işbirlikçileri, daha sonraki bir keşif gezisinde bu kraterlerin yamaçlarını keşfederken, denizaltı permafrost buzunun açığa çıkmış katmanlarını gözlemlediler.
Permafrost Buz Arktik Deniz Tabanı
MBARI’nin MiniROV’u ile Arktik deniz tabanının incelenmesi, eriyen permafrosttan salınan yeraltı suyunun soğuk deniz tabanı yüzeyine yaklaştığında yeniden donmasıyla oluşan yeni permafrost buz katmanlarını (siyah) ortaya çıkardı. Bu, daha önce öngörülmeyen bir denizaltı permafrostu oluşturma mekanizmasını temsil ediyor.
Modern Denizaltı Permafrost Buzunun Oluşumu
Son zamanlarda keşfedilen buz katmanları, son buzul çağında oluşan eski permafrost ile aynı değildir, bunun yerine günümüz koşullarında yaratılmıştır. Bu buz, eski denizaltı permafrostunun daha derin katmanları eridiğinde, deniz tabanına yaklaşırken yükselen ve yeniden donan acı yeraltı suyu oluşturduğunda oluşur, burada ortam sıcaklığı yaklaşık -1,4 santigrat derecedir ( 29,5 Fahrenheit derece ).
Kuzey Kutbu’nun bu bölgesindeki deniz tabanının karmaşık morfolojisi, uzun zaman önce denizin altına gömülmüş olan eski permafrostun erimesini ve serbest kalan suyun tekrar donmasıyla oluşan modern deniz tabanının bozulmasını içeren bir hikaye anlatıyor.
Son buzul çağından sonra deniz seviyeleri yükseldi ve Arktik sahanlığındaki antik permafrostu kapladı. Bu antik permafrost gövdesinin tabanı, Dünya’dan akan ısı nedeniyle yavaş yavaş ısınıyor ve çözülüyor; çok daha eski, daha yavaş iklim değişiklikleri bu Arktik denizaltı permafrostunun erimesine katkıda bulunuyor, insan kaynaklı iklim değişikliği değil. Bu su daha soğuk deniz tabanına göç ettiğinde donar. Donan buz sırtları ve tümsekleri yukarı iter. Deniz suyu, kabarcıklı deniz tabanının yüzeyine sızarak buz katmanlarını eritir ve geride büyük çöküntüler bırakır. Deniz tabanına yakın tuzluluktaki büyük değişiklikler ile sıcaklıktaki küçük değişiklikler arasındaki dinamik etkileşim bu süreci yönlendirir.
Arktika Politikası ve Altyapısı İçin Sonuçlar
MBARI’de jeolog ve çalışmanın baş yazarı olan Charlie Paull, “Çalışmamız, permafrost buzunun hem aktif olarak oluştuğunu hem de yaygın alanlarda deniz tabanının yakınında ayrıştığını, devasa çöküntüler ve tortuyla kaplı büyük buz yığınları olan dinamik bir su altı manzarası yarattığını gösteriyor” dedi. “Bu dramatik ve devam eden deniz tabanı değişiklikleri, Arktik’teki su altı altyapısı hakkında kararlar alan politika yapıcılar için büyük sonuçlar doğuruyor.”
MBARI, 2003’ten beri Kanada Arktika sahanlığının kenarındaki deniz tabanını incelemek için uluslararası bir iş birliğinin parçası olmuştur. Bu uzak alan, daha sıcak sıcaklıkların deniz buzunun çekilmesine neden olmasıyla bilim insanlarına yakın zamanda erişilebilir hale geldi.
Kanadalı araştırmacılar tarafından 2010 yılında yapılan bir haritalama araştırması, bölgenin belirgin şekilde engebeli deniz tabanı arazisini ilk kez ortaya çıkardı. 2013 yılında, MBARI araştırmacıları ve işbirlikçileri bu bölgedeki ilk yüksek çözünürlüklü haritalama araştırmalarını gerçekleştirdi. MBARI otonom su altı aracı (AUV) kullanarak araştırma ekibi deniz tabanı arazisini ayrıntılı olarak belgeledi.
Bu bölgede 12 yıllık bir süre boyunca yapılan beş haritalama araştırması (ikisi Kanada araştırma gemilerinden, üçü MBARI’nin gelişmiş sualtı teknolojisiyle) deniz tabanında 65 yeni oluşmuş krater ortaya çıkardı. En büyük krater, altı katlı binalardan oluşan bir şehir bloğu büyüklüğündeydi.
2022’de ekip, KOPRI’nin buzkıran araştırma gemisi Araon ile Arktik’e geri döndü . İlk olarak, yakın zamanda oluşan kraterleri belirlemek için MBARI’nin iki deniz tabanı haritalama AUV’sini kullandılar. Ardından, MBARI’nin MiniROV’u ile bu belirli kraterlerin içinde görsel araştırmalar yürüttüler. MBARI mühendisleri tarafından geliştirilen bu taşınabilir uzaktan kumandalı araç, çeşitli bilimsel görevler için yapılandırılabilir. Kameralar ve örnekleme ekipmanlarıyla donatılmış olan araç, Arktik deniz tabanının incelenmesinde önemli bir rol oynamıştır. Araştırmacılar, MiniROV ile deniz tabanını keşfederken, yakın zamanda oluşan iki büyük deniz tabanı kraterinin içinde buz oluşumları gözlemlediler.
Acı Su Yeraltı Suyundan Buz Oluşumu
Bu oluşumların izotopik analizi ve çevredeki deniz tabanı tortularından alınan örnekler, buzun kısmen deniz tabanından yükselen eriyen eski permafrost tarafından oluşturulan acı yeraltı suyundan geldiğini doğruladı. Yükselen yeraltı suları deniz tabanının yakınında yeniden donarak deniz tabanını kabartan ve buz çekirdekli höyükler üreten yaygın alt taban buz katmanları oluşturdu.
Küçük sıcaklık ve tuzluluk değişimleri, yükselen tuzlu yeraltı suyunun donması ile deniz tabanına yakın buz tabakalarının erimesi arasında kaymalara neden olur. Bu devam eden süreçler, çok sayıda çöküntü ve farklı yaşlarda buzla dolu höyüklerden oluşan dramatik bir denizaltı manzarası yaratmak için birlikte çalışır.
Paull, “Bu bulgular su altı permafrostu hakkındaki varsayımlarımızı altüst ediyor,” dedi. “Daha önce tüm su altı permafrostunun son buzul çağından kalma olduğuna inanıyorduk, ancak su altı permafrost buzunun modern deniz tabanında da aktif olarak oluştuğunu ve parçalandığını öğrendik.”
Deniz tabanının altındaki bu buz oluşumlarını oluşturan süreç daha önce dikkate alınmamıştı ve bu süreç, dip suyu sıcaklığının sıfırın altında olduğu yerlerde meydana gelebilir.
“Bu keşif, daha önce denizaltı permafrostunu bulmak için kullandığımız tekniklerin, yakın zamanda Arktik’te var olduğunu keşfettiğimiz deniz tabanına yakın buz türleri için işe yaramadığı anlamına geliyor. Şimdi, Arktik Sahanlığı altında permafrostun nerede var olabileceğini yeniden gözden geçirmemiz gerekiyor,” dedi Paull.
