İçeriğe atla

Hidrotermal baca

Hidrotermal baca, jeotermal ısıya sahip suyun salındığı bir deniz tabağı yarığıdır.

Hidrotermal baca

Oluşumu

Dünya ergimiş magma yapısı gereği sürekli hareket halindedir. Kıtalar adeta ergimiş magma üzerinde yüzercesine hareket ederler. Ayrıca okyanus tabanlarında da yerin altından gelen bu yüksek basıncın etkisiyle uzun yarıklar boylu boyunca uzanırlar. Bu yarıklardan sürekli olarak yerin altından gelen hidrojen (H2), metan (CH4), hidrojen sülfür (H2S), karbondioksit (CO2), hidrojen siyanür (HCN), formaldehit (HCHO), azot (N2), kükürt dioksit (SO2) gazları çıkmaktadır. Bu yarıklardan giren su, 1200 °C lik sıcaklıkta erimiş hâlde bulunan kayalar (magma) tarafından ısıtılır. Isınan su basıncın etkisiyle magmadaki Fe, Ni, Mn, Cu gibi metal iyonlarını, silisyum silikatlı, kalsiyum karbonatlı, demir sülfürlü ve bakır sülfürlü mineralleri bu yarıklardan suyun iç yüzeyine doğru fışkırtırlar. Okyanusal levha yanlara doğru zıt yönde itilerek birbirinden uzaklaşmaya başlar ve burada meydana gelen boşluğu doldurmak için aşağıdan genç litosfer soğuyarak sırtın iki yanında büyümeye devam eder. Bu olay okyanus ortası sırtları oluşumuna neden olur. Fışkıran bu mineraller sıcaklığın etkisiyle anında çökelir ve zamanla birikerek hidrotermal bacaları oluştururlar. Demir sülfür, bakır sülfür ve karbonatlı yapılardan oluşmuş bu bacalarda çok küçük mikro odacıklar yer almaktadır.

Beyaz duman

Özellikleri

Bu hidrotermal bacaların iç kısımlarında sıcaklık ortalama 350-400 °C arasındadır. Ağız kısımlarında ise ortalama 150 °C dolaylarındadır. Normalde 100 °C de kaynayan su, derinliğin sebep olduğu basınç yüzünden bu kadar yüksek sıcaklıkta bile kaynayamaz. 20 metreyi bulan bacalar var. Yukarı doğru çıktıkça daha çok çözünüyor bu nedenle de hortum gibi bir görüntüsü oluyor. Siyah ve beyaz dumanlı olarak ikiye ayrılıyorlar. Siyah dumanlı olanların içinde yüksek miktarda sülfid veya sülfür mineralleri var. Siyah renkte olmasının nedeni çözülmüş maddelerin çökmüş küçük zengin metal parçalar. Onların yoğunlaşmasıyla da duman oluşuyor. Siyah duman rengine sahip olan bacaların oluşturduğu rüzgarlar en az 300 derecedir. Beyaz renk dumana sahip olanların da baryum, kalsiyum, silikon gibi açık renkli minerallerin bulunması. Beyaz renk dumana sahip olanların siyah dumana sahip olanlara göre daha düşük bir derecesi vardır. Duman çıkmasının nedeni sıcaklık farkıdır. Su sıcaklığı 2 derece iken bacanın içindeki sıcaklık 350 derece civarındadır. Ayrıca asit, oksijen çabuk değişime uğraması da duman oluşumuna ortam hazırlar.

Siyah duman

Yaşam\ekosistem

Bu derinliklerde bu ortama çok iyi uyum sağlamış derin su yengeçleri, karides türleri, denizyıldızları, kemosentetik bakteriler, boyları 3 metreyi bulan dev solucanlar ve önceden hiç rastlanmayan derin su balıkları yaşamaktadır. Buradaki hayat türüyle ilgili bilinmesi gereken önemli bir özellik vardır. Burada hayat fotosenteze değil kemosenteze dayalıdır. Fotosentez güneş ışığına dayanan bir reaksiyondur. Oysa bu kadar derinlere güneş ışığının erişmesi imkânsızdır ve zifiri karanlıktır.

Bazı delikleri yoğun fauna tarafından çevrili

Bu ortamda konunun başında bahsettiğimiz beslenme piramidinin en altında kemosentetik bakteriler bulunur. Bunlar bacalardan sıcak suyla fışkıran karbondioksit ve hidrojen sülfür elementiyle beslenirler. Kemosentez, bakterilere enerji sağlayan ve kimyasallara dayanan reaksiyonun adıdır. Diğer canlılar da bu bakterileri yiyerek enerji elde ederler. Bu keşfin ardından birçok bilim kuruluşu harekete geçerek yaşamın kökenini buralarda daha çok aramaya başlamışlardı. Bugün aralarında NASA, ESA, Harvard, Cambridge, Oxford, Science gibi birçok saygın üniversite ve bilim kuruluşu yaşamın bu hidrotermal bacalar etrafında başladığını düşünmektedir. Hatta NASA, bu hidrotermal bacaların evrende herhangi bir yıldızın çevresinde dönen gezegende ya da uydu üzerinde de oluşmuşsa hayatın orada da başlamış olabileceğini vurgulamaktadır.

Bacalarda çok sayıda kemosentetik bakteri bulunur. Bunun dışında yengeçler, karidesler, tüp solucanları (boyları 3 metreye ulaşabilir), hiç görünmeyen dip balıkları (engerek balığı), farekuyruklugiller)..) da sayıca fazladır. Bu organizmaların çoğu açık kırmızı dokular bulundurur. Bu dokuların etken maddesi de hemoglobindir. Hemoglobini sudaki oksijeni açığa çıkarmak/oksitlenme için kullanırlar. Solucanların içinde barınan kemosentetik bakteriler kendilerine ve içinde bulundukları canlıya yetecek kadar besin üretir. Geri kalan çoğu tür etçil olarak beslenir.

Kaynakça

  • James S. Monroe-Reed Wicander, Fiziksel Jeoloji-Yeryuvarının Araştırılması (Jeoloji Mühendisleri Odası, Ankara 2007)
  • Yrd. Doç. Dr. Murat Çiflikli Metamorfik Petrografi Ders Notları
  • "Hidrotermal bacalar ve rüzgarlar". 22 Mart 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Şubat 2015. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Yanardağ</span> Magmanın yer içinden yüzeye çıktığı veya geçmişte çıkmış olduğu, genellikle koni biçiminde, tepesinde bir püskürme ağzı bulunan dağ

Yanardağ ya da volkanik dağ, magmanın yeryüzünden dışarı püskürerek çıktığı coğrafi yer şekilleridir. Güneş Sistemi'nde bulunan kayalık gezegen ve uydularda birçok yanardağ olmasına rağmen, bu olgu, en azından Dünya'da, genellikle tektonik plaka sınırlarında görülür. Ne var ki, sıcak nokta yanardağlarında önemli istisnalar vardır. Yanardağların araştırıldığı bilim dalına volkanoloji denir.

<span class="mw-page-title-main">Fotosentez</span> bitki ve organizmalar tarafından ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülme işlemi

Fotosentez, bitkiler ve diğer canlılar tarafından, ışık enerjisini organizmaların yaşamsal eylemlerine enerji sağlamak için daha sonra serbest bırakılabilecek kimyasal enerjiye dönüştürmek için kullanılan bir işlemdir. Bu kimyasal enerji, karbondioksit ve sudan sentezlenen şekerler gibi karbonhidrat moleküllerinde depolanır.

<span class="mw-page-title-main">Ototrof</span> genellikle ışıktan gelen enerjiyi (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonları (kemosentez) kullanarak çevresinde bulunan basit maddelerden karmaşık organik bileşikler (karbonhidratlar, yağlar ve proteinler gibi) üreten organizma

Bir ototrof, karbondioksit gibi basit maddelerden karbon kullanarak, genellikle ışıktan (fotosentez) veya inorganik kimyasal reaksiyonlardan (kemosentez) gelen enerjiyi kullanarak karmaşık organik bileşikler üreten bir organizmadır. Abiyotik bir enerji kaynağını organik bileşiklerde depolanan ve diğer organizmalar tarafından kullanılabilen enerjiye dönüştürürler. Ototroflar canlı bir karbon veya enerji kaynağına ihtiyaç duymazlar ve karadaki bitkiler veya sudaki algler gibi bir besin zincirindeki üreticilerdir. Ototroflar karbondioksiti indirgeyerek biyosentez için organik bileşikler ve depolanmış kimyasal yakıt yapabilirler. Çoğu ototrof indirgeyici madde olarak su kullanır, ancak bazıları hidrojen sülfür gibi diğer hidrojen bileşiklerini de kullanabilir.

Kemosentez, ışık enerjisi olmadan organik madde üretilmesidir. Gereken enerji; demir, kükürt, hidrojen veya azot gibi inorganik bileşiklerin veya metanın oksitlenmesiyle elde edilir.

<span class="mw-page-title-main">Gayzer</span>

Gayzer kesintili bir biçimde sıcak su ya da sıcak buhar fışkırtan, kükürt yayan kaynarca.

<span class="mw-page-title-main">Beslenme</span>

Beslenme, canlılığın gereklerini yerine getirmek için gerekli olan maddeleri, canlı dışı ortamdan edinme faaliyetine verilen isimdir.

<span class="mw-page-title-main">Fümerol</span>

Fümerol, çoğunlukla yer kabuğu sıcaklığının çok yüksek olduğu, yakın dönemde etkin yanardağların yer aldığı bölgelerde, karbondioksit, kükürt dioksit, hidrojen klorür ve hidrojen sülfür gibi gazların, buhar şeklinde salındığı, yer kabuğundaki açıklıklardır (ağızlar). Püskürmelerin öncesinde, püskürme sırasında ya da püskürtmeden sonra, lavların her zaman krater merkezinden itibaren yayılmadığı durumlarda ortaya çıkarlar.

<span class="mw-page-title-main">Bazalt</span>

Bazalt, volkanik kaya kütlelerinden biri. Siyah renkte ve kesif yığınlar halindedir. Doğada kütle, damar ve akıntı halinde bulunur. Başlıca özelliklerinden birisi, altıgen prizmalar biçiminde, büyük sütunlar meydana getirmesidir. Bu sütunlar, mağma akıntılarının soğuyup büzülmesinden ileri gelmiştir. Sert ve dayanıklı bir taş olduğundan kaldırım, yapı taş, demiryolu, köprü malzemesi olarak kullanılır. Yeryüzünde çok bol olan bazalt, bazı memleketlerde, binlerce kilometrekarelik yerleri örter. Birleşik Krallık'ın kuzeyi, İrlanda, Almanya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük Hindistan'da Dekkan bölgesindeki bazalt yığınları 300.000 kilometrekarelik geniş bir bölgeyi kaplar.

<span class="mw-page-title-main">Stratovolkan</span> lav, tüf ve kül tabakasından oluşmuş, yüksek, konik biçimli bir volkan

Stratovolkan, pek çok sertleşmiş lav, tüf ve kül tabakasından oluşmuş, yüksek, konik biçimli bir volkandır. Bu volkanlar dik yamaçlarıyla ve periyodik patlamalarıyla tanınırlar. Bunlardan fışkıran lavın akışkanlığı azdır ve çok uzağa yayılmadan önce soğur ve sertleşir. Magmaları asidik ya da yüksek-orta düzeyde silika içeriklidir. Buna karşın bazik içerikli magmanın akışkanlığı yüksektir ve Hawaii'deki kalkan biçimli Mauna Loa dağı gibi yayvan dağları oluşturur. Pek çok stratovolkanın yüksekliği 2500 metreden fazladır. Türkiye'den Ağrı Dağı ve Nemrut Dağı birer stratovolkan tipindeki volkanlardır.

<span class="mw-page-title-main">Magma</span> yeraltında bulunan, erimiş haldeki kayaçlar

Magma, yeraltında bulunan, ergimiş haldeki kayaçlar. Kayaçların basınç düşmesi, sıcaklık yükselmesi, H2O ilavesi gibi etkenler altında erimesi sonucu oluşan silikat hamuru durumundaki eriyiklerdir. Yeryüzüne ulaşarak yanardağlardan püsküren magmaya lav denir. Magma, dünya yüzeyinin altında bulunur ve diğer karasal gezegenlerde ve bazı doğal uydularda da magmatizmanın kanıtı keşfedilmiştir. Erimiş kayanın yanı sıra, magma ayrıca kristaller ve volkanik gazlar içerebilir.

<span class="mw-page-title-main">Deniz altı volkanları</span>

Deniz altı volkanları, yeryüzünün denizlerle örtülü olduğu bölgelerinde bulunan yarıklardır. Yer altından gelen lavlar bu yarıklar sayesinde yüzeye çıkarlar. Dünya üzerine bir yılda yer altından gelen lavların %75 kadarını bu tür yarıklardan gelenler oluşturur. Çıkan malzemelerin büyük çoğunluğu tektonik hareketlerin yoğun olarak görüldüğü Orta Atlantik Yükselimi olarak da adlandırılan kıta levhalarının bulunduğu bölgelerde gerçekleşir. Pek çoğu okyanusların derin bölgelerinde olmasına karşın, bir bölümü de sığ sularda görülür. Bu tür durumlarda birikerek yükselen malzeme, küçük adacıklar oluşturabilir.

<span class="mw-page-title-main">Magmatik kayaçlar</span> Magmanın yeryüzüne çıkarken soğumasıyla meydana gelen kayaçlardır.

Magmatik kayaçlar, magmanın yükselerek yer kabuğunun içerisine girip veya yeryüzüne ulaşıp soğuyarak katılaşması sonucu oluşan kayaç türüdür. Üç ana kaya türünden biridir, diğerleri tortul ve metamorfiktir. Magmatik kaya magma veya lavın soğutulması ve katılaşmasıyla oluşur. Magmatik kayaçlar çok çeşitli jeolojik ortamlarda meydana gelir: kalkanlar, platformlar, orojenler, havzalar, büyük magmatik bölgeler, genişletilmiş kabuk ve okyanus kabuğu. (Resim1) Magmatik kayaçlar temel olarak silikat minerallerinden oluşmuşlardır. Magmanın bileşimi temel bazı elementlerin dağılımını yansıtsa da oranları değişmekte ve bu da belli başlı magma tiplerinin oluşmasına neden olur.

Süperkritik akışkan, belirgin sıvı ve gaz fazının olmadığı kritik noktanın üzerinde basınç ve sıcaklığa sahip madde. Katıların içinde gaz gibi dağılabilir ve maddeleri sıvı gibi çözebilir. Ayrıca süperkritik akışkanın kritik noktasına yakın durumlarda, sıcaklık ve basınçtaki küçük değişimler, yoğunlukta büyük değişimlere sebep olabilir bu da süperkritik akışkanın birçok özelliğinin üzerinde ince ayar yapılabilmesini sağlar.

<span class="mw-page-title-main">Okyanus bölgesi</span>

Okyanus bölgesi, suyun 200 metre derinliğinden itibaren başlayan bölgeye denir. Bu alan kıta sahanlığının ötesindeki açık deniz alanına karşılık gelir. Okyanus bölgesi, Everest Dağı yüksekliğine yakın ve daha derin yarıklar içerir. Okyanus derinliklerinde bulunan volkanik alanlar ve okyanus havzaları dahil olmak üzere denizaltı havzası geniş bir yelpazeye sahiptir. Bu bölge sürdürülebilir yaşam için zor olsa da bazı türler okyanus bölgesinde gelişirler.

<span class="mw-page-title-main">Ayrışma (jeoloji)</span>

Ayrışma, çözünme veya günlenme, yerkabuğunu oluşturan kayaçların yüzey kısımlarında fiziksel ve kimyasal etkenlerle meydana gelen değişimlerdir. Bu etkenlerin yanında atmosferdeki gazlar, sıcaklık, su, organizmalar da ayrışmada etkilidir.

<span class="mw-page-title-main">Kayaç döngüsü</span>

Yer kabuğunu oluşturan üç temel kayaç türü vardır. Bunlar; magmatik kayaçlar, tortul kayaçlar ve başkalaşım kayaçlarıdır. Bu kayaçlar oluştukları günden bugüne kadar geçen zamanda birçok değişikliğe uğramışlardır. Her ne kadar bulundukları yerde hiç hareket etmeden kalsalar da, her biri çok uzun yıllardır süren bir değişikliğin parçasıdır. Kayaçların oluştukları günden bu yana devam eden ve farklı tür kayaçların doğal yollarla birbirine dönüşmesini açıklayan bu olaya "kayaç döngüsü" denir. Kayaç döngüsünü devam ettiren etken, doğal olaylardır. Kayaç döngüsünün geçtiği evreler:

Kemotrof, içinde bulunduğu ortamdaki elektron vericisi/donörü moleküllerin oksidasyonu ile açığa çıkan elektronlardan enerji sağlayan canlıdır. Bu özellikleriyle kemotroflar, güneş enerjisini kullanarak fotosentez ile enerji elde eden fototroflardan ayrılırlar.

<span class="mw-page-title-main">Breş</span>

Breş, kırık çimentolu mineral parçalarından oluşan bir kaya veya ince taneli bir matris ile bir araya getirilmiş, kayaların bileşimine benzer veya bunlardan farklı olabilen bir kayadır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrobiyalit</span>

Mikrobiyalitlar, belirli bentik mikrobiyal topluluğun dertital tortuyu yakalaması ve çökelti şeklinde oluştuğu zeminde birikmesi sonucu (biyofilm) oluşan organize mercan resifi benzeri yapılardır. Yaşayan bentik mikrobiyal topluluklar, fotosentetik prokaryotların, ökaryotik mikroalglerin ve kemoototrofik ve kemoheterotrofik mikropların karmaşık ekolojik kümelerini içerir.