“Kayıp Balık Nemo” adlı Pixar filminin dışında, palyaço balıkları belki de en çok turuncu gövdeleri üzerindeki parlak beyaz çizgileriyle bilinirler. Üstelik, bu beyaz çizgilerle ilgilenenler görünürde yalnızca bizler değiliz. Yeni bir araştırmada, palyaço balıklarının kendileriyle aynı sayıda beyaz çizgileri olan başka palyaço balıklarını gördüklerinde basit bir sayma işlemiyle türdeşlerini tanıyabildiklerine tanık olundu.

Londra University College bilişsel sinirbilim uzmanlarından Brian Butterworth, bugüne dek hayvanlar aleminde sayma becerilerinin daha büyük öğünler kapmaya ya da büyük topluluklar içinde güvenli bir yer edinmeye yardımcı olduğunun bilindiğine, ancak palyaço balıklarının sayıların kimlik belirleme gibi başka bir “değerinin” farkına varmış olabileceklerine dikkat çekiyor.

Journal of Experimental Psychology dergisinde yayımlanan bu yeni araştırma palyaço balıklarının başka balıklardaki üçe dek çizgileri sayabildiklerine ve bunu yaparak yuvalarını ve toplumsal düzenlerini en çok tehlikeye düşürebilecek balıkları belirleyebildiklerine işaret ediyor.

En saldırgan canlı türlerinden

Sevimli görünümlerine karşın, palyaço balıkları saldırganlıklarıyla kötü bir üne sahip. Bu balıklar üzerlerinde barındıkları dokunaçlı denizşakayıklarının ya da anemonların kendi türlerinin bir üyesi tarafından ele geçirildiğini fark ettiklerinde bu davetsiz konuklara saldırırlar ve onları ısırıp, kovalarlar.

Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi deniz canlıları sinirbilimcilerinden Justin Rhodes, bu saldırıların başka balıklarla sınırlı olmadığını dile getirerek, “Palyaço balıkları tam anlamıyla gezegenimiz üzerindeki en saldırgan canlılar arasında yer alırlar. Gelgelelim, topluluğun ast-üst sistemini tehlikeye düşüren yeni gelen kendi türlerinden bireylerdir. Bu balıklar dışarıdan kimsenin gelip yerlerini kapmasını istemezler” diyor.

Palyaço balıklarının 28 farklı türü olduğuna göre, yaşadıkları yeri olağanüstü bir biçimde koruyan bu canlılar kimlerin dost, kimlerin düşman olduğunu nasıl ayırt ederler?

Gövdelerindeki çizgiler…

Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü deniz ekolojisi uzmanlarından Kina Hayashi, uzun süredir bunun palyaço balıklarının gövdelerindeki çizgilerle bir bağlantısı olup olmadığını merak ediyordu. Palyaço balıklarının üzerlerindeki çizgilerin sayısı türlerine göre sıfır ile üç arasında değişir ve çizgiler ya göbekten omurgaya, ya da burundan kuyruğa doğru uzanırlar. Daha önceki araştırmalar balıkların bu çizgilere yoğun bir ilgi duyduklarına işaret ediyordu. 2022 tarihli bir araştırmada, Hayashi palyaço balıklarının kendileriyle aynı sayıda çizgiye sahip olan ve aynı yönde yol alan yapay balıklarla çok daha uzun süre ilgilendiklerine ve onları ısırdıklarına tanık oldu.

Bunun üzerine balıkların gerçekte bu çizgileri sayıp sayamadıklarını merak eden Hayashi ve arkadaşları bir havuza laboratuvarda yetiştirdikleri-gövdeleri turuncu olup üzerlerinde 3 çizgi bulunan- daha önce başka palyaço balıklarıyla hiç karşılaşmamış Amphirion ocellaris türü 50 genç sıradan palyaço balığını farklı akvaryumlara yerleştirdiler. Ardından havuza bir başka sıradan palyaço balığı türüyle laboratuvarda yetiştirilmiş üç farklı türü teker teker havuza eklediler. Balıkların tümü koku geçirmeyen saydam bir kutuda korumaya alınmışlardı.

Türler arası davetsiz konukların gövdeleri turuncu ve siyahın farklı tonlarındaydı ve üzerlerinde sayıları bir ile üç arasında değişen çizgiler vardı. Ancak aralarından bir tanesinin üzerinde kokarca benzeri tek bir çizgi vardı. “Yerli” balıklar davetsiz konukların peşine takılıp onları ısıramıyorlardı, ama onları yine de sıkıştırıp alt edebiliyorlardı. Nitekim, yeni gelenler aynı sayıda çizgiye sahip olduklarında tam da böyle bir durum yaşandı.

Hayashi ve arkadaşları daha sonra 150 başka sıradan palyaço balığını gruplara ayırarak 3 farklı akvaryuma yerleştirdiler. Bir haftalık tanışma süresinin ardından, palyaço balığı toplulukları-turuncu tek renkli ya da üzerleri siyah bordürlü tek, iki, ya da üç dikey beyaz çizgiyle boyanmış- dördüncü bir “yem” balıkla tanıştırıldılar. Araştırmacılar bir olta yardımıyla her bir yapay balığı sarkıttılar.

Hayashi, çizgilerin varlığının açıkça bir fark yarattığına, palyaço balıklarının çizgisiz olanlara kıyasla 10 kat daha sıklıkla üç çizgili yemlerin peşine saldırgan bir biçimde takıldıklarına ve çizgi sayısının bu davranışlarında son derece etkili olduğuna dikkat çekiyor.

Elde edilen bulgular palyaço balıklarının yalnızca sayı saymakla kalmayıp, aynı zamanda bu becerilerinden yuvalarını kendi türlerinden başka bireylerden korumak amacıyla da yararlandıklarını ortaya koyuyor.

Rhodes, bu çalışmanın palyaço balıklarının kendi türlerini nasıl ayırt ettikleri konusuna ciddi bir açıklık getirdiğini belirtse de, balıkların bunu gerçekte sayarak mı yoksa davetsiz konukların üzerinde daha yoğun bir beyazlık olduğunu fark ederek mi yaptıkları konusunun yine de sorgulanması gerektiğini düşünüyor.

Ancak Hayashi daha önceki çalışmalarda palyaço balıklarının yalnızca beyaza hiç tepki vermediklerini, bu yüzden salt beyazlıktaki yoğunluğu fark etmelerinin söz konusu olamayacağını belirtiyor.

Butterworth de palyaço balıklarının hesaplama yeteneğinin, söz gelimi, çizgiler yerine karelerle yapılacak başka deneylerle çok daha ayrıntılı bir biçimde saptanabileceğine dikkat çekiyor.

Hayashi, palyaço balıklarının gerçekten sayabildiklerini kanıtlayabilirse, bir sonraki aşamada bu yeteneğin doğuştan mı geldiğini yoksa sonradan mı edinildiğini araştırmayı tasarlıyor.

Rita Urgan

Kaynak: https://www.science.org/content/article/counting-nemo-clownfish-may-be-capable-simple-math

Palyaço balıkları da basit matematik becerisine sahip yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Yaşamın kökeniyle ilgili çalışmalar paradokslarla doludur. Bir örnek verelim: Bilinen her organizma, hücrelerimizin yapı taşlarını inşa etmek için bir dizi protein ve onu inşa etmeye yardımcı olan DNA’yı kullanır. Ancak DNA ve proteinleri oluşturmak için de bu yapı taşlarına ihtiyaç vardır. Yani ortada bir “yumurta mı tavuktan yoksa tavuk mu yumurtadan çıkar?” paradoksu var.

Araştırmacılara göre, bu “tavuk-yumurta” paradoksunun çözümü, hidrotermal menfezler, yani deniz tabanındaki sıcak suyu yayan ve diğer birçok kimyasal maddeyi parçalayan çatlaklarda yatıyor.

Bilim insanları, menfezlerdeki deliklerin etrafında bol miktarda bulunan üç metal bileşiğinin, hücre büyümesi için kritik enerji açısından zengin organik bileşikleri bir araya getirmek üzere hidrojen gazı ve karbondioksitle (CO2) reaksiyona girmesine neden olabileceğini bulduklarını söylüyor. Ekip, hava deliklerinin etrafındaki yüksek sıcaklık ve basınçların, gezegenimizdeki yaşamı başlatmış olabileceğini savunuyor.

Çalışmaya dahil olmayan Münih’teki Ludwig Maximilian Üniversitesi’nden yaşam bilimci kimyager Thomas Carell, yeni çalışmayı “heyecan verici” bulduğunu söylüyor. Zira çalışmanın ortaya çıkardığı organik moleküller arasında Carell’ın “enerji metabolizmasının en temel molekülleri” olarak adlandırdığı asetat ve piruvat da bulunuyor; bunlar besin maddelerini hücre büyümesine dönüştürme sürecini oluşturan etkenler olarak biliniyor.

İlk metabolizma nasıl oluştu?

Yeni sonuçlar, “ilk metabolizma hipotezi” olarak bilinen, yaşamın kökeni hakkında uzun zamandır devam eden bir fikri destekliyor. Bu görüş, Erken Dünya’daki jeokimyasal süreçlerin, karmaşık moleküllerin sentezini sağlayan, basit enerji açısından zengin bileşikleri yarattığını öne sürüyor ki bu sürecin sonunda Darwinci evrim ve yaşam için gerekli materyaller sağlanmış oluyor.

Bu ilkel metabolizmaya dair başka bir ipucu da 2016 yılında gelmişti. Düsseldorf’daki Heinrich Heine Üniversitesi’nden evrimsel biyolog William Martin liderliğindeki araştırmacılar, binlerce bakteri ve arkanın genomlarını taramış ve muhtemelen bir mikrobik ataya ait paylaşılan genlerin kodlandığı 355 proteini tespit etmişti. Bu proteinler de kaynama sıcaklıklarında gelişen ve hidrojen gazı “yiyen” bu ilkel mikrobun, okyanusta çözünen inorganik karbondioksiti, enerji açısından zengin organik bileşiklere dönüştürmek için elektronlarını kullanarak çoğaldığını gösteriyor. Bu da mikropların, bu koşulların mevcut olduğu hidrotermal menfezlerin yakınında yaşamış olabileceği fikrini destekliyor.

Bu fikir, modern organizmaların hidrojen ve karbondioksiti, “asetil-koenzim A (asetil-CoA) yolu” olarak bilinen bir işlem sayesinde organik moleküller oluşturmak için birleştirmesi gerçeğiyle destekleniyor. Bu işlem, temel organik molekülleri, hücrelerdeki enerji metabolizmasının merkezinde yer alan protein, karbonhidrat ve lipitlerin üretimini sağlayan biyokimyasal süreçlerle besliyor. Ancak ortada bir sorun var; modern organizmalar, asetil-CoA yolunu, çok iyi bir biçimde konumlandırılmış 15.000 amino asitten oluşan 11 enzim kullanarak çalıştırıyor. Duruma açıklık getiren Martin, “doğru protein mekanizmaları veya katalizör olmadan hidrojen ve karbondioksiti bir araya getirirseniz hiçbir şey olmaz” diyor.

Peki organizmalar, asetil-CoA yolunu sürdürme konusundaki yeteneklerini kendiliğinden nasıl geliştirebildi? İki yıl önce, Strazburg Üniversitesi’nden kimyager Joseph Moran liderliğindeki araştırmacılar, en azından kısmi bir cevap önerdi: Demir, nikel ve kobalt dahil saf metallerin, asetil-CoA yolunun kilit üyeleri olan asetat ve piruvat oluşturmak için su (su molekülleri hidrojen içerir) ve karbondioksit reaksiyonunu katalize edebileceğini bildirmişti. Bu bulgu, en erken yaşamın, bir organik madde elde etmek için organik bileşiklerden beslenebileceğini ve zamanla reaksiyonları daha da verimli hale getirmek için bir dizi protein geliştirdiğini gösteriyor.

O ve meslektaşları, su ve Dünya’nın kabuğunun derinliklerindeki metaller arasındaki reaksiyonların sonucu olarak hidrotermal menfezlerin sürekli hidrojen gazı yaydığını biliyorlardı. Araştırmacılar daha önce, erken Dünya okyanuslarında bulunan karbondioksitin bugünkünden yaklaşık 1000 kat daha fazla olduğunu da belirlediler. Ardından Martin ve ekibi, hidrotermal menfezlerin çevresinde yaygın olan metal açısından zengin minerallerin hidrojenin karbondioksit ile reaksiyona girmesine neden olup olamayacağını merak etti.

İki ekip güçlerini birleştirdi

Öğrenmek için Martin’in ve Moran’ın ekipleri menfezlerdeki deliklerin yakınında bulunan demir açısından zengin üç minerali (greigit, manyetit ve avaruit) araştırmak için güçlerini birleştirdi. Bunları bir su çözeltisine eklediler, ardından 100° C ve 25 bar basınçta hidrojen ve karbondioksit içinde kaynattılar ki bu, derin deniz menfezleri çevresinde yaygın koşullar anlamına geliyor. Her üç mineral de hidrojen ve karbondioksit reaksiyonunu katalize ederek format, asetat ve piruvat gibi organik maddelerin bir karışımını oluşturuyordu. Grup, bu bulguyu Nature Ecology & Evolution’da yayımladı. Martin, bu çalışmada sahip oldukları şeyin, sürekli bir kimyasal enerji kaynağı olduğunu ve bunun, metabolizmada kullanılan enerji açısından zengin molekülleri ürettiğini belirtiyor.

Öyleyse, organik yaşamın ilk “yemeği” budur diyebilir miyiz? Uygulamalı Moleküler Evrim Birliği’nden kimyager Steven Benner, bunun mümkün olduğunu söylüyor. Yaşam, evrimin başlaması için bir organizmanın ardıllarına bilgi aktarmak için hem bir gıda kaynağına hem de bir çeşit protojen molekülüne ihtiyaç duyacaktı. Nasıl bir araya geldikleri ise halen belirsiz. Ancak, erken dönemdeki herhangi bir Darwinci sistemin beslenmesi gerekiyordu. Ve Benner şöyle diyor: “[Martin’in ve Moran’ın ekipleri] tarafından tanımlanan süreç kesinlikle besinlerinin bir kısmı olabilir.”

Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynak: https://www.sciencemag.org/news/2020/03/was-life-s-first-meal

Ve yaşamın ilk yemeği bulundu… yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Mercan ekosistemleri sadece biyolojik çeşitlilik açsından değil aynı zamanda denize bağımlı olan yerel halk için de önemli çünkü küçük ölçekli balıkçılık yapılarak halkın besin talebi karşılanmış oluyor. Bu ülkelerin denize bağımlılığı yaşamsal çünkü balıkçılık dışında tek geçim kaynağı turizm. Turizmin sürdürülebilir ve doğaya saygılı biçimde yapılması için de önemli kararlar alınmış. Bunlardan biri Pasifik Okyanusu’ndaki başta Palau Cumhuriyeti olmak üzere ada ülkelerinde deniz ortamına ve canlılarına zarar veren güneş kremlerinin kullanımını, bulundurulması ve satışının yasaklanması. Sadece yerel bitki özütlerinden yapılmış kremlerin satışı serbest.

Diğer bir uygulamaysa, beyazlaşan ve ölen mercan kolonilerinin yerine yapılan mercan ekimi (plantasyon) ve restorasyon çalışmaları. Ağırlıkla Japonya destekli olan ve deniz biyologları (görselde, solda Bayram Öztürk) tarafından yürütülen çalışmalar sonucu belli mercan türlerin yeniden büyütülmesi başarılmış durumda. Restorasyon çalışmaları ise devam ediyor. Gelecek yıllarda dünya okyanuslarında mercan ekimini bir meslek olarak görürsek şaşırmamız lazım. Bu arada, mercan ölümleri sadece iklim değişikliğine bağlı değil. Aşırı yağmur ve seller ile yoğun dalış turizmi baskısı da etkenler arasında.

Pasifik’te bulunan küçük ada ülkeleri iklim değişikliği sonucu deniz suyu seviyesindeki yükselmelerden olumsuz etkileneceği için  iklim değişikliğinin azaltılması için ortak çaba gösteriyorlar. Bu çabanın başında ise uzun süreli izleme programları geliyor.

Son olarak, Palau Cumhuriyeti 500.000 km² bir alanı deniz koruma bölgesi ilan ederek denizlerin sürdürülebilir kullanımı ve korunması için ciddi bir adım attı. Hiç deniz koruma alanı bulunmayan Marmara ve Karadeniz aklıma geldi burada çalışırken. Daha kadar bekleyeceğiz bilmiyorum veya kimin ne kadar umurunda…

Prof. Bayram Öztürk, Tokyo Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Üniversitesi konuk öğretim üyesi.

Mercan ölümleri artıyor yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Bu fenomenden yola çıkan bilim insanları, Dünya’nın 3 milyar yıldan daha uzun bir süre önce gezegeni “su dünyasına” dönüştüren küresel bir okyanusla kaplı olduğuna dair kanıtlar buldu. Öncelikle Batı Avustralya’daki Pilbara kratonunda bulunan kimyasal çökeltilerdeki oksijen izotopları incelendi. Araştırmacılar, Dünya’nın su döngüsünün, kıtaların ortaya çıkmasından önce ve sonra, bu izotopların kararlı durum davranışının iki ayrı aşamadan geçmiş olabileceği sonucuna vardı.

Bulgular sonraki çalışmalarla doğrulanırsa, araştırmacıların ilk tek hücreli yaşamın Dünya’da nerede ve nasıl ortaya çıktığı ve hangi diğer dünyaların yaşanabilir olabileceği konusundaki teorilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.

Nature Geoscience’ta yayımlanan çalışma, eski Dünya’nın neye benzeyebileceği konusundaki tartışmalara açıklama getirmek isteyen Kolorado Üniversitesi’nden jeolog Boswell Wing ve Iowa Eyalet Üniversitesi’nden eski doktora öğrencisi Benjamin Johnson’a ait. Çalışmaları, Batı Avustralya’daki 3,2 milyar yıllık okyanus tabanındaki Pilbara kratonu adı verilen jeolojik bir alanda yoğunlaştı. Antik kabuğun içinde, o dönemde Dünya’yı kaplayan deniz suyu hakkında kimyasal ipuçları vardı.

Bilim insanları, deniz suyunun kabuğa taşıdığı farklı oksijen türlerine odaklandı. Özellikle, iki izotopun, oksijen-16 ve oksijen-18’in nispi miktarlarını 100’den fazla taş örneğinde analiz ettiler. Kabuğun 3,2 milyar yıl önce oluştuğu sırada deniz suyunun daha fazla ağır oksijen izotopu (oksijen- 18) içerdiğini buldular. En olası açıklama ise Dünya’nın o zaman hiç kıtası olmadığı yönünde. Çünkü killerin, katı formu alırken okyanusun ağır oksijen izotoplarını emdiği biliniyor.

Bulgular yine de gezegenimizin o zamanlar tamamen “karasız” olduğu anlamına gelmiyor. Bilim insanları, küçük “mikro-kıtaların” tam da buradan okyanustan dışarı çıkmış olabileceğinden şüpheleniyor. Ancak gezegenin bugünkü gibi toprak bakımından zengin kıtalara ev sahipliği yapmadığı da aşikâr.

Araştırmacılar, başka açıklamaların da mümkün olduğunu belirtiyor. Örneğin kıtalar, geçmişte bugün olduğundan çok daha yavaş oluşmuşsa veya ağır oksijen izotoplarını emen kıtasal killer karada değil de denizde oluşmuşsa aynı kimyasal imza ortaya çıkmış olabilir.

Dünya’nın iç kısmındaki ısı kaybının yavaş yavaş azalmasıyla ilk kıtaların nasıl oluştuğu yine de bir gizem olarak kalıyor. Bilinen tek şey, Dünya’nın, yaklaşık yarım milyar yıl öncesinden 180 milyon yıl öncesindeki Jurassic Dönemi’ne kadar uzanan süreçte süper kıta Gondwana’nın hakimiyetinde olduğu.

Batuhan Sarıcan / batusarican@gmail.com

Kaynaklar:

https://www.theguardian.com/science/2020/mar/02/earth-may-have-been-a-water-world-3bn-years-ago-scientists-find

https://www.nature.com/articles/s41561-020-0538-9.epdf

Dünya 3,2 milyar yıl önce tamamen sularla mı kaplıydı? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

ABD, Florida’daki Harbor Branch Oşinografi Enstitüsü’nden Dr. Derya Akkaynak, çığır açan bir sualtı görüntü modellemesi geliştirdi. Bu sayede sualtında çekilen fotoğraflar, sanki karada çekilmiş gibi net oluyor. Arkeolojiden jeolojiye, sualtı fotoğrafçılığından cep telefonu kameralarına kadar birçok alanı etkileyecek bu çalışmasıyla Blavatnik Genç Bilim İnsanı Ödülü’nü kazanan Akkaynak ile söyleşi gerçekleştirdik.

• Derya hocam, sualtında çekilen fotoğrafları niçin bulanık görüyoruz? Geliştirmiş olduğunuz Sea-thru bu bulanıklığı nasıl gideriyor?

Bulanık görmüyoruz aslında, monoton görüyoruz. Sualtında çektiğimiz bir fotoğraf, aslında birbirine üst üste eklenen iki ana fotoğraftan oluşuyor. Bunların birincisi, fotoğrafını çekmeyi istediğimiz sahnenin (mesela bir ahtapot) renkleri solmuş hali. İkincisi, fotoğraf makinesiyle ahtapot arasındaki sis perdesi. Çektiğimiz fotoğraflarındaki monotonluğun sebebi o renkli sis perdesi. Kamerayla ahtapot arasındaki mesafe ne kadar fazlaysa o sis perdesi o kadar baskın oluyor. Tamamen mesafeye bağlı, o yüzden daha iyi fotoğraflar çekmek istiyorsanız, ahtapota olabildiğinizce yakın olmanız lazım. Resimleri düzeltirken de önce her piksel için sis perdesini hesaplayıp fotoğraftan çıkarıyoruz. Onu çıkardıktan sonra elimizde ahtapotun olduğu birinci parça kalıyor. Onu da çıkarma işlemiyle değil, piksel bazında uyguladığımız bir logaritmik işlemle esas renklerine kavuşturuyoruz. İşin zorluğu, her düzeltmenin fotoğraf bazında değil, piksel bazında olması.

• Peki ama Sea-thru’nun yaptığı netleştirmeyi fotoğraf düzenleme programlarıyla yapamaz mıyız?

En sık karşılaştığım yorum: “Ben bunu Photoshop’ta da yaparım”. Tabi bunu söyleyenler, işin ana fikrini hiç anlamamış oluyor. Photoshop’da (sübjektif olarak) her şey yapılabilir, bir resmi doğru renklerle piksel piksel boyayabilirsiniz. Ama yüzlerce, binlerce, on binlerce fotoğrafı tutarlı şekilde tek tek elle işleyemezsiniz. Kaldı ki bahsettiğim (mesafeyle artan) sis perdesini kaldıracak bir araç Photoshop’ta şu an yok. Ona en yakın araç, atmosferdeki sis kaldırmak için (yine benimki gibi bir bilgisayarla görme algoritmasından uyarlanan) “dehaze” seçeneği. Ama o sualtı fotoğraflarında çalışmaz, çünkü ışığın havada uğradığı değişimle sualtında uğradığı değişim aynı denklemle ifade edilemiyor. Bugüne kadarki bütün algoritmaların başarısızlığının sebebi de buydu zaten.

• Diyelim ki bir mercan resifinin fotoğrafını çekiyoruz. Bu teknoloji sayesinde o resifin tamamen doğal rengini mi yakalamış oluyoruz? Yoksa bir tür photoshop işlemi yapılmış gibi yapay renkler mi elde edilmiş oluyor?

Renkler kesinlikle doğal ve tutarlı. Bununla birlikte Photoshop’la yapıldığı gibi sübjektif değil. Ama renklerin ne kadarının geri gelebileceği, çektiğiniz ortamdaki ışığın miktarına da bağlı. Mesela 150 metre derine, ışığın olmadığı bir yere giderseniz, Sea-thru bir mucize yaratıp karanlığı aydınlatamaz. 30 metre derinde ışığın kırmızı dalga boyları yok olduysa, diğer renkleri geri getirebilir ama orijinal fotoğraftan olmayan kırmızı sinyali geri getiremez. Yani tamamen fizik kuralları içinde çalışıyor.

“Deniz bilimlerinde yapay zekâ patlamasının başlangıcı”

• Scientific American’a verdiğiniz demeçte, Sea-thru için “Deniz bilimlerinde yapay zekâ patlamasının başlangıcı” tanımını kullanıyorsunuz. Oldukça iddialı.

Bu iddiamı savunmak için sizinle şöyle bir bilgi paylaşayım. Bilgisayar bilimleri alanında yayın yapılan en prestijli yer, CVPR (Computer Vision and Pattern Recognition) isimli senelik konferanstır. Baştan sona bitmiş makaleyle bu konferansa başvuruluyor, en az 3 hakem makalenizi okuyup karar bildiriyor ve kabul edilmek epey zor. Gönderilen makalelerini yaklaşık %22’si kabul oluyor. Etki açısından CVPR’nin aldığı senelik atıf, bilimsel dergilerin başını çeken Science ve Nature’dan yüksek. Geçtiğimiz 6 sene içinde CVPR’da 5360 tane makale yayınlanmış. Bunların içinde sadece 5’inin içinde sualtı (yani underwater) sözcüğü geçiyor. Bu 5 tanenin 3 tanesi de benim yazdığım Sea-thru ve ona giden yolu açan 2 makale. Yani bugün bilgisayar bilimlerinde çığır açan her 1000 makalenin sadece 1’i sualtı görüntüleme konusuyla ilgili. Neden böyle peki? Sualtı görüntülemede çok az araştırmacı çalıştığı için mi? Veya sualtı görüntüleme önemsiz bir dal olduğu için mi? Kesinlikle hayır! Aksine, sualtı görüntüleme hiçbir zaman bugün olduğundan daha önemli bir alan olmadı. Bu kadar az makale olmasının sebebi, klasik bilgisayarla görme ve öğrenme yöntemlerinin, mavi-yeşil perde altında kalan sualtı fotoğraflarında çalışmaması. Yani sualtı görüntüleme alanından şu ana kadar duraklama dönemini yaşıyorduk, bunun sebebi sualtı fotoğraflarındaki renkleri, tutarlı olarak geri getiremiyor olmamızdı. Sea-thru bu problemi yüzde yüz çözmüş olmasa da bizi çözüme ilk defa çok yaklaştırdı. O yüzden de bizi duraklama döneminden çıkarıp yapay zekâ dönemine geçireceği konusunda iddialıyım. Hatta piyasaya çıktıktan sonra bir sene kadar kısa bir zamanda bile o kadar alışmış olacağız ki “Aaaa eskiden sualtı fotoğrafları böyle maviydi değil mi” diye şaşıracağız.

• Benzeri bir teknoloji var mıydı yoksa bir öncü mü?

Elbette vardı. 1990’larda dijital kameralar ve sualtı kılıfları ucuzlayıp hayatımıza girdiğinden beri sualtında çekilen fotoğrafların renklerini geri getirmek önemli ve zor bir problemdi. Bunu çözmek için her sene bir düzine algoritma yayınlanıyor. Fakat bunların hiçbirisi tutarlı çalışmıyor. Çünkü hemen hepsi, yanlış (atmosfer için formüle edilmiş) bir görüntü oluşma modelini kullanarak bu renkleri geri getirmeye çalışıyor, hem de kullandıkları modelin yanlış olduğunu bilmeden.

• Siz de bunun üzerine doğru formülasyonu bularak sualtı fotoğraflarını çözen bir model geliştirme gereği duydunuz sanıyorum.

Evet. Çünkü ben de 2015 yılında doktora sonrası çalışmalarıma bu eski algoritmaları kullanarak (daha doğrusu kullanmaya çalışarak) başlamıştım. Bir türlü istediğim sonuçları alamıyordum. “Yahu, bu renkler neden hep tutarsız? Acaba modelde mi bir acayiplik var?” diyerek kafamı kaşıya kaşıya herkesin kullandığı görüntü oluşma modelinin aslında atmosferde çekilen fotoğraflar için formüle edilmiş olduğunu ve sualtında kullanıldığında büyük hatalara yol açtığını keşfettim. Sualtına özel yeni modeli formüle ettim (“Akkaynak-Treibitz modeli”) ve 2018 senesinde CVPR’de yayınladık. Bu yeni model, önceki modelin yok saydığı pek çok değişkeni içeriyor. Yani renkleri geri getirmek için önemli olan etkenlerin neler olduğunu bile bilmiyormuşuz; önceki teknolojilerin aslında hiçbir şansı yokmuş.

3.5 yıllık bir çalışmanın eseri olan Sea-thru sayesinde su altında çekilen fotoğraflar, karada çekilmiş gibi net oluyor. Bunun mümkün kılan teknoloji ise fizik kurallarının doğru kullanan Akkaynak-Treibitz görüntü modeli.
(Görüntü: Matan Yuval, Marine Imaging Lab, Hayfa Üniversitesi)

“Fizik doğru ifade edilince algoritmanın karmaşık olmasına gerek kalmıyor.”

• Akkaynak-Treibitz modelinden bahsettiniz. Burayı biraz açabilir misiniz? Sea-thru’nu arkasında nasıl bir teknoloji yatıyor?

En çok varsayılan şey, yapay zekâ algoritması olduğu ama değil. Bir öğrenme yok. Sea-thru bir bilgisayarla görme algoritması ama ortada bir programlama mucizesi de yok. Çalışmasını sağlayan şey, fizik kurallarının doğru kullanan Akkaynak-Treibitz görüntü oluşma modeli. Bu model, sualtında ışığın nasıl ilerleyip, kamera sensöründe bir fotoğrafın nasıl oluştuğunu temsil ediyor. Bu modelin altı adet önemli değişkeni var. Bunlar, ışığın suda uğradığı değişimin bir yönünü temsil ediyor, her piksel için belli bir fonksiyonun optimizasyonunu yaparak o parametreleri hesaplıyor, sonra onları denkleme koyup ışığın kaybolma sürecini tersine çeviriyor. Kulağa basit gibi geliyor, çünkü öyle – fizik doğru ifade edilince algoritmanın karmaşık olmasına gerek kalmıyor.

• Patentini de aldınız sanıyorum. Ben hep şunu merak ederim; bilim insanları emek harcadıkları buluşlarından para kazanabiliyor mu yoksa aslan payı şirketlere mi kalıyor?

Ticari olarak değeri olacak bir yazılım olduğunu anladığımızda patent başvurusunu makale yayımlanmadan yaptık. Mucitleri, ben ve Tali (Treibitz) hocayız ama patentin sahibi Hayfa Üniversitesi ve ona bağlı Carmel ve SeaErra şirketleri, yani algoritmanın ticari geleceğini, patentin kime lisanslanacağını üniversite belirleyecek ve gelecek gelirden en büyük payı üniversite ve bu şirketler alacak. Bu pek çok yerde böyle oluyor. İşe başladığınız ilk gün size imzalatılan kağıtlardan birinde, tüm buluşlarınızın üniversiteye ait olacağı maddesi de yazıyor. Siz o ilk gün bunu fark etseniz de iş işten geçtiğinde yapacak bir şey yok. Patent almanın masrafı on binlerce dolar. İşte üniversite o masrafları karşılıyor, mucitlere de ileride gelecek gelirden, teselli ikramiyesi şeklinde, az bir pay veriyor ama geri kalan kâr ona kalıyor. Bir anlamda, 3-4 senelik alın terinizi üniversiteye hediye etmiş oluyorsunuz. Ya da şirket kurup, kendi patentinizin lisansını alıp, ürününüzü geliştirip satabilirsiniz, o zaman daha yüksek getirisi oluyor ama akademiyi bırakıp tam zamanlı iş hayatına atılmanız lazım ya da güveneceğiniz bir iş ortağı bulmanız lazım. Beni heyecanlandıran kısım bilim olduğu için o kısmına girmedim. Ama daha kariyerimin başındayım, ticari değeri olan son projemin Sea-thru olacağını sanmıyorum, ileride belki de girerim.

Birçok alanı etkileyecek; toplumsal faydası da var

• Geliştirmiş olduğunuz teknolojinin etki alanını merak ediyoruz.

Bilimsel olarak deniz biyolojisi/ekolojisi, arkeoloji, jeoloji, bilgisayar bilimleri, iklim bilimleri; ticari olarak amatör veya profesyonel sualtı fotoğrafçılarını, sualtı belgeseli çeken şirketleri, savunma sanayiini, petrol ve maden şirketlerini, cep telefonu ve fotoğraf makinesi üreticilerini, fotoğraf makinelerine sualtı kılıfı üreten şirketleri ve Adobe gibi resim düzenleme yazılımları satan şirketleri etkiliyor.

• Yanlış anlamadıysam Sea-thru, deniz altında çekilen fotoğrafları, sanki karada çekilmiş gibi gösteriyor. Bunun sağladığı avantaj/kolaylıklar neler?

Suya bağlı yeşil/mavi perde kaldırılıp, kaybolan renkler ortaya çıktığında, fotoğrafın içinde ne var ne yok otomatik olarak analiz edilebilecek. Bunları sayacak, tasnif edecek vb yapay zekâ algoritmaları geliştirebileceğiz. Şu an için iki sebepten ötürü sualtı fotoğraflarına (tutarlı olarak) yapay zekâ uygulayamıyoruz: birincisi halihazırdaki yapay zekâ algoritmalarının karada çekilmiş fotoğraflardan “öğrenmeleri” ve sualtı fotoğraflarındaki mavi/yeşil perde ile renk bozulması yüzünden tamamen şaşırmaları, ikincisi de yapay zekâ algoritmalarını sualtı fotoğraflarıyla eğitmek için dünyanın her yerindeki gerçek sualtı koşullarını temsil edecek fotoğraf elde etmenin lojistik olarak imkânsız olması. Sualtı fotoğraflarından suyu çıkarmanın en büyük avantajı ise deniz bilimlerini hızlandırması olacak. Hiç denizle ilginiz olmasa da televizyonda bir sualtı belgeseli seyrettiğiniz zaman bambaşka bir dünya göreceksiniz. Denizler hakkında bilgi sahibi olmak onları bilinçli olarak korumamıza da yol açacak. Yani umuyorum ki bilim insanlarına sağlayacağı kolaylıkların yanında toplumsal bir etki de yapacak.

“Tek kullanımlık plastikler yasaklanmalı; kanunu beklemeden vatandaş olarak yapabileceğimiz çok şey var.”

Sea-thru, sadece deniz bilimleri değil, aynı zamanda yer bilimleri için de önemli bir teknoloji. Bilimsel faydasının yanında ekolojik bilinç oluşturma gibi toplumsal bir fayda da gözetiyor.

• Bu teknolojiden bağımsız olarak soracağım: Sualtındaki plastik kirliliği hakkında ne düşünüyorsunuz?

Her yerde plastik var. Ve buna bağlı görüntü kirliliğin dışında, parçalanmış mikro plastik, hayvanların midelerinden bizim içtiğimiz suya kadar her şeyi içinde. Yüzyıllar, belki de bin yıllarca da yok olmayacak. Tek kullanımlık plastik daha 30 sene önce bu kadar hayatımızı teslim almış değildi, şimdi hiç düşünmeden suyu içip şişesini atıyoruz, bazı kişiler, evde bulaşık çıkmasın diye plastik tabak çatalla yemek yiyor her akşam. Kullanıp attığımız plastiğin gerçek maliyetini ödemediğimiz için de bir saniye bile düşünmüyoruz o su şişesini satın alıp sonra atarken. O maliyeti bizim çocuklarımız, torunlarımız faiziyle ödeyecek, hayat kalitelerindeki düşüş, kirlenmiş doğal kaynaklar ve boğuşacakları hastalıklarla. Tabii ki devletin bir vizyonu olup, plastik torbalarda olduğu gibi, tek kullanımlık plastik tabak, çatal, kamış, bardak vs. tüketimini azaltmayı destekleyecek uygulamalar yapması lazım. Ama bizim vatandaş olarak devleti beklememize gerek yok; herkes çantasında evinden getirip götüreceği çatal-bıçak-kaşık, bir kumaş peçete ve bir su matarası taşıyabilir. Ben işyerime de evden el havlusu götürüyorum, çünkü kampüsteki tuvaletlerde kullanılıp atılan, çöpleri dolduran kâğıt peçeteleri görünce sinirlerim bozuluyor. ABD tabii ki tüketme kültürü sayesinde var olan bir ülke, benim evden havlu götürmüş olmam çok acayip, çağdışı, “uncool” bir hareket olarak karşılanıyor.

• Sea-thru’nun ekolojik farkındalığa katkıda bulunacağını düşünüyor musunuz?

Bize sualtıyla ilgili daha çok şey gösterip, merak uyandırıp yeni bilgiler edinmemizi sağlayacağı için düşünüyorum.

• Şimdi biraz geriye dönelim: Son üç buçuk, dört yılınızı bu teknolojiyi geliştirmek için harcadınız. Tek başına mı çalıştınız yoksa bir ekip çalışması mıydı?

3.5 sene boyunca tüm teoriyi ben ve Tali hoca beraber geliştirdik. Yazılım kısmını tamamen ben yaptım. Sualtı deneylerinde pek çok arkadaşım benimle veya benim için dalarak veri toplamama yardımcı oldu. Emeğin büyük kısmı bana ait ama Tali hocanın kurmuş olduğu, tamamen sualtı görüntüleme üzere çalışan laboratuvarın, bana sağladığı maddi, teknolojik, lojistik ve bilimsel destek olmasa bugün gördüğünüz sonuçları bu kadar çabuk elde edemezdik.

• Bu dört yıldaki çalışmalarınız nihayete erene kadar gereken fonu kim karşıladı?

Bu çalışmaların hepsini Hayfa Üniversitesi’nin ve Eilat’taki sualtı araştırma laboratuvarının verdiği doktora sonrası bursla yaptım.

• Bu sizin bugüne kadarki tek çalışmanız değil. Üzerinde çalıştığınız başka ne gibi teknolojiler var?

Sualtı dünyasını hayvanların gözüyle gören bir kamera üzerinde çalışıyorum. Sualtı şartlarında ışık, bizim için olduğundan çok farklı, çok monoton olduğu için onların o hayatı nasıl tecrübe ettiğini merak ediyorum. Eğer mavi/yeşil ışık yüzünden hayvanlar da her şeyi monoton görüyorsa, neden denizin dibinde her şey halen renkli ve gri değildi? O renkler kimin için? Ne amaca hizmet ediyor?

• 

  Dr. Derya Akkaynak’ın bilimsel kariyerinize baktığımızda ODTÜ Uzay Mühendisliği’ni birincilikle tamamlayan, ardından yüksek lisans ve doktorasını M.I.T’de vererek çalışmalarını Florida Atlantic Üniversitesi’ne bağlı Harbor Branch Oşinografi Enstitüsü’nde sürdüren genç ve başarılı bir bilim insanıyla karşılaşıyoruz.

  Peki, niçin su altı görüntüleme ve gözlemleme problemleri üzerinde uzmanlaşmaya karar verdiniz? Bir eksiklik ve açık mı gördünüz?

İlla ki denizle ilgili bir iş yapmak istediğim için ve fotoğraflar, yaptığınız çalışmanın sonucunu, soyut olarak değil de gayet somut ve çekici olarak yansıttığı için kendimi görüntüleme üzerine yoğunlaşmış buldum.

• Ortak yazarlı makalelerinizin Science Mag ve Royal Society Open Science başta olmak üzere birçok önemli dergide yayımlandığını görüyorum. Atıf sayıları nedir?

2013 yılında beri hakemli dergilerden yayınlanmış yaklaşık 30 tane makalem var, toplam 376 atıf almışım, 11 tane makalem 11’den fazla atıf almış (h-index) ve 12 tane de en az 10 adet atıf almış makalem var (i10-index). Rektör olabilir miyim sizce?

“Çocuğunuzu bırakın sevdiği işleri yapsın!”

• Deniz altı ilk olarak ne zaman ilginizi çekmeye başladı? Çocukluğunuza dayanan bir merak hikâyesi var mı?

Yetişkin olarak hayatıma yön veren deniz tutkum çocukluğumun Urla’da geçen günlerine dayanıyor. Ben Ankara doğumluyum, fakat anne tarafından Girit mübadiliyiz. Girit’den gönderilip İzmir’e yerleşen büyüklerimiz, zaman içinde Urla’da deniz kenarında bir ev yapmışlar (o zamanki Urla deyince sakın aklınıza bugünkü sosyetik Urla gelmesin. Doğru düzgün yolu bile olmadığından inşaat malzemelerini denizden getirmişler). Çok şanslı bir çocuktum — yaz tatillerinde Ankara’dan gelip üç ayımı doğanın ortasındaki o evde geçirir, sabahtan akşama kadar yüzer, kıyının her bir köşesini deniz gözlüğüyle inceler, hayvanları dürtükler, hareketlerini gözlemlerdim. Zaten sudan çıkmadığım için komşular arasında lakabım “ördek”ti. O zamanlar belediye beton dökerek kıyı ekosistemini yok etmemişti; sazlıklar, kargılar, denize dökülen dereler, deniz kuşları vardı; denizin içini de avlayıp bitirmemiştik, evimizin önünden yunuslar geçerdi, hatta balıkçıların ağlarına yavru köpekbalıkları takılırdı. O günler benim sonsuz hayaller kurduğum, kendi kendime keşifler yaptığım, yetişkinlerin hayatlarındaki sıkıntılardan hiç haberimin olmadığı büyülü günlerdi.

• Sualtı ve doğaya ilgisi olan bir çocuğa sahip ebeveynlere ne önerirsiniz?

Eğer çocuğunuzun denize tutkusu varsa (veya kuşlara, böceklere, dansa, sanata, size acayip gelen başka bir şeye…) onun yolunu değiştirip doktor, mühendis, avukat olmaya zorlamayın. “O işten para kazanılmaz” eskide kalmış bir kavram, çünkü internetin ve sosyal medyanın getirdiği olanaklarla, iyi düşünülmüş, iyi icra edilmiş her işten para kazanılabilir. Ve tabii ki para her şey değil; en mutlu insan, en zengin olan değil, hayatına bir anlam katmış, sabah yatağından, yaşamak için heyecanla kalkan insandır. Çocuğunuzun heyecan duyduğu alana yönelmesine destek olun ve sırf siz bu tutkuyu anlamadığınız veya onaylamadığınız için önünü kesmeyin.

Söyleşi: Batuhan Sarıcan

batusarican@gmail.com

(Bu söyleşi, dergimizin 205. sayısında yayımlanmıştır.)

Derya Akkaynak sualtı görüntülemede çığır açacak teknolojiyi anlattı yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Virüsler insanlar için genelde zararsızlar. Fakat virüsler balina, yengeç ve özellikle de bakterilere (tek hücreliler okyanuslardaki biyokütlenin yüzde altmışını oluştururlar) bulaşabildiğinden ekolojik rolleri küçümsenecek gibi değil. Aynı şey iklim için de geçerli. Okyanuslar insanlar tarafından salınan karbondioksitin yarısını soğuruyorlar. Daha önceki araştırmalar da virüslerin karbondioksiti derin sulara taşıdıklarını ve uzun vadede atmosferden uzaklaştırdığını göstermişti. Yeni bulgu bu yüzden iklim değişimiyle mücadelede de yardımcı olabilecek.

Araştırmacıları özellikle de Kuzey Kutbu sularında çok fazla çeşitli virüsün bulunması şaşırttı. Buna göre mikroskobik tür çeşitliliğinin merkezi özellikle soğuk olan bölgeler. 80 örnek bölge okyanusların sadece bir kısmını temsil ettiği için hem genetik hem de coğrafi açıdan yeni sürprizler beklenebilir. Nitekim Hint Okyanusu’nun batısı ve Pasifik Okyanusu’nun doğusu daha hiç araştırılmadı.

Kaynak

Denizlerde 200 bin yeni virüs türü tespit edildi yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Aralarında Türkiye’den TAGES şirketinin de olduğu, Yunanistan/Aristoteles Selanik Üniversitesi’nin eşgüdümünde bir araya gelen İsviçre, Fransa, Almanya, Hollanda, İspanya’dan katılımcılar, PlasticTwist projesiyle “farklı” bir çözüm öneriyorlar: Acaba plastik atığı “katma değeri olacak” bir metaya dönüştürebilir miyiz? Ve bunun için, blockchain sistemini kullanabilir miyiz? Plastiğe bilişimle değer kazandıracak bir yenilikçilik yapabilir miyiz?

Avrupa Birliği’nin Ufuk 2020 Programı çerçevesinde maddi olarak desteklenen bu ilginç inovasyon projesinde yer alan TAGES CEO’su Leyla Arsan soruyu e-posta ile yanıtladı:

“Projedeki esas inovasyon, şirketleri, kurumları plastik atığı ve asıl plastiğin kendisini bir değer olarak görmelerini sağlatacak ‘token’ adı verilen dijital bir teşvik aracı kullanacak olmaları. Token, blockchain üzerinden çalışacak, atığa değer yaratacak bir araç. Örneğin X Şirketi, piyasada geri dönüştürülmüş plastik satın aldığında -diyelim- 100 token kazandı. Dönüştüren de 100 token kazandı. Bu sistem içinde olan şirketler, sistem içinde olmayanlara göre daha avantajlı olacaklar. Çünkü, gezegene ve çevreye daha fazla değer katan, döngüsel ekonomi ve sürdürülebilirlik bilinci yüksek kurum ve vatandaş olarak görülecekler. Token kullanımı, blockchain’in sağladığı saydamlık, ölçülebilirlik, izlenebilirlikle bu sürecin güvenirliğini artıracak. Artık, ‘tokenomics’ diye bir kavram var. Çevreye verilen önemin, atıkların geri dönüşümünün, bunun bir değer yaratmasının, kısacası döngüsel ekonomiye katkının ölçüsü ‘tokenomics’ ile ölçeklenecek.”

“Böyle bir öneri, devletin uygulamayı planladığı depozito sistemi için de ideal. Örneğin, plastik şişe atığının takibi, kurumlararası muhasebeleşmesi, hem atanların hem de toplayanların, dönüştürenlerin token kazanmasıyla, teşvikler ya da buna bağlı başka hizmetler ve ürünler de sunulabilir. Böylece amaç, pazarda hareket yaratıp arz/talep dengesini değiştirmek. Şu anda çok ucuz olan ve en çok da tek kullanımlık tüketimi en kolay olan plastiğin bu cazibesini “elmas kadar pahalı ve değerli” bir hale dönüştürerek, erişimi zorlaştırmak, sadece gereği olduğunda daha kritik amaçlar için kullanmak. Herkesi bu pazara çekip, mevcut plastiğin yeniden kullanımını artırmak. Bunun en iyi ölçümü de token ile gerçekleşebilir. Tek cümleyle: Blockchain ile süreç izlenebilir, token ile pazar değeri ölçülebilir.”

Fransız karikatürünün üzerinde “çöplüğe dönüşmüş okyanus” yazıyor. Müşteri, garsona: “Ama bunun tadı plastik gibi”. Garsonun cevabı: “Eh, deniz ürünü olduğunun kanıtı.”

Bu fikirlerin nasıl hayata geçirilebileceğini denemek üzere İstanbul’da bir atölye çalışması yapıldı: Plastik atığın değer kazanacak bir metaya dönüşmesi için neler yapılabilir tartışıldı. Projenin lansmanı 14 Eylül 2019’da açılacak İstanbul Bienali’nin kapanış günü olan 10 Kasım 2019’da yapılacak. PlasticTwist’in Bienal’le ilişkisi ironik bir tesadüf: Bienalin ana teması, insan eliyle dünyanın sonunun nasıl hızlandırıldığını gösteren en somut kanıtın, 3,4 milyon kilometre kare büyüklüğünde, 7 milyon ton ağırlığında bir plastik atığının Büyük Okyanus’taki varlığı. Bienal’in başlığı da bu felaketi yansıtıyor: “Yedinci Kıta”. Böylece İstanbul Bienali, bu yılki temasına çok uygun bir bilimsel toplantıyla, PlasticTwist’in soruna blockchain’li inovasyon önerisiyle “umutlu” sona erecek.

Edip Emil Öymen

*Bu yazı 29.07.2019 tarihli BTHaber’de yayınlandı.

Plastik atık, elmas olur mu? yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Karadeniz’i Marmara ve Ege’ye bağlayan boğazdan az miktarda tuzlu su girerken, başta Tuna olmak üzere Avrupa’nın diğer dört büyük ırmağından bol miktarda tatlı su akar. Bunun sonucunda Karadeniz’de son derece istikrarlı bir su tabakalanması oluşur: Üstte bol oksijenli az tuzlu tatlı su, altında ise daha yoğun olan tuzlu dip suyu yer alır.

Diğer denizlerde rüzgar ve kış aylarındaki düşük yüzey suyu sıcaklıkları bu bölgelerin düzenli olarak karışmasını sağlarken Karadeniz’de bu hemen hemen hiç yaşanmaz. Bunun sonucu olarak da alttaki su tabakasında çok az oksijen vardır yani neredeyse bir ölüm bölgesidir. Bu ortama uyum sağlamış birkaç tür dışında organizmaların büyük bir kısmı bol oksijenli yüzey suyunda yaşar.

Karadeniz’deki oksijenli, dolayısıyla da yaşanabilir alan çok kısıtlıdır. Bu havzanın neredeyse tamamen kapalı olması nedeniyle hem yatay, süreli tabakalanma nedeniyle dikey olarak da böyledir diyor Liege Üniversitesi’nden Arthur Capet.

Araştırmacı bu bölge sınırının nerede bulunduğunu ve nasıl değiştiğini inceledi. Bu amaçta ekibiyle birlikte, 1955 yılından bu yana düzenli olarak farklı derinliklerdeki oksijen miktarını, tuzluluk oranını ve sıcaklığı ölçen yüzer dubaların verilerini değerlendirdi.

Ve ortaya çıkan sonuç korkunç: Yaşama elverişli bölge 1955 yılında 140 metre derinliğe kadar devam ederken bugün 90 metre derinlikte bitiyor. Buna göre Karadeniz’deki su organizmalarının yaşam alan yüzde kırktan fazla küçülmüş. Dahası, derin sulara çok az oksijenin ulaştığı zamanlar da azalmış. Eskiden yüzeydeki soğuk su yılda bir kez derin sulara ulaşırken artık sadece iki yılda bir ulaşıyor.

Bu durum ekolojik ve ekonomik sonuçlar yaratacaktır. Çünkü fitoplanktondan yırtıcılara kadar, tüm ekosistem bu tabakada oluşmakta. Peki ama yaşam alanı niçin küçülüyor? Araştırmacılara göre burada iki faktör rol oynuyor. Sovyetler Birliği’nin bitimine kadar ırmaklardan aşırı derecede gübrelenmiş su akıyordu Karadeniz’e. Bu besleyici madde fazlalığı yosunların çoğalmasına neden olarak derin sularda daha fazla oksijen tüketimine yol açmış. Yeni yönetmelikler sayesinde besleyici madde taşıyan su 1990 yılında kısıtlanmıştı bu yüzden de Karadeniz’deki durum düzelmiş olmalıydı. Fakat bu arada ikinci “suçlu” kendisini fazlasıyla hissettirince düzelme yaşanmadı.

İklim değişimi yüzünden, hava ve yüzey suyu sıcaklığı son on yıllarda ısındı ve rüzgarlar da eskisi kadar serin esmiyor diyor araştırmacılar. Buna bağlı olarak da üstteki sıcak ve az tuzlu su tabakası ve soğuk ve tuzlu derin su arasındaki seviye farkı artıyor ve bunun sonucunda da kışın bile karışım yaşanmıyor.

Capet, bu fenomenin daha da kötüleşebileceğini söylüyor: “Gerçi şimdilik tüm sonuçları tahmin edemiyoruz ama ne olursa olsun bizler değişen bir sistemin tanıklarıyız”. 

Kaynak: www.biogeosciences.net/13/1287/2016/

Karadeniz’in, bir ölüm denizine doğru yolculuğu yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

200 milyon yıllık okyanusların kalıntıları sadece parçalar halinde karada bulunmaktadır. Eski okyanusal kabuğa ait kalıntılar hiçbir zaman ilk konumlarında bulunmamıştır. Fakat İsrail’deki Ben-Gurion Üniversitesi’nden Roi Granot şimdi Akdeniz’de ilkel okyanusal kabuğa ait bir kalıntı tespit etti. Jeolog ekibiyle birlikte Doğu Akdeniz’de 2012-2014 yılları arasında bir keşif gemisiyle kaydedilen, manyetik kabuk profillerini değerlendirmiş. Burada diğer kabuk bölgelerinden daha eski olduğu tahmin edilen Herodot havzası yer alır. Araştırmacılar ayrıca bölgenin yerçekimi anormallikleriyle ilgili uydu verilerini de incelemişler. 250 kilometre uzunluğunda çizgi biçiminde manyetik anormalliklerden oluşan bir parça saptayan Granot, bu Herodot havzasındaki kabuğun okyanusal olduğunun kanıtı diyor. Çünkü yeni kabuk oluşurken, katılaşan kayaç eriyiği, dünyanın manyetik alanının o an ki kutuplaşmasını korur.

Dünyanın manyetik alanındaki değişimin ne zaman ve hangi aralıklarla gerçekleştiği, yerkabuğunun oluştuğu zamanda meydana gelen manyetik çizgilerin sırasına göre hesaplanabilmekte. Herodot havzasının altındaki okyanusal kabuk için Granot 340 milyon yıllık bir değer bulmuş. Buna göre bu kayaç, bugüne dek bilinen en eski okyanus kabuğu. Akdeniz’in dibindeki bu alan, Atlantik ve Hint Okyanuslarından çok önce oluşmuş ki bunun Karbonifer dönemindeki levha tektoniğiyle ilgili anlayışımız üzerinde önemli etkileri olacaktır diyor Granot.

Bulgu öte yandan sadece yaşı nedeniyle değil ilkel kalıntının bulunduğu yer nedeniyle de şaşırtıcı. Özellikle de Akdeniz bölgesi dünyamızın geçmişinde, yeraltını çeşitli kabuk parçaları ve levha parçalarından oluşan bir mozaiğe dönüştüren tektonik hareketler yaşamıştır. Çünkü burada önce süper kıta Pangea kırılarak ayrılmış, daha sonraysa Afrika ve Avrasya levhası çarpışmıştı. Tahminlere göre Herodot havzasındaki kabuk, Tetis denizinin bir parçası.

Bu Akdeniz öncüleri Pangea’nın parçalanması sırasında oluşmuş. Eğer Granot’un tarihlendirmesi doğruysa, o zaman Tetis denizinin de sanılandan 50 milyon yıl önce açılmış olması gerekiyor. Bu da süper kıta Pangea’nın, 320 milyon yıl önce birleşmeyi tamamlamadan önce yeniden parçalanmaya başlamış olduğu anlamına gelir diyen Granot, Herodot havzasındaki eksi okyanus kabuğunun günümüzdeki tektonik süreçleri de etkilediği kanısında. Çünkü Levante sahasındaki ince ve gergin okyanus kabuğundan, Herodot havzasındaki göreceli olarak kalın kabuğa geçiş bu bölgede niçin daha fazla depremin meydana geldiğini açıklayabilir diye düşünüyor araştırmacı.

Kaynak: http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2784.html

En eski okyanusal kabuk, Akdeniz’de bulundu yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.

Waste Shark, dünyanın en büyük balığı olan balina köpek balığı örnek alınarak modellendi. Tıpkı onun gibi, çok geniş bir ağzı var. Suyun üzerinde süzülerek avını takip ediyor, yediklerini de karnında tutuyor. Ama bu durumda, av küçük balıklar değil, plastik atıklar.

Bu robot, denizlerdeki çöpleri topluyor yazısı ilk önce Herkese Bilim Teknoloji üzerinde ortaya çıktı.