Bilim insanları, 2018 tarihlerinde Amerika'da sıra dışı bir deney gerçekleştirdi ve okyanusa kırmızı bpya döküldü. Araştırmada kullanılan boya sıradan bir renklendirici değil, suyun hareketini takip edebilmek için kullanılan “rhodamine” adlı kimyasal bir izleyiciydi.
Araştırmanın amacı okyanusu renklendirmek değil, belirli bir deniz suyu kütlesinin zaman içerisinde nereye ve nasıl hareket ettiğini gözlemlemekti. Bilim insanları yaklaşık 130 galonluk rhodamine ve etanol karışımını bir araştırma gemisinden denize pompaladı. Karışım, yüzeye yakın deniz suyuyla yaklaşık olarak aynı yoğunluğa sahip olacak şekilde hazırlandı.
Ardından farklı derinliklerdeki boya yoğunluğu takip edildi. Bu ölçümler akıntı, sıcaklık ve suyun diğer özelliklerine ilişkin verilerle birleştirilerek suyun nasıl taşındığı incelendi.
Okyanusun yüzeye yakın bölümünde rüzgar, dalgalar ve diğer etkiler nedeniyle sürekli karışan bir katman bulunuyor. “Karışık tabaka” olarak adlandırılan bu bölgede suyun özellikleri derinlik boyunca görece benzer hale geliyor. Deneyde de kırmızı boyanın bu üst katmanda oldukça kolay yayıldığı görüldü. Araştırmacılar, karışık tabakadaki dikey yayılma hızını yaklaşık 7 × 10⁻⁴ metrekare/saniye olarak hesapladı.
Ancak karışık tabakanın altında, su yoğunluğunun daha belirgin biçimde değiştiği sınıra gelindiğinde bu değer yaklaşık 5 × 10⁻⁶ metrekare/saniyeye kadar düştü. Buna göre okyanusun üst katmanındaki dikey karışım, bu katmanın alt sınırından gerçekleşen karışımdan yaklaşık 140 kat daha güçlüydü.
Yaklaşık 33 saat süren ölçümler boyunca boyanın yüzde 99'unun okyanusun karışık üst katmanında bulunduğu tespit edildi. Boyanın küçük bir kısmına daha derinlerde de rastlandı ancak bu dağılım düzenli değildi. Araştırmacılara göre boyanın bir bölümü farklı bir noktada daha önce alt katmana geçmiş, ardından okyanus akıntılarıyla yatay olarak taşınmış olabilir.
Bu sonuç, okyanusun yüzeyinin hemen altında bulunan yoğunluk farklarının maddelerin derinlere doğru ilerlemesini önemli ölçüde sınırlandırabildiğini gösterdi.
Araştırmanın en dikkat çekici sonuçlarından biri, okyanus tabakaları arasındaki yoğunluk farklarının yarattığı etkinin görülmesi oldu. Yüzeye yakın karışık tabakada türbülans nedeniyle maddeler nispeten hızlı dağılabilirken daha yoğun ve tabakalı suya geçiş çok daha yavaş gerçekleşiyor.
Araştırmacılar, yüzeydeki bir maddenin alt katmanlara geçişinin birkaç saat içinde düzenli şekilde gerçekleşmediğini, sürecin en az birkaç güne yayılabileceğini belirtti. Aşağı yönlü hareketin de sürekli ve eşit biçimde değil, aralıklı ve bölgesel olarak meydana geldiği görüldü.
Deney yalnızca kırmızı boyanın okyanusta nereye gittiğini görmek için yapılmadı. Deniz suyundaki karışımın anlaşılması; ısı, besin maddeleri, kirleticiler ve suda çözünmüş diğer maddelerin okyanusta nasıl taşındığını ortaya koymak açısından önem taşıyor.
Araştırmacılar ayrıca boyanın yatay yöndeki hareketinin büyük ölçüde yüksek frekanslı radarlarla ölçülen okyanus akıntılarıyla açıklanabildiğini, türbülansın ise buna daha sınırlı bir katkı sağladığını tespit etti. Okyanusa bırakılan 75 kilogramlık kırmızı boya böylece gözle görülmesi zor olan bir sistemi görünür hale getirdi. Deney, okyanusta bir maddenin nereye taşınacağını yalnızca akıntıların değil, bulunduğu su katmanının da önemli ölçüde belirlediğini ortaya koydu.
Not: Görsel yapay zeka tarafından temsili olarak üretilmiştir.