- Konbuyu başlatan
- #1
F
faust
Ziyaretçi
Derleyen: Prof. Dr. Timur USTA ÖMER
Ekli dosyayı görüntüle 1019 Wegener, “kıtaların kayması teorisi” ni ilk ortaya attığında görüşü hemen kabul görmedi. Bunun nedenlerinden biri, o dönemde okyanus tabanları hakkında çok az şeyin bilinmesiydi. Araştırmacılar 20. yüz yıla kadar su
derinliğini, ucuna ağırlık bağlanmış halatlar kullanarak ölçülüyorlardı. Çok derin sularda gerçekleştirilen bu derinlik ölçümleri hem çok zaman alıcı, hem yorucu, hem de çok kaba ölçümlerdi; yani hassas sonuçlar elde edilemiyordu.
2. Dünya savaşının ardından yaşanan teknolojik gelişmeler sonucunda yeni deniz aygıtları üretilmiş ve bu aygıtların kullanılmaya başlanmasıyla okyanus tabanlarının topoğrafyası ile ilgili bilgiler de hızla artmaya başlamıştı. En ilginç keşiflerden biri, küresel ölçekte okyanus sırt sisteminin ortaya çıkartılmasıydı.Her iki yanındaki derin okyanus tabanına oranla 2-3 km daha yüksek olan bu sırt sistemi Dünya üzerinde bilinen en uzun yapıdır.
Okyanus sırtlarının, yeni okyanusal litosferin meydana geldiği, uzaklaşan veya yapıcı levha sınırlarına işaret ettiğini artık öğrenmiş bulunuyoruz. Derin okyanus hendeklerinin de, okyanusal litosferin mantoya dalarak yeryüzünden silindiği, yaklaşan levha sınırlarını simgelediğini biliyoruz. Levha tektoniği prosesleri sonucunda, okyanus ortası sırtlarda okyanus kabuğunun üretilmesi, yitim zonlarında ise oluşmuş okyanus kabuğunun tüketilmesi nedeniyle, okyanus kabuğunun sürekli olarak yenilendiğini anlıyoruz. Ekli dosyayı görüntüle 1020 Şekil 1
Deniz Tabanlarının Haritalanması
Okyanus ve denizlerdeki su tamamen çekilseydi, büyük volkanik dağlar, derin çukurlar, geniş düzlükler, çizgisel dağ kuşakları ve büyük platolar gibi çok değişken bir morfoloji görülürdü. Gerçekten de manzara, karalardaki kadar değişken olurdu. Batimetri, okyanus diplerinin ölçümü ve okyanus tabanının şeklinin veya topoğrafyasının haritalanmasıdır. Okyanus tabanlarındaki topoğrafyanın anlaşılması, H.M.S. Challenger’ın (Şek. 1) tarihi önem taşıyan ve üç buçuk yıl süren araştırma seferi ile başlamıştır. Challenger’ın Aralık 1872-Mayıs 1876 tarihleri arasında gerçekleştirdiği araştırma seyahati sırasında küresel ölçekte, hemen hemen tüm okyanuslar çalışılmıştır. 127.500 km lik bir yolun kat edildiği bu seyahat sırasında, bilim adamları ve gemi personeli Arktik okyanusu hariç tüm okyanusları incelemiştir.
Seyahat boyunca, ağırlık takılmış ipler kullanılarak yapılan ve ağır işçilik gerektiren su derinliği ölçümleri de dahil, okyanuslara ilişkin pek çok unsur çalışılmıştır. Challenger tarafından okyanus derinlikleri ve değişken topoğrafya hakkında toplanan bilgiler, kısa bir süre sonra, özellikle Kuzey Atlantik Okyanusu tabanına bir iletişim kablosu döşenmesi sırasında yapılan ölçüm ve gözlemler ile daha da arttırılmıştır. Ancak o dönemde derinlik ölçümleri ağırlıklı ipler ile yapıldığından, deniz tabanı ile ilgili bilgiler hep sınırlı kalmıştır.
Batimetrik Teknikler
Günümüzde su derinlikleri artık ses enerjisi kullanılarak ölçülmektedir. “Echosounder” adı verilen ve ses kullanarak derinlik ölçen ilk aygıtlar 20. Yüz yılın başlarında geliştirilmiştir. Echosounder’lar su içine ses dalgası gönderir ve bu ses dalgaları büyük bir deniz organizmasına veya deniz tabanına çarptığında, bir eko meydana getirir. Çok hassas bir alıcı dipten yansıyan ekoyu kaydeder, bir süreölçer de çok hassas olarak ekonun alındığı zamanı saniyenin bölüntüleri derecesinde ölçer. Ses dalgasının su içinde yayılma hızı (saniyede yaklaşık 1500m) ve enerjinin okyanus tabanına ulaşıp geriye yansıması için geçen zaman bilindiğinden derinlik ölçülebilir. Bu eko’ların sürekli izlenmesi ile elde edilen derinlikler bir grafik üzerine yerleştirildiğinde deniz tabanının bir kesiti elde edilir. Bitişik traversler boyunca elde edilen profillerin birleştirilmesi sonucunda da deniz tabanının haritası üretilmiş olur.
2. Dünya Savaşı’nın ardından Amerikan Deniz Kuvvetleri, deniz mayınlarını ve diğer patlayıcıları belirlemek için “sidescan sonar” adı verilen bir cihaz geliştirmiştir. Bu torpidoya benzeyen cihaz, bir iple geminin arkasına bağlanır ve gemi hareket ettikçe arkada çekilen sonar, deniz tabanında gemi güzergahının her iki yanını tarayan bir ses yelpazesi yayar. Sidescan sonar verilerinin birleştirilmesiyle araştırmacılar ilk kez deniz tabanının fotoğrafa benzer görüntülerini elde etmişlerdir. Sidescansonar’ın deniz tabanına ait çok yararlı görüntüler üretse de batimetrik veri (su derinliği verisi) sağlayamaması kullanım alanını sınırlamıştır.
Bu problem 1990’lı yıllarda geliştirilen yüksek çözünürlüklü “multibeam” cihazlarıyla aşılmıştır. Bu sistemler, gemi gövdesine monte edilmiş ses kaynaklarından yelpaze şeklinde ses dalgası yayar ve çok sık aralıklı ve farklı açılarda yerleştirilmiş alıcıları kullanarak deniz tabanından gelen yansımaları kaydeder.
Ekli dosyayı görüntüle 1021
Şekil 2. Okyanus tabanlarının haritalanmasında ses enerjisinden yararlanılır. A) Echosounder; B) Multibeambatimetri
Bu sayede, her birkaç saniyede bir tek bir noktanın derinliğini ölçmek yerine bu tekniği kullanan bir araştırma gemisi onlarca kilometre genişlikli şeritler boyunca deniz tabanının haritalanmasını kolaylıkla yapabilmektedir. Deniz tabanının bir bölümü “multibeam sonar” kullanılarak haritalanmak istendiğinde, gemi o alan üzerinde bir çim biçme makinasıyla bir bahçenin çimlerini kesmeye benzer şekilde
düzenli aralıklar ile boylu boyunca ileri-geri hareket ederek bir alanı tarar. Bu sistem sayesinde, bir metre seviyesinde yükselti farklılıklarını kolayca ayırt edilebilen, yüksek çözünürlüklü batimetri verisi elde edilebilmektedir.
Kullanılan üstün teknolojilerine karşın, multibeam sonar ile donatılmış bir araştırma gemisi saatte en fazla 10 ila 20 km lik bir hızla hareket edebilmektedir. Dünya üzerindeki tüm okyanusların-denizlerin tabanını haritalanması için multibeam sonar ile donatılmış en az 100 gemiye ve yüzlerce yıllık bir zamana ihtiyaç vardır. Bu da, dünya üzerinde deniz tabanlarının neden sadece % 5 lik bir bölümünün ayrıntılı olarak haritalandığını iyi açıklamaktadır.
Ekli dosyayı görüntüle 1019 Wegener, “kıtaların kayması teorisi” ni ilk ortaya attığında görüşü hemen kabul görmedi. Bunun nedenlerinden biri, o dönemde okyanus tabanları hakkında çok az şeyin bilinmesiydi. Araştırmacılar 20. yüz yıla kadar su
derinliğini, ucuna ağırlık bağlanmış halatlar kullanarak ölçülüyorlardı. Çok derin sularda gerçekleştirilen bu derinlik ölçümleri hem çok zaman alıcı, hem yorucu, hem de çok kaba ölçümlerdi; yani hassas sonuçlar elde edilemiyordu.
2. Dünya savaşının ardından yaşanan teknolojik gelişmeler sonucunda yeni deniz aygıtları üretilmiş ve bu aygıtların kullanılmaya başlanmasıyla okyanus tabanlarının topoğrafyası ile ilgili bilgiler de hızla artmaya başlamıştı. En ilginç keşiflerden biri, küresel ölçekte okyanus sırt sisteminin ortaya çıkartılmasıydı.Her iki yanındaki derin okyanus tabanına oranla 2-3 km daha yüksek olan bu sırt sistemi Dünya üzerinde bilinen en uzun yapıdır.
Okyanus sırtlarının, yeni okyanusal litosferin meydana geldiği, uzaklaşan veya yapıcı levha sınırlarına işaret ettiğini artık öğrenmiş bulunuyoruz. Derin okyanus hendeklerinin de, okyanusal litosferin mantoya dalarak yeryüzünden silindiği, yaklaşan levha sınırlarını simgelediğini biliyoruz. Levha tektoniği prosesleri sonucunda, okyanus ortası sırtlarda okyanus kabuğunun üretilmesi, yitim zonlarında ise oluşmuş okyanus kabuğunun tüketilmesi nedeniyle, okyanus kabuğunun sürekli olarak yenilendiğini anlıyoruz. Ekli dosyayı görüntüle 1020 Şekil 1
Deniz Tabanlarının Haritalanması
Okyanus ve denizlerdeki su tamamen çekilseydi, büyük volkanik dağlar, derin çukurlar, geniş düzlükler, çizgisel dağ kuşakları ve büyük platolar gibi çok değişken bir morfoloji görülürdü. Gerçekten de manzara, karalardaki kadar değişken olurdu. Batimetri, okyanus diplerinin ölçümü ve okyanus tabanının şeklinin veya topoğrafyasının haritalanmasıdır. Okyanus tabanlarındaki topoğrafyanın anlaşılması, H.M.S. Challenger’ın (Şek. 1) tarihi önem taşıyan ve üç buçuk yıl süren araştırma seferi ile başlamıştır. Challenger’ın Aralık 1872-Mayıs 1876 tarihleri arasında gerçekleştirdiği araştırma seyahati sırasında küresel ölçekte, hemen hemen tüm okyanuslar çalışılmıştır. 127.500 km lik bir yolun kat edildiği bu seyahat sırasında, bilim adamları ve gemi personeli Arktik okyanusu hariç tüm okyanusları incelemiştir.
Seyahat boyunca, ağırlık takılmış ipler kullanılarak yapılan ve ağır işçilik gerektiren su derinliği ölçümleri de dahil, okyanuslara ilişkin pek çok unsur çalışılmıştır. Challenger tarafından okyanus derinlikleri ve değişken topoğrafya hakkında toplanan bilgiler, kısa bir süre sonra, özellikle Kuzey Atlantik Okyanusu tabanına bir iletişim kablosu döşenmesi sırasında yapılan ölçüm ve gözlemler ile daha da arttırılmıştır. Ancak o dönemde derinlik ölçümleri ağırlıklı ipler ile yapıldığından, deniz tabanı ile ilgili bilgiler hep sınırlı kalmıştır.
Batimetrik Teknikler
Günümüzde su derinlikleri artık ses enerjisi kullanılarak ölçülmektedir. “Echosounder” adı verilen ve ses kullanarak derinlik ölçen ilk aygıtlar 20. Yüz yılın başlarında geliştirilmiştir. Echosounder’lar su içine ses dalgası gönderir ve bu ses dalgaları büyük bir deniz organizmasına veya deniz tabanına çarptığında, bir eko meydana getirir. Çok hassas bir alıcı dipten yansıyan ekoyu kaydeder, bir süreölçer de çok hassas olarak ekonun alındığı zamanı saniyenin bölüntüleri derecesinde ölçer. Ses dalgasının su içinde yayılma hızı (saniyede yaklaşık 1500m) ve enerjinin okyanus tabanına ulaşıp geriye yansıması için geçen zaman bilindiğinden derinlik ölçülebilir. Bu eko’ların sürekli izlenmesi ile elde edilen derinlikler bir grafik üzerine yerleştirildiğinde deniz tabanının bir kesiti elde edilir. Bitişik traversler boyunca elde edilen profillerin birleştirilmesi sonucunda da deniz tabanının haritası üretilmiş olur.
2. Dünya Savaşı’nın ardından Amerikan Deniz Kuvvetleri, deniz mayınlarını ve diğer patlayıcıları belirlemek için “sidescan sonar” adı verilen bir cihaz geliştirmiştir. Bu torpidoya benzeyen cihaz, bir iple geminin arkasına bağlanır ve gemi hareket ettikçe arkada çekilen sonar, deniz tabanında gemi güzergahının her iki yanını tarayan bir ses yelpazesi yayar. Sidescan sonar verilerinin birleştirilmesiyle araştırmacılar ilk kez deniz tabanının fotoğrafa benzer görüntülerini elde etmişlerdir. Sidescansonar’ın deniz tabanına ait çok yararlı görüntüler üretse de batimetrik veri (su derinliği verisi) sağlayamaması kullanım alanını sınırlamıştır.
Bu problem 1990’lı yıllarda geliştirilen yüksek çözünürlüklü “multibeam” cihazlarıyla aşılmıştır. Bu sistemler, gemi gövdesine monte edilmiş ses kaynaklarından yelpaze şeklinde ses dalgası yayar ve çok sık aralıklı ve farklı açılarda yerleştirilmiş alıcıları kullanarak deniz tabanından gelen yansımaları kaydeder.
Ekli dosyayı görüntüle 1021
Şekil 2. Okyanus tabanlarının haritalanmasında ses enerjisinden yararlanılır. A) Echosounder; B) Multibeambatimetri
Bu sayede, her birkaç saniyede bir tek bir noktanın derinliğini ölçmek yerine bu tekniği kullanan bir araştırma gemisi onlarca kilometre genişlikli şeritler boyunca deniz tabanının haritalanmasını kolaylıkla yapabilmektedir. Deniz tabanının bir bölümü “multibeam sonar” kullanılarak haritalanmak istendiğinde, gemi o alan üzerinde bir çim biçme makinasıyla bir bahçenin çimlerini kesmeye benzer şekilde
düzenli aralıklar ile boylu boyunca ileri-geri hareket ederek bir alanı tarar. Bu sistem sayesinde, bir metre seviyesinde yükselti farklılıklarını kolayca ayırt edilebilen, yüksek çözünürlüklü batimetri verisi elde edilebilmektedir.
Kullanılan üstün teknolojilerine karşın, multibeam sonar ile donatılmış bir araştırma gemisi saatte en fazla 10 ila 20 km lik bir hızla hareket edebilmektedir. Dünya üzerindeki tüm okyanusların-denizlerin tabanını haritalanması için multibeam sonar ile donatılmış en az 100 gemiye ve yüzlerce yıllık bir zamana ihtiyaç vardır. Bu da, dünya üzerinde deniz tabanlarının neden sadece % 5 lik bir bölümünün ayrıntılı olarak haritalandığını iyi açıklamaktadır.