Bilim-TeknolojiYazılar

Denizler ve Göller Neden Yüzeyden Donmaya Başlar?

Hayatımızın büyük bir bölümünü kapsayan, olmazsa olmazımız su hakkında neler biliyoruz? Dünya’nın kutup bölgelerinde dahi denizin dibi neden donmuyor? Nasıl oluyor da yüzeyi buz kaplamışken su altındaki canlılar hayatlarını sürdürebiliyor?

Ben buna suyun azizliği diyorum. Dünya’nın var oluşundan bu yana en küçük canlı organizmadan, en büyük canlı varlığa kadar, bütün biyolojik hayatı ve bütün insan faaliyetlerini ayakta tutan şey sudur. Peki, birçok farklı yapıda sıvı olmasına rağmen suyu diğerlerinden ayıran ve yaşam kaynağı haline getiren en temel özellik nedir?

Yapılan araştırmalara göre su dışındaki diğer sıvıların çoğunun ısıları düştükçe moleküllerinin hareketliliğinde azalma olur, büzüşürler ve özkütleleri artar. Böylece donmuş halinin özkütlesi, kendi sıvı hallerinin özkütlesinden daha fazla olur ve kendi sıvıları içinde dibe batarlar.

Su için ise özel durumlar söz konusudur. Molekülleri arasında özgün etkileşimleri olan su diğer sıvılara benzemez. Sıvılar arasında en yüksek yüzey gerilimi düzeyine sahip olması, beklenmedik derecede yüksek kaynama noktası ve çok iyi bir çözücü olması farklılıklar arasında yer alır. Diğer sıvılardan ayıran en büyük en büyük fark ise, sıcaklığı 4°C’nin altına düştüğünde gözlenir. 4°C’ye düşene kadar büzüşen su, daha sonra birdenbire genleşmeye başlar. Bu noktada su kütlesi mümkün olan en küçük hacimde, yani en yüksek yoğunluk değerindedir. Kinetik enerjisi iyice düşen su molekülleri birbirine yaklaşmak yerine düzgün ve boşluklu yapılar oluşturarak hacmi artırır. Su donma noktasına ulaştığında katılaşırken içi boş ve altıgen yapıda kararlı kristal kafesler oluşmaya başlar. Bu boşluklu yapı, buzun özkütlesinin sudan yaklaşık dokuzda bir ölçüde daha düşük olmasına sebep olur. Suyun özkütlesinden daha düşük özkütleye sahip olan buz dolayısıyla yüzeyde kalır.

Fizik kurallarına göre suyun dibine batması gereken buz, gerçekten dibe batsaydı ve suyun özkütle farkından kaynaklı bu özel durum olmasaydı ne olurdu?

Bu durumda okyanuslar, denizler ve göllerde, donma alttan başlayacak ve alttan başlayan donma, yüzeyde soğuğu kesecek bir buz tabakası olmadığı için, yukarı doğru devam edecekti. Bunun sonucunda koca bir buz kütlesine dönüşen göllerin, denizlerin ve okyanusların üzerinde yalnızca birkaç metrelik su birikintileri kalacaktı. Böyle bir Dünya’nın denizlerinde hiçbir canlı yaşayamazdı. Denizlerin ölü olduğu bir ekolojik sistemde kara canlılarının varlığı da mümkün olamazdı. Yani, su “normal” davransaydı, Dünya ölü bir gezegen olacaktı.

Hepinize su gibi aziz ve duru bir hayat dileklerimle…

 

Banu Kevser AKÇAY

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Göz Atın
Kapalı
Başa dön tuşu