Balıklar Buzlu Sularda Donmadan Nasıl Hayatta Kalır?

Solo Bilge   Ocak 06, 2022   Genel Konular   Yorum Yap  

Soğuk kış aylarında göller ve nehirler donarak buz oluşturur. Yine de balıklar ve diğer suda yaşayan hayvanlar hayatta kalmayı başarır. Peki nasıl?

Antartika gibi soğuk yerlerin buzlu suları, deniz yaşamını desteklemektedir. Sadece suyun içinde yaşayan canlılar değil, hem karada hem suda yaşayan canlılar da hayatta kalmayı başarabiliyorlar. Milyonlarca yıldır yaşadığımız Dünya'da köklü bir iklim değişikliği olmadığı için yaşam bu gibi yerlere adepte olmuştur. Özellikle balık gibi suyun içinde yaşayan canlılar nasıl oluyor da donmadan hayatta kalabiliyorlar. 

Tüm sıvıların bir kaynama noktası ve donma noktası vardır. Su belirli bir sıcaklığa ulaştığında kaynar ve buhara dönüşür. Belirli bir sıcaklığın altına düştüğünde ise donar ve buza dönüşür. Su 100 derecede kaynar ve 0 derecede donar. Havanın sıcaklığı sıfırın altına düştüğünde göller ve nehirler donar.

Bu gibi büyük su kütlelerinin sadece üst tabakası donar. Donmuş üst tabakanın altındaki su sıvı halde kalır ve donmaz. Ayrıca oksijen suyun içinde hapsolur. Sonuç olarak suyun içinde üretilen oksijen suyun içinde kalır ve balıkların buz tutmuş gölde yaşamaları bu şekilde devam eder.

Şunu düşünenler olmuştur. Peki neden tüm su kütlesi, göl büyüklüğünde bir buz küpü gibi donmuyor?

Genel olarak, tüm sıvılar ısıtıldığında genleşir, ancak su bu kuralın bir istisnasıdır. Su ısıtılırsa, hacmi yavaş yavaş azalır. (Hacimdeki bu azalma, sıcaklık 4 °C'ye yükselene kadar devam eder.) 4 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda su genleşmeye başlar. Daha sonra sıcaklıktaki artışla genişlemeye devam eder, sonunda 100 °C'ye ulaşıp buhara dönüşene kadar.

Başka bir deyişle, 4 °C'de su en az hacme (en az yer kaplar) ve maksimum yoğunluğa (en ağır olduğu an) sahiptir. Suyun bu düzensiz genişlemesine anormal genişleme denir. Bu anormal genişleme, göllerde ve nehirlerde sadece üst tabakayı dondurarak önemli bir rol oynar.

Yüzey katmanlarının sıcaklığı 4 °C'ye düştüğünde, su kütlesi maksimum yoğunluk kazanır ve aşağı çöker. Batan su, alttaki suyu değiştirir ve aynı anda suyun alt katmanları yükselir. Bu da 4 °C'ye soğutulur ve tekrar aşağı iner.

Su kütlesinin tamamı bu sirkülasyonla  sıcaklığı  4 °C'nin altına düşürür. Suyun yoğunluğu veya ağırlığı azalır ve bunun sonucunda ağırlaşan su batmaz. Yüzey suyu  0 °C'ye ulaştığında donar, alt kısım ise 4 °C'de kalır. Hafif donmuş bir buz tabakası üstte yüzer. Atmosferdeki soğukluk sıfırın altında dahi olsa buz tabakasının altındaki su  4 derecede uzun süreler kalır.

Buz, ısının içinden kolayca geçmesine izin vermez, bu nedenle aşağıdaki suların donması çok yavaş bir işlemdir. 30 metrenin altındaki derinliklerde sıcaklıklar soğuk ve sabittir, ancak yiyecek kıttır. Sonuç olarak balıklar daha yavaş büyüyerek bu duruma adapte olmuşlardır.

Balıkların buz gibi sularda yüz yüze kaldığı başka tehlikeler de vardır, ölüm gibi. Sıradan bir balığın vücut sıvısı, çevresindeki suyun sıcaklığı -5 °C'nin altına düşerse katılaşabilir. Böylece Kuzey Kutbu ve Antarktika balıkları bölgelerine ilginç bir şekilde uyum sağlamışlardır.

Morina, yassı balık ve kutup balıklarının belirli türlerinin metabolizma hızları düşüktür ve vücut sıvılarının donma noktasını azaltmak için glikoprotein adı verilen antifriz molekülleri üretirler. Buna, kış uykusuna yatan ayıların balık versiyonu olarak bakılabilir, bu kanatlı arkadaşların Dünya'daki diğer birçok canlıdan daha fazla yaşadığını gösteren bir hayatta kalma taktiğidir.