Kutup bölgesindeki süngerlerin yönettiği biyolojik bir sıcak noktanın in situ oksijen, karbon ve besin döngüsünü açığa çıkarma

Derin, karanlık Arktik’te yaşamın gelişmesi

Dalgaların çok altında, neredeyse donma noktasındaki sularda ve hiç güneş ışığı olmadan, bilim insanları şaşırtıcı derecede yoğun bir topluluk keşfettiler: Arktik bir denizaltı dağı üzerinde yaşayan geniş derin deniz süngeri alanları. Bu çalışma, görünüşte basit hayvanların oksijen soluyarak, görünmez gıdayı tüketerek ve diğer okyanus canlılarının bağımlı olduğu temel besinleri geri dönüştürerek nasıl tüm gizli ekosistemi ayakta tuttuklarını inceliyor.

Süngerlerin su altı şehri

Araştırma, zirvesi yüzeyden yaklaşık 580 metre aşağıda bulunan Arktik Orta Okyanus Sırtı boyunca yükselen Schulz Bank adlı yüksek bir deniz dağına odaklanıyor. Zirvesi yoğun “sünger yatakları” ile kaplıdır; burada farklı sünger türleri camımsı iskeltal iğnelerden oluşan resif benzeri yapılar oluşturur. Bu sünger alanları, balıkları, mercanları ve birçok küçük omurgasızı barındıran üç boyutlu bir habitat yaratır. Kuvvetli akıntılar deniz dağı etrafında dolaşır, mevsimsel plankton patlamalarından gelen parçacıkları ve organik maddeleri yakalar ve bunları zirveye taşır; bu da zorlu, gıda kıt çevreye rağmen burayı derin deniz biyolojik bir sıcak noktasına dönüştürür.

Deniz tabanında solunum ve artık ölçümleri

Bu topluluğun nasıl işlediğini anlamak için ekip, uzaktan kumandalı araçlar kullanarak sünger yatağı yamalarının üzerine şeffaf akrilik odacıklar yerleştirdi. Her odacık, küçük bir deniz tabanı bölümünü ve oradaki canlıları kapattı. Birkaç saat boyunca enstrümanlar oksijondaki değişimleri kaydetti ve küçük mikropları ve farklı formlardaki azot ile fosfor gibi çözünmüş besinleri izlemek için su örnekleri topladı. Çok miktarda sünger biyokütlesine sahip odacıklar ile yalnızca küçük veya dağınık süngerleri içeren odacıklar karşılaştırılarak, süngerlerin çevreleyen suyun kimyasını ne kadar güçlü biçimde yönlendirdiği tahmin edilebildi.

Karbon kullanımında derin deniz sıcak noktası

Sünger yatağı bir solunum güç merkezi olduğu ortaya çıktı. Topluluk, bilinen derin deniz mercan resiflerinde ölçülen oranlarla karşılaştırılabilir ve Arktik’teki yakın yumuşak sedimentlerden çok daha yüksek olan oksijen tüketim oranlarına sahipti. Basitçe söylemek gerekirse, süngerler ve komşuları yüzeyden gelen yavaş, sürekli yiyecek yağmurundan makul şekilde sağlanabileceğinden çok daha hızlı organik karbon tüketiyor. Bu uyumsuzluk, süngerlerin özellikle çözünmüş organik karbon ve mikroskobik plankton gibi daha az görünür besin kaynaklarına eriştiğini, suyu sürekli filtreleyerek bunları kullandığını gösteriyor. Bu aktiviteleri, üstteki suyu deniz tabanına sıkı şekilde bağlayarak erişilemez kalan karbonu, daha geniş bentik besin ağına yakıt sağlayabilecek formlara hızlıca dönüştürüyor.

Atıkları derinlik için gübreye çevirme

Oksijen ve karbon tüketirken aynı zamanda süngerler suya sürekli bir inorganik besin akışı—amonyum, nitrat, nitrit ve fosfat—serbest bırakıyor. Bu besinler, bir gübre gibi davranarak mikropları ve algleri deniz dağı sınırlarının çok ötesinde besleyebilir. Daha fazla sünger biyokütlesi içeren odacıklar genellikle daha yüksek besin salınımı gösterdi ve bu da hayvanların merkezi rolünü vurguladı. Çalışma ayrıca farklı sünger tiplerinin farklı davrandığını buldu. İçinde az mikroba sahip süngerler özellikle büyük miktarlarda amonyum ve fosfat salma eğilimindeyken, mikropla zengin süngerler besinleri daha çok içsel olarak geri dönüştürüyor ve daha dengeli azot-fosfor oranları koruyor gibiydi. Bu, bir deniz dağı üzerindeki sünger türü karışımının yalnızca ne kadar besin yeniden üretildiğini değil, hangi kimyasal formda olduğunu da şekillendirebileceğini gösteriyor.

Bu gizli geri dönüşüm tesisinin önemi

Genel olarak sonuçlar, Schulz Bank’ı bir derin deniz geri dönüşüm tesisi olarak resmediyor: süngerler sudan yoğunluğu düşük, kullanımı zor karbon ve oksijeni çekiyor, işliyor ve koyu okyanusta diğer yaşamı destekleyebilecek besin açısından zengin yan ürünler salıyor. Ölçümler teknik olarak zorlu ve sınırlı sayıda deneye dayansa da, bunlar sünger yataklarının sadece pasif habitatlar olmadığını, karbon ve besin döngülerinin aktif motorları olduğunu doğruluyor. Benzer sünger alanları artık dünya okyanuslarında keşfedildiğinden, bunların birleşik etkisi derin sularda besinlerin ve enerjinin nasıl hareket ettiğini önemli ölçüde etkileyebilir. Bu yavaş büyüyen toplulukları dip trolü, derin deniz madenciliği ve dolaşımdaki iklim kaynaklı değişiklikler gibi tehditlerden korumak, daha geniş deniz ekosisteminin sağlığı ve üretkenliğinin sürdürülmesi için bu nedenle kritik önem taşıyor.

Atıf: Hanz, U., Mueller, B., Bart, M.C. et al. Unveiling in situ oxygen, carbon and nutrient cycling of a sponge-driven biological hotspot in the arctic. Sci Rep 16, 7743 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41798-4

Anahtar kelimeler: derin deniz süngerleri, besin döngüsü, Kutup sırtı deniz dağı, karbon akışı, bentosel sıcak nokta