Denizlerdeki dalgalar niçin köpükleniyor?

Suyun yüzeyinde fazla bir gayret sarf etmeden ilerliyormuş gibi görünen dalgalar su moleküllerinin küçük hareketleri sayesinde olur. Rüzgâr deniz yüzeyinde estikçe önce kıpırdanmalar ve minik dalgacıklar oluşur, sonra dalgaların yükseklikleri artar, rüzgâr bu sefer de dalgaların yüzeyine çarparak onları sürükler, sürüklenirken daha da büyür ve hızlanırlar. Bazı şartlarda anormal kuvvetli ve yıkıcı olabilirler.

Denizlerin durumu, rüzgâr hızı ve dalga yüksekliğine göre, uluslararası “Beaufort” numaraları ile 0-12 arasında sınıflandırılır. Sıfır deniz durumunda rüzgâr yoktur, deniz yüzeyi “karıncalar su içer” diye tabir edilen şekilde ayna gibidir. Denizde dalgalar ve bunların tepelerindeki kuzu postuna benzer köpüklenmeler 3 deniz şiddetinden (13 km/saat rüzgâr hızı) sonra başlar. Denizde yaygın olarak beyaz köpüklerin görülmesi rüzgâr hızının 52 km/saat, dalga yüksekliğinin dört metreyi geçtiği 7 deniz şiddetinden sonradır. Bu sınıflandırmanın son kademesi olan 12 deniz şiddetinde ise rüzgâr hızı 120 km/saat’i, dalga yüksekliği 15 metreyi bulur. Deniz tamamen köpükle kaplanmış olup beyaz renktedir, köpükler havaya karışmaktadır, görüş mesafesi çok azalmıştır.

Rüzgârın hızı saatte 13 kilometrenin altında iken deniz yüzeyinde sadece buruşukluklar oluşturabilir, yüzey gerilimi suyun yüzeyini el değmemiş gibi tutar. Daha yüksek rüzgâr hızında, rüzgârın transfer ettiği enerji miktarı yüzey gerilimini yener, deniz yüzeyi deformasyona uğrar, oluşan dalgalar arasında kalan hava, küçük hava kabarcıkları halinde köpükler oluşturur. Suyun yüzeyinde oluşan her dalgalanmada suya yeni hava kabarcıkları katılmış olur. Bu kabarcıklar su damlalarına benzer ama üzerlerindeki su miktarı azdır. Üzerlerine gelen ışığın büyük bir kısmını yansıtırlar, bu nedenle de köpükler beyaz görünürler, sarı renkteki biranın köpüğünün beyaz olması gibi.

Köpüklenme olayı denizin yüzeyinde oluşur ve aşağılara geçmez. Hava kabarcıkları suyun en fazla 10 santimetre altına kadar inebilir. Bu arada suyun içindeki yağlı cisimleri ya da protein gibi su tutmayan maddeleri içlerine alır ve hızla tekrar su yüzeyine fırlarlar. Yüzeye gelince içlerindeki hava aniden genişler, baloncuk patlar, etrafındaki zar yüzlerce minik su damlacığı halinde etrafa savrulur.

Olayın bundan sonrası ise gerçek bir doğa mucizesidir. Hava kabarcıkları deniz yüzeyinin en üstünde, milimetrenin onda birinden daha ince bir tabaka oluşturur. Bu tabakanın bir özelliği var. Deniz suyunda çok az bulunan fosfor, magnezyum, potasyum gibi elementler ile çinko, kobalt, kurşun gibi ağır elementler bu tabakada daha yoğun olarak bulunur. Yani köpükteki hava kabarcığının patlaması ile atmosfere karışanlar normal deniz suyunda bulunanlardan daha farklı ve zengindir.

Bu şekilde her gün deniz yüzeyinden atmosfere 27 milyon ton tuz aktarılır. Tuz kristalleri, su tutma özelliklerinden dolayı su buharım çevrelerinde toplar ve bulutlan oluştururlar. Denizdeki dalgalar, köpüklenmeler ve hava kabarcıklarının patlaması olmasaydı, deniz tuzlarınca zengin su damlacıklan atmosfere fırlamaz, denizin sadece suyu buharlaşır, tuzu kalırdı. Gökyüzünde bulutlar oluşamaz, yağmurlar yağmaz, tabiatın dengesi alt üst olurdu.

Ortalama düzeyde yağış alan bir yere düşen yağmur damlalarında önemli miktarda deniz kökenli elementler (tuz ve ağır metaller) vardır. Bunlar kalsiyum, magnezyum, potasyum fosfatlan ve sülfatlan gibi tarımla uğraşanların kullandıkları gübre malzemeleridir, yani deniz köpükleri sayesinde gökyüzünden karaların üzerine devamlı gübre takviyesi yapılmaktadır.

Bazen deniz ve göl kıyılarında, nehir kenarlarında da köpükler görülür ve bunların deterjan tipi atıklardan dolayı oluştuğu sanılır. Eskiden olsa bu doğru olabilirdi çünkü deterjanlar moleküler yapılan nedeniyle bakteriler tarafından yok edilemiyordu. Sonradan üreticiler deterjanlardaki kimyasal yapıyı değiştirdiler ve bakteriler tarafından çözünebilir hale getirdiler. Bu nedenle su kenarında görülebilecek köpük birikimlerinin artık deterjan kökenli olması mümkün değildir.

Bazen küçük balık sürüleri de kıyıda saklanabilmek için kendileri köpük üretirler ama araştırmacılara göre deniz kenarlarında arada sırada ortaya çıkan köpüklerin esas sebebi denizlerdeki tuzlar, kimyasallar, ölü balıklar ve yosunlardır. Bunların hepsi dalgalar ve akıntılarla birbirlerine karışıyor, çözünüp çürüyor, ortaya çıkan organik bileşikler suda kabarcıkların oluşmasına neden oluyor. Bu kabarcıklar akıntıyla taşınırken birbirlerine yapışıyor ve köpük tabakası oluşturuyorlar. Bu köpükler de rüzgâr altındaki sahillerde, girdapların oluştuğu kovuklarda birikiyorlar. Köpük daha ziyade sabahın erken saatlerinde görünür ve öğleye kadar kaybolur.