Oksijen, bilinen tüm akıllı yaşam formlarını destekleyen molekül, büyük ölçüde bitkiler tarafından üretilir. Su altında veya karada olsun, bitkiler karbondioksiti fotosentez yoluyla oksijene dönüştürür. Ancak, son yapılan bir araştırma, oksijenin ışığın ulaşamadığı derinliklerde yaşam olmadan da üretilebileceğini gösteriyor.
Nature Geoscience dergisinde yayımlanan bu araştırma, okyanus tabanındaki oksijen tüketim oranını belirlemek amacıyla derin deniz tortularından örnekler topladı. Araştırmacılar, organizmalar veya oksijenle reaksiyona girebilecek tortular gibi faktörlerin oksijen tüketimini nasıl etkilediğini anlamaya çalışıyordu. Ancak, beklenenin aksine, deneylerinin çoğunda oksijenin azaldığını değil, arttığını gözlemlediler. Bu durum, oksijenin nasıl üretildiğine dair sorulara yol açtı.
Karanlık Oksijen Üretimi Nasıl Gerçekleşiyor?
Araştırmacılar, deniz tabanında gerçekleşen bu “karanlık” oksijen üretiminin, yalnızca polimetalik nodüller ve metallifer tortular olarak bilinen mineral konsantrelerinin varlığında meydana geldiğini buldu. Nodüllerin, elektroliz için yeterli enerjiyi sağlayacak elektrik akımının geçmesine izin veren doğru metal karışımına ve yoğunluğa sahip olduğunu düşünüyorlar. Bu süreç, suyun (H₂O) hidrojen (H) ve oksijen (O) bileşenlerine ayrılmasını sağlıyor.
Araştırmacılar ayrıca, üretilen oksijen miktarının, deniz tabanındaki nodüllerin sayısına ve karışımına bağlı olarak dalgalanabileceğini öne sürdü.
Derin Deniz Madenciliğinin Etkileri
Bu araştırma ekibi, lityum, kobalt ve bakır gibi metallerin derin deniz tabanından çıkarılmasının etkilerini anlamaya çalışıyordu. Çalışma, bir madencilik şirketi tarafından finanse edildi ve amaç, derin deniz madenciliğinin insanlığa ve Dünya sistemine net bir fayda sağlamasını garanti altına almaktı. Örneğin, lityum ve kobalt, cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar ve elektrikli araçlar için şarj edilebilir pillerin yapımında kullanılırken, bakır ise TV ve radyolar gibi cihazların elektrik kablolaması ve çatı kaplama ile sıhhi tesisat işleri için önemlidir.
Araştırma, Pasifik Okyanusu’nda Hawaii ve Meksika arasında bulunan ve milyonlarca ton metal içeren geniş bir alan olan Clarion-Clipperton bölgesine odaklanmıştı. Ancak, bilim insanları bu ölçekteki madenciliğin potansiyel olarak öngörülemez olduğunu ve okyanus ekosistemleri için hayati öneme sahip habitatları yok edebileceğini düşünüyorlar. Derin deniz madenciliği ayrıca, kırılgan ekosistemlere zararlı tortu bulutları getirebilir, bu da artan sayıda ülkenin moratoryum çağrısında bulunmasına yol açmaktadır.
Yaşam İçin Karanlık Oksijenin Anlamı
Bu bulgunun etkileri, başka yerlerdeki yaşam için de bir rol oynayabilir. Oksijen, bilinen karmaşık yaşam için gereklidir. Karmaşık yaşam, aslında oksijeni bir atık ürün olarak üreten fotosentez yapan organizmalarla birlikte evrimleşmiş ve genişlemiştir. Ancak, bu oksijen, organizmaların metabolizmasını oksijen olmadan olduğundan çok daha verimli hale getirir. Fotosentetik bakteriler olmadan, Dünya’nın yaşamı muhtemelen oksijene bu kadar bağımlı olmayacak ve bildiğimiz biyolojik çeşitlilik evrimsel yolunu izlemeyecekti.
Ancak bu çalışma, deniz tabanındaki zengin nodüllerin biyosfere – Dünya üzerindeki tüm canlı organizmaları kapsayan yaşam alanına – ek bir oksijen kaynağı sağlamış olabileceğini gösteriyor. Bu nodüllerin evrimi nasıl etkilediğini anlamamız için, nasıl ve ne zaman oluştuğunu daha iyi anlamamız gerekiyor. Şu an bildiğimiz tek şey, bu nodüllerin oluşumu için oksijene ihtiyaç duyulduğudur.
Bu tür çalışmalar, Dünya’daki yaşamın kökeninin hala derin bir gizem olduğunu göstermektedir.