Pasifik Okyanusu'nun Derinlerinde Devrim Niteliğinde Keşif: Karanlık Oksijen
kuzey pasifik okyanusu'ndaki clarion-clipperton bölgesi'nde (ccz) çalışan bilim insanları, dünya çapında bir ilke imza atarak deniz tabanındaki metalik nodüllerin "karanlık oksijen" olarak adlandırılan kendi oksijenlerini ürettiğini keşfetti.
yeni araştırmalar, pasifik okyanusu tabanında bulunan patates büyüklüğündeki metalik nodüllerin, tamamen karanlıkta ve herhangi bir canlı organizmanın yardımı olmadan oksijen ürettiğini ortaya koyuyor.
"karanlık oksijen" olarak adlandırılan bu derin deniz oksijeninin keşfi, bilim insanlarının ilk kez organizmaların katılımı olmadan oksijen üretildiğini gözlemlemesi anlamına geliyor ve dünya'daki yaşamın ortaya çıkışı hakkındaki bilgilerimize meydan okuyor.
çalışmanın baş yazarı, iskoç deniz bilimleri derneği'nde (sams) deniz tabanı ekolojisi ve biyojeokimya araştırma grubu lideri ve profesör olan andrew sweetman, "bu verileri ilk aldığımızda, sensörlerin hatalı olduğunu düşündük, çünkü derin denizlerde yapılan her çalışma şimdiye kadar sadece oksijenin tüketildiğini, üretilmediğini görmüştür" dedi. ancak aletler aynı sonuçları göstermeye devam ettiğinde, sweetman ve meslektaşları "çığır açıcı ve daha önce düşünülmemiş bir şeyin peşinde olduklarını" biliyorlardı.
nature geoscience dergisinde 22 temmuz'da yayınlanan sonuçlar, kuzey pasifik'teki clarion-clipperton bölgesi'nde (ccz) bulunan küçük metalik nodüllerin, deniz suyunun bir elektrik yükü varlığında oksijen ve hidrojene ayrıldığı deniz suyu elektrolizi yoluyla oksijen ürettiğini gösteriyor. çalışmaya göre, bu yük, nodüller içindeki metal iyonları arasında var olan elektrik potansiyeli farkından gelebilir ve bu da elektronların yeniden dağılımına yol açar.
polimetalik nodüller olarak adlandırılan bu yapılar, okyanus yüzeyinin 3.000 ila 6.000 metre altında, deniz tabanının düz bölgeleri olan okyanusun abisal ovalarında yaygındır. bu nodüller çoğunlukla demir ve manganez oksitler içerir, ancak aynı zamanda kobalt, nikel ve lityum gibi metallerin yanı sıra elektronik ve düşük karbon teknolojilerinin temel bileşenleri olan seryum gibi nadir toprak elementlerini de barındırır.
sweetman ve meslektaşları başlangıçta, hawaii ve meksika arasındaki 4,5 milyon kilometrekarelik bir alanı kaplayan bir abisal ova olan ccz'deki deniz tabanı ekosistemi üzerinde polimetalik nodüllerin madenciliğinin potansiyel etkilerini incelemek için yola çıkmışlardı. bu değerlendirmenin bir parçası olarak ekip, çeşitli yerlerde özel deney odaları kullanarak oksijen konsantrasyonlarındaki değişiklikleri ölçtü. tipik olarak, daha az ışık mevcut olduğu için, daha az fotosentetik organizma ve dolayısıyla daha düşük oksijen üretimi olduğu için, bilim insanları okyanusta ne kadar derine inerse oksijen seviyeleri o kadar düşer. ancak beklenen oksijen düşüşü yerine, veriler deniz tabanından sürekli emisyonlar olduğunu gösterdi.
hiçbir ışığın nüfuz edemediği 13.000 fit (4.000 m) derinlikte karanlık oksijenin keşfi, bilim insanlarının dünya'nın oksijeninin yalnızca fotosentez yoluyla (ve amonyağın oksidasyonu yoluyla, ancak bu hemen tüketilen küçük miktarlarla sonuçlanır) doğal olarak üretildiğine dair inancına meydan okuyor. sweetman, bunun da yaklaşık 3,7 milyar yıl önce dünya'daki yaşamın kökenleri hakkında yeni soruları gündeme getirdiğini söyledi.
"gezegende aerobik yaşamın başlaması için oksijen olması gerekir ve bizim anlayışımıza göre dünya'nın oksijen kaynağı fotosentetik organizmalarla başlamıştır" dedi. "ama artık ışık olmayan derin denizde de oksijen üretildiğini biliyoruz. bu nedenle, 'aerobik yaşam nerede başlamış olabilir?' gibi soruları yeniden gözden geçirmemiz gerektiğini düşünüyorum."
sweetman, sonuçların aynı zamanda derin deniz ekosistemleri için hayati bir oksijen kaynağı olabilecek polimetalik nodüllerin potansiyel olarak madenciliği konusunda da yeni endişeleri gündeme getirdiğini söyledi.
"bu keşif sayesinde birçok cevapsız soru ortaya çıkardık ve bence, bir kayadaki piller olan bu modülleri nasıl çıkaracağımız konusunda düşünmemiz gereken çok şey var."
Neden Laboratuvarda Hidrojenle Oksijeni Birleştirip Su Üretmiyoruz?
