Okyanusun Derinlerindeki “Karanlık Oksijen”

Oksijen üretiminin şimdiye dek sadece güneş ışığına bağlı olan fotosenteze dayandığı düşünülüyordu. Fakat araştırmacılar, deniz yüzeyinin yaklaşık 4.000 metre altında, tamamen karanlıkta da oksijen üretildiğini keşfettiler. Ve bu “karanlık oksijen” herkes için şaşırtıcı oldu.

Büyük Okyanus’ta, Amerika kıtasının orta kısmının batısında kalan 4,5 kilometrekare genişliğindeki Clarion-Clipperton Zonu (CCZ), ilginç jeomorfolojisi ve patates şeklindeki nodülleriyle tanınıyor. Yüksek oranda nikel, manganez, bakır ve kobalt gibi değerli metaller içeren bu nodüller nedeniyle bölge, bir süredir madencilik şirketlerinin odağındaydı. Çünkü bu metaller, yeşil enerji teknolojileri için hayati. Ancak, Nature Geoscience dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma bu nodüllerin oksijen de üretebildiğini ortaya çıkardı.

Araştırmacılar, bu metalik nodüllerin su moleküllerini hidrojen ve oksijene ayırabildiğini, böylece de okyanus derinliklerinin zifiri karanlık ortamında oksijen ürettiğini keşfettiler.

Çalışmanın başyazarı Andrew Sweetman “Gezegende aerobik yaşamın başlaması için oksijen bulunması gerekiyordu ve bizler de Dünya’da oksijen birikmeye başlamasını sağlayan şeyin fotosentetik organizmalar olduğunu düşünüyorduk. Ancak artık biliyoruz ki denizlerin derinliklerinde, ışığın olmadığı yerlerde de oksijen üretiliyor. Bu yüzden bence aerobik yaşamın nerede başlamış olabileceği gibi soruları yeniden gözden geçirmemiz gerekiyor” diyor.

Bu keşif, Dünya’da yaşamın nasıl başladığına dair anlayışımızı önemli ölçüde değiştirebilir. Geleneksel olarak, aerobik (oksijene bağımlı) yaşamın, fotosentez yapabilen organizmaların ortaya çıkması sonrası geliştiği düşünülüyordu. Okyanusların karanlık derinliklerinde oksijen üretilebildiğinin görülmesiyse aerobik yaşamın farklı koşullar altında ortaya çıkmış olabileceğini gösteriyor.

Elde edilen bilgiler, Dünya’nın erken yaşam formlarına dair anlayışımızın yanı sıra derin deniz madenciliği hakkında devam eden tartışmalar üzerinde de derin etkiler yaratacak gibi. Bilim insanları, “kaya içindeki bataryalar” olarak adlandırılan bu metal içeriği zengin nodülleri keşfetmeye devam ederken, okyanus ekosistemlerinin karmaşıklığı da daha belirgin hale geliyor.

Derin deniz tabanı organizmaları da doğal olarak oksijen tüketiyorlar. Ancak buna karşın bu tabakalardaki oksijen düzeylerinde artış olduğunu gözlemleyen araştırmacılar, birden fazla koşulu inceleyerek bunun nedenini bulmaya çalışmışlar. Hatta 2023 yılında yayımlanan başka bir çalışmada “karanlık oksijen” üretebildiği ispatlanan bazı mikroorganizmaları devre dışı bırakarak da bir deneme yapmışlar. Fakat yine de oksijen düzeylerinde artış yaşanınca, dikkatlerini bu nodüllere çevirmişler. Haksız da çıkmamışlar.

Çalışma, nodüllerin yüzeyindeki yüksek voltaj potansiyellerinin deniz suyunda bir tür elektroliz etkisi yarattığı ve böylece “karanlık oksijen” üretimini sağladığı ihtimalini öne sürüyor. Ancak, bu sürecin kesin mekanizması ve enerji kaynağı henüz net bilinmiyor.

Bu keşfin etkileri gezegenimizin ötesine dair araştırmalara da ışık tutabilir. Araştırmacılar, benzer süreçlerin Jüpiter’in uydusu Europa veya Satürn’ün uydusu Enceladus gibi diğer gök cisimlerinde de gerçekleşebileceğini düşünüyorlar. Yani, şimdiye dek canlılığın ortaya çıkması için elverişsiz olduğu düşünülen ortamlarda bile böyle bir süreç yaşamı destekleyebilir.

Bilim camiası bu çığır açan keşfi sindirirken, yeni araştırma yolları açılıyor ve okyanusun derinliklerindeki kaynaklarla nasıl etkileşime girdiğimizi, onları nasıl sömürdüğümüzü belki de yeniden değerlendirmemiz gerekiyor.