Okyanus Tabanında Keşfedilen Gizemli Oksijen Kaynağı Bilim İnsanlarını Şaşkına Çevirdi

Pasifik Okyanusu’nun derinliklerinde, fotosentezin mümkün olmadığı yerlerde büyük miktarda oksijen üreten gizemli bir kaynak bulundu. Bilim insanları bu fenomeni çözmeye çalışıyor.

Oksijen kaynağı, su moleküllerini bölerek oksijen üreten bir kimyasal reaksiyon sonucu oluşuyor olabilir. Ancak bu sürecin enerji kaynağı hala bilinmiyor. Araştırmacılar, bu keşfi erik büyüklüğünde oluşumlarla kaplı bir bölgede yaptı. Bu oluşumların su moleküllerinin ayrışmasını katalize ederek oksijen üretiminde rol oynayabileceği düşünülüyor.

“Yeni Bir Oksijen Kaynağı Bulduk”

Bu keşif, dünyada fotosentez dışında başka bir oksijen kaynağı daha olduğunu ortaya koyuyor. Bir araştırmacı, bu mekanizmanın hala bir sır olduğunu belirterek, bu bulgunun yaşamın nasıl başladığını ve derin deniz madenciliğinin olası etkilerini anlamak açısından önemli olabileceğini söylüyor.

Oksijen Akımları

2013 yılında saha çalışmalarında bu gizemli oksijen üretimi ilk kez fark edildi. Araştırmacılar, Hawaii ve Meksika arasında yer alan ve metal açısından zengin nodüllerin bulunduğu Clarion-Clipperton Bölgesi’nde deniz tabanı ekosistemlerini inceliyordu. Bu bölge, Hindistan’dan daha büyük ve potansiyel bir madencilik alanı olarak biliniyor.

Araştırma ekibi, deniz tabanına inen bir modül kullanarak otomatik deneyler yaptı. Modül, deniz tabanının küçük bir bölümünü kapatarak “deniz tabanının kapalı bir mikrokozmosunu” oluşturdu. Bu süreçte kapalı deniz suyundaki oksijen konsantrasyonu ölçüldü.

Normalde, fotosentez yapan organizmaların bulunmadığı ve diğer organizmaların oksijeni tükettiği bir durumda, odalardaki oksijen konsantrasyonunun yavaşça düşmesi beklenir. Ancak Clarion-Clipperton Bölgesi’nde, suyun oksijen bakımından daha zengin hale geldiği görüldü. Bu durum ilk başta bir sensör arızası olarak düşünüldü, ancak fenomen sonraki yolculuklarda da devam etti ve alternatif bir teknikle doğrulandı.

“Sekiz Yıl Boyunca Bu Süreci Göz Ardı Ettim”

Araştırmacı, “Sekiz yıl boyunca, 4.000 metre derinlikteki okyanus tabanında potansiyel olarak harika bir süreci göz ardı ettiğimi fark ettim,” diyor. Üretilen oksijen miktarları az değil; odalardaki gaz, alg bakımından zengin yüzey sularında görülen konsantrasyonlardan daha yüksek seviyelere ulaşıyor. Diğer bölgelerde polimetalik nodüller bulunmadığından, bu kayaların ‘karanlık oksijen’ üretiminde önemli bir rol oynadığı düşünülüyor.

“Bu Nodüller Enerji Üretebilir”

Ekip, deniz tabanındaki koşulları gemilerindeki bir laboratuvarda yeniden yarattı. Deniz tabanından toplanan numuneleri — polimetalik nodüller dahil — izlediler ve oksijen konsantrasyonunun arttığını gördüler. Ancak bu üretim bir noktada durdu. Araştırmacı, bu durumun su moleküllerinin ayrışmasını sağlayan enerjinin tükenmesi nedeniyle olduğunu belirtti.

Araştırmacılar, nodüllerin suyun ayrışmasını ve moleküler oksijen oluşumunu mümkün kılan katalizörler olarak hizmet edebileceğini düşünüyor. Nodüllerin yüzeyindeki voltajları ölçtüler ve 0.95 volta kadar voltaj farkları buldular. Bu, bir su molekülünü ayırmak için gereken 1.5 volt değil, ancak teorik olarak, pillerin seri bağlanmasıyla daha yüksek voltajlar üretilebilir.

“Daha İyi Katalizörler Yapabiliriz”

Bir araştırmacı, bu reaksiyonun moleküler hidrojen de üretip üretmediğinin — endüstriyel elektroliz reaksiyonlarında olduğu gibi — ya da suya protonlar salarken fazla elektronları başka bir yere yönlendirip yönlendirmediğinin henüz belli olmadığını söylüyor. Ancak bu süreci anlamak faydalı uygulamalara yol açabilir. “Belki okyanusun dibinde daha iyi katalizörler yapmamıza yardımcı olabilecek bir plan vardır,” diyor.

Bu sonuçların, ötegezegenlerin ışık spektrumunda olası yaşam imzasını arama önerileri için de etkileri olabileceği belirtiliyor. Bir araştırmacı, “Diğer gezegenlerdeki O2 gazının varlığı belki de daha dikkatli yorumlanmalı,” diyor.

Araştırmacı, derin deniz madenciliği başlamadan önce, oksijen üretiminin gerçekleştiği bölgelerin haritalanması gerektiğini söylüyor. Aksi takdirde, bu oksijene bağımlı hale gelmiş ekosistemler, nodüller çıkarıldığında çökebilir. “Büyük miktarda oksijen üretiliyorsa, orada yaşayan hayvanlar için önemli olabilir,” diye ekliyor.