Bilim İnsanları Deniz Seviyesinin 4.000 Metre Altında Muhteşem 'Karanlık Oksijen' Buldu.

Clarion-Clipperton Bölgesi (CCZ) olarak bilinen uçsuz bucaksız bir ovaya dağılmış olan polimetalik nodüller, insanlığın yeşil enerjiye geçişi için gerekli malzemeleri arayan madencilik şirketleri için patates büyüklüğünde bir ödüldür.
Bu modülleri analiz eden yeni bir çalışma, bu kayalık topakların ışığın ulaşamadığı deniz seviyesinin 4.000 metre altında “karanlık oksijen” üretebildiğini ortaya koyuyor.
Bu keşif Dünya'da yaşamın nasıl başladığına dair anlayışımızı altüst edebilirken, çalışma aynı zamanda okyanusun derinlikleri hakkında ne kadar az şey bildiğimizi göstererek derin deniz madenciliği düzenlemelerine ilişkin müzakereleri de zorlaştırıyor.

Hawaii ile Meksika'nın batı kıyıları arasında yer alan Pasifik Okyanusu'nun Clarion-Clipperton Bölgesi (CCZ), Clarion ve Clipperton Kırılma Bölgeleri tarafından sınırlanan 4,5 milyon kilometrekarelik bir uçurum düzlüğü alanıdır. Bu deniz parçası deniz yaşamıyla dolu canlı bir ekosistem olmasına rağmen, CCZ en çok polimetalik nodüller olarak bilinen patates büyüklüğündeki kayaların muazzam koleksiyonuyla bilinir. Potansiyel olarak trilyonlarca olan bu kayalar zengin nikel, manganez, bakır, çinko ve kobalt yataklarıyla doludur. Bu özel metaller, yeşil enerji geleceğine güç sağlamak için gereken bataryalar için hayati önem taşıyor ve bazı madencilik şirketlerinin nodülleri “kaya içinde batarya” olarak adlandırmasına yol açıyor.

Ancak yeni bir çalışma, bu nodüllerin elektrikli arabalar için değerli malzemelerden çok daha fazlası olabileceğini, aynı zamanda güneş ışığının ulaşamadığı yüzeyin 4.000 metre altında oksijen ürettiklerini bildiriyor. Bu beklenmedik “karanlık oksijen” kaynağı, bu nodüllerin CZZ'de oynadığı rolü yeniden tanımlıyor. Kayalar aynı zamanda sadece bu gezegende yaşamın nasıl başladığını değil, aynı zamanda Güneş Sistemimizdeki Enceladus veya Europa gibi diğer dünyalarda da yaşamın başlama potansiyelini yeniden yazabilir. Bu çalışmanın sonuçları Nature Geoscience dergisinde yayımlandı.

Bu keşfe giden yolculuk on yıldan uzun bir süre önce, Sweetman'ın okyanusun derinliklerine doğru gidildikçe oksijen seviyelerinin nasıl azaldığını analiz etmeye başlamasıyla başladı. Bu nedenle 2013 yılında sensörlerin CCZ'de oksijen seviyelerinin arttığını göstermesi sürpriz oldu. O dönemde Sweetman verileri hatalı sensörlerin bir sonucu olarak değerlendirmiş, ancak daha sonra yapılan çalışmalar bu dipsiz ovanın bir şekilde oksijen ürettiğini göstermiştir. Nodülün “kayadaki pil” sloganını dikkate alan Sweetman, bu nodüllerde bulunan minerallerin deniz suyu elektrolizi yoluyla hidrojen ve oksijeni ayırarak bir şekilde bir tür “jeo-pil” görevi görüp görmediğini merak etti.

2023 yılında yapılan bir araştırma, çeşitli bakteri ve arkelerin “karanlık oksijen” yaratabildiğini gösterince, Sweetman ve ekibi CCZ koşullarını bir laboratuvarda yeniden yarattı ve mikroorganizmaları cıva klorürle öldürdü - şaşırtıcı bir şekilde oksijen seviyeleri yükselmeye devam etti. Scientific American'a göre, Sweetman bu nodüllerin yüzeyinde kabaca 0,95 voltluk bir voltaj buldu, muhtemelen düzensiz olarak büyüyen farklı tortularla büyüdükçe şarj oluyorlar ve bu doğal yük deniz suyunu bölmek için yeterli.

Bu keşif, bu nodüllerle ne yapılacağı konusunda zaten hararetli olan tartışmaları daha da alevlendiriyor. CEO'su “kayadaki pil” deyimini icat eden Metals Company gibi madencilik şirketleri bu nodülleri enerji sorunlarımızın çözümü olarak görüyor. Ancak 25 ülke, yönetim organı olan Uluslararası Deniz Yatağı Otoritesi (ISA) Konseyi'nin bir moratoryum uygulamasını ya da en azından ihtiyati bir duraklama yapmasını istiyor, böylece bu nodüllerin çıkarılmasının okyanusu nasıl etkileyebileceğini görmek için daha fazla araştırma yapılabilir. Dünya denizlerinin halihazırda asitleşme, oksijensizleşme ve kirlilik gibi bir dizi iklim sorunuyla karşı karşıya olduğu düşünüldüğünde bu özellikle hayati önem taşımaktadır.

Bu keşfe cevaben, çalışmaya dahil olmayan Scripps Oşinografi Enstitüsü'nden Lisa Levin, Derin Deniz Koruma Koalisyonu'na yaptığı yorumda, böyle bir moratoryumun bu derin deniz nodüllerini korumak için neden bu kadar önemli olduğunu vurguladı:

Bu, gezegenimizin nispeten keşfedilmemiş bir parçası olan derin okyanusun bir sınır olmasının ne anlama geldiğinin mükemmel bir örneğidir. Okyanusumuzdaki yaşam hakkında bildiklerimize meydan okuyan keşfedilecek yeni süreçler var. Polimetalik nodüller tarafından deniz tabanında oksijen üretimi, derin deniz madenciliğinin etkisini değerlendirirken dikkate alınması gereken yeni bir ekosistem işlevidir. Bu bulgular, derin okyanus politikasını bilgilendirmek amacıyla küresel okyanus genelinde bağımsız derin deniz bilimsel araştırmalarının ilerletilmesinin önemini vurgulamaktadır.