Okyanus Tabanında Gizemli Oksijen Üretimi: Polimetalik Nodüller ve Derin Deniz Ekosistemleri Üzerine Yeni Bulgular

Dünya üzerindeki oksijen üretiminin büyük bir kısmının fotosentezle gerçekleştiği uzun zamandır bilinen bir gerçekti. Fotosentez, bitkiler, algler ve bazı bakteriler tarafından güneş enerjisinin kullanılarak organik bileşikler ve yan ürün olarak oksijen üretilmesini sağlar. Bu biyokimyasal süreç, yeryüzündeki oksijen döngüsünün temel taşlarından biridir. Ancak, Pasifik Okyanusu’nun derinliklerinde yapılan yeni bir keşif, oksijen üretiminin yalnızca fotosenteze dayandığı görüşünü sorgulatarak bilim dünyasında heyecan uyandırdı.

Derin Denizlerde Fotosentezsiz Oksijen Üretimi

Güneş ışığının ulaşmadığı derin deniz tabanında fotosentez sürecinin gerçekleşmesi imkansızdır. Bu nedenle, bu bölgelerde oksijenin yalnızca yüzeyden derinlere taşınarak var olduğu düşünülürdü. Ancak, Hawaii ve Meksika arasındaki Clarion-Clipperton Bölgesi’nde yapılan bir araştırma, bu geleneksel görüşü çürütür nitelikte bulgular ortaya koydu. Deniz tabanına yerleştirilen özel odalarda yapılan sürekli oksijen seviyesi ölçümleri, bu bölgedeki deniz suyunun zamanla oksijen açısından zenginleştiğini gösterdi. Bu şaşırtıcı bulgu, bilim insanlarını derin denizlerde gerçekleşen başka bir oksijen üretim sürecinin varlığını araştırmaya yöneltti.

Polimetalik Nodüller ve Elektroliz Süreci

Araştırmacılar, deniz tabanında bulunan polimetalik nodüllerin bu gizemli oksijen üretiminde rol oynayabileceğini öne sürdüler. Polimetalik nodüller, kobalt, nikel ve lityum gibi değerli metallerden oluşan yuvarlak kütlelerdir ve Clarion-Clipperton Bölgesi’nde bol miktarda bulunurlar. Laboratuvar ortamında deniz tabanındaki koşullar yeniden yaratılarak bu nodüllerin oksijen üretimi üzerindeki etkisi incelendi. Bulgular, bu nodüllerin elektroliz olarak bilinen bir kimyasal süreçle suyu parçalayarak oksijen üretebildiğini ortaya koydu. Elektroliz sürecinin elektrik gerektirmesi, bu nodüllerin küçük piller gibi davranabileceği ve kendi yüzeylerinde oluşan voltajla bu kimyasal reaksiyonu başlatabileceği fikrini doğurdu.

Jeo-Piller ve Ekosistem Üzerindeki Etkileri

Karanlık oksijenin nasıl üretildiği ve bu süreçte polimetalik nodüllerin enerji kaynağının ne olduğu gibi birçok soru halen cevaplanmayı bekliyor. Bununla birlikte, bu keşif, derin deniz madenciliği konusunda da önemli tartışmalara yol açtı. Polimetalik nodüller, pil üretiminde kullanılan metaller için potansiyel bir kaynak olarak büyük ilgi görüyor. Ancak, bu nodüllerin çıkarılması, yalnızca oksijen üretimini değil, aynı zamanda deniz tabanı ekosistemlerini de geri dönülemez şekilde etkileyebilir. Milyonlarca yıl boyunca oluşan bu nodüllerin kontrolsüz madenciliği, deniz tabanındaki biyolojik çeşitliliği ve karanlık oksijen üretimini tehdit edebilir.

Sonuç

Deniz tabanındaki polimetalik nodüllerin oksijen üretimindeki rolü, dünya üzerindeki oksijen döngüsü hakkındaki bilgimizi derinleştiriyor ve bu nodüllerin çıkarılmasının potansiyel riskleri üzerine düşünmemize neden oluyor. Bu yeni keşif, derin deniz ekosistemlerinin korunması ve sürdürülebilir madencilik uygulamaları geliştirilmesi gerektiğini bir kez daha gözler önüne seriyor.

Kaynakça

1. Sweetman, A.K., Smith, A.J., de Jonge, D.S.W. et al. Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Nat. Geosci. 17, 737–739 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01480-8
2. Tostevin, R., & Shields, G. A. (2016). The Geobiology and Geochemistry of Oxygen in Earth’s Atmosphere and Oceans. Nature Geoscience, 9(2), 72-75.
3. Levin, L. A., & Le Bris, N. (2015). The Deep Ocean under Climate Change. Science, 350(6262), 766-768.
4. Koschinsky, A., et al. (2018). Deep-Sea Mining: Resource Potential, Technical and Environmental Considerations. Elements, 14(4), 229-234.
5. Mewes, K., et al. (2014). Impact of Depositional and Benthic Processes on Small-Scale Variations in Benthic Oxygen Fluxes in the Clarion-Clipperton Fracture Zone. Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 91, 125-137.