Amerika kıyılarından 3000 km açıkta Pasifik Okyanusu'nun ortasında bir bölge. Bu ıssızlığın ortasında bilim insanları hiç ummadıkları bir şey keşfetti. Bu keşif okyanusun 4000 metre derininde yapıldı. Evrende hayatın varlığını yeniden sorgulatacak, kitapları yeniden yazdıracak türde bir keşif. Karanlık Oksijen.
Bu kadar uzak, bu kadar erişilmez bir yerde, okyanusun derinliklerinde böylesine bir keşif nasıl mümkün oldu? Nedir bu karanlık oksijen ve neden bu kadar önemli? Düşünsenize.
Okyanus derinliklerinde, güneş ışığının asla ulaşamadığı bir yerde hayatın temel taşlarından biri olan oksijeni buluyorsunuz. Bu bildiğimiz tüm yaşam teorilerini alt üst edebilecek türde bir keşif. Peki nasıl oldu da bilim insanları bu olağanüstü bulguya ulaştılar?
İşte o da ayrıca ilginç bir hikaye. Tesadüfün iğne deliği. Zaten bu öykü o keşfin, başlangıçtaki şüphelerin ve sondaki azmin bir araya gelerek... Bilim dünyasını nasıl şaşırttığının da bir hikayesi ve olaylar bundan 8 sene kadar önce başladı. Deniz tabanı ekolojisi üzerine araştırmalar yapan Prof. Andrew Sweetman ve ekibi deniz tabanında ölçüm yapmak için yola çıktı.
Amaçları okyanus yüzeyinin binlerce metre altına dalabilen bu ekipmanlarıyla okyanus tabanından örnekler toplamaktı. Fakat ölçümlerini gerçekleştirdikleri sırada tuhaf bir şey oldu. Oksijen sensörü çok garip değerler gösteriyordu. Normalde derinlere indikçe oksijen seviyesinin azalması beklenir. Çünkü oksijeni fotosentetik canlılar üretir ve denizin derinliklerine daldıkça gelen ışığın da azalmasıyla üretilen oksijen miktarı azalır.
Fakat Sweetman ve ekibinin ölçtüğü değerler aliklerce zengin yüzey sularından bile yüksekti. Bu nasıl olabilir ki? Herhalde oksijen sensöründe bir hata falan vardı.
Yapacakları bilimsel çalışmayı böyle bir hatalı sensörün batırmasına izin veremezlerdi elbette. Ve o yüzden de hemen öğrencilerini çağırdı Sweetman ve sensörü üreten firmaya geri yollatıp test ettirmelerini söyledi. Fakat üretici firmadan gelen cevap daha da sinir bozucuydu.
Çünkü diyorlardı ki sensörlerde herhangi bir sorun tespit edemedik. Kalibrasyonu kusursuz görünüyor. E hal böyle olunca bu sorunlu tespit unutulup gitti.
Çünkü nerede hata olduğunu aramak da bir zaman kaybıydı. Ama işte bu da bir hataydı. Üstelik Sweetman hayatının en büyük hatasını yaptığının farkında bile değildi o sırada.
Aradan 8 yıl geçti. 2021 ve 2022 yıllarında yeniden aynı bölgeye gittiler. Ve yine tespitler yapmaya çalıştılar. Oksijen sensörü yine...
garip değerler göstermeye başladı. Üstelik bu sefer sistematik bir hatadan kaçınabilmek için farklı bazı yöntemler de izlemişlerdi. Kim bilir belki yöntemlerinde bir sorun vardı.
Fakat ne yaptılarsa, neyi değiştirdilerse sonuç değişmedi. Sweetman ve ekibi okyanusun 4000 metre derininde karanlığın ortasında oksijen olduğunu keşfetti. İşte bu yüzden de buna karanlık oksijen adını verdiler. Çünkü hiçbir şekilde ışığın ulaşmadığı bu karanlık ortamda bunu fotosentetik canlılar üretiyor olamazdı. Orada başka bir şeyler vardı.
Karanlık bir şeyler. Oksijen deyince aklınıza ne geliyor? Tropik bir yağmur ormanında sıcak bir hava sonrası yağan yağmur.
Yapraklara ve toprağa vurdukça temiz havanın kokusu yükseliyor. Hayat kokuyor. Ve bunların hepsi de gözümüzün önünde gerçekleşiyor. Fakat bir de göremediklerimiz var. Devasa okyanusların derinliklerinde saklı yaşamlar.
Tıpkı başka bir gezegenden gibi. Çok uzak ve erişilmez. Üstelik içlerinden bazıları bizim bildiğimiz canlılara pek de benzemiyor.
Orası adeta bu gezegen içinde ayrı bir gezegen. Ama bu kadar uzak görünse de okyanusun erişemediğimiz bu derinliklerine sandığımızdan çok daha fazla bağlıyız. Oh, hayat resmen.
Su ve oksijen. Bu ikisi olmadan dünya çorak bir araziye dönüşürdü. Tıpkı Mars gibi. Fakat su ile oksijen aslında o kadar da farklı şeyler değiller. Çünkü su hidrojen ve oksijen atomlarından oluşuyor.
Yağmurla beslenen topraktan suyu alan bitkiler fotosentez yapıyor ve oksijen üretiyor. Bunu hepimiz biliyoruz. Ama dikkat etmediğimiz bir şey var.
Neden fotosentezi hep bitkiler üzerinden anlatıyoruz? Cevap aslında basit. Çünkü gözümüzün önünde onlar var. Oksijen deyince aklımıza ormanlar geliyor.
Çünkü onları görüyoruz. Oksijeni böyle sezgiselleştirmişiz. Ama aslında dünyadaki tüm oksijenin yarısı okyanusta fotosentez yapan canlılar tarafından üretiliyor.
Deniz bitkileri, alikler, bakteriler. Biz o canlıları pek görmüyoruz. O yüzden de oksijen deyince aklımıza pek onlar gelmiyor.
Oysa ki hepsinin ekosistemde ayrı bir önemi var. Belki de başka bir gezegende hiçbir ağaç ve bitki olmadığı halde bolca oksijen üreten bir şeyler vardır. Hatta belki bu okyanus tabanındaki keşif diğer gezegenlerde yaşamın nasıl oluşacağını açıklıyor bile olabilir. Fakat ışık olmazsa alpler, bakteriler, bitkiler de suyu oksijen ve hidrojene ayrıştıramaz. Bu yüzden okyanusun derinliklerine indikçe ışık azalır, ışık kayboldukça E oksijen de kaybolmaya başlar.
İşte Sweetman bu yüzden böyle bir yerde oksijen olamayacağını düşünmüştü. Kitaplarda öğretilen hep buydu çünkü. Oksijeni fotosentetik canlılara borçluyuz. Işık yoksa onlar da yok. Oksijen de.
Ama tekrar tekrar deneylerde aynı sonuca ulaşmasının ardından orada oksijeni başka bir şeylerin ürettiğini anladılar. Bunun sebebi fotosentetik canlılar değildi. Bu daha önce tanık olunmamış türde bir süreçti. Zaten o yüzden dikkatlerden kaçmıştı. Oysa cevap tam da gözlerinin önündeydi.
Bu irili ufaklı taş parçacıklarında. Normalde oksijen okyanusun derinliklerinde kendiliğinden üretilmese de yüzeyde üretilen ya da atmosferden karışan oksijen diplere doğru çökebiliyor çünkü gazlar sıcak suya göre soğuk suda daha çok çözünüyor. Ve soğuk su yoğunluğu daha fazla olduğu için dibe çökerek Beraberinde oksijeni de işte buralara taşıyor.
Ardından Thermohaline Circulation yani termohalin döngü sayesinde çok çok yavaş bir şekilde bu akıntılar tüm dünyayı dolaşarak okyanus tabanlarını oksijenle besliyor. Çok yavaş derken gerçekten çok yavaş. Yaklaşık işte yüz ila bin yıl arası sürüyor bu olay.
Yavaş ve az miktarlarda ama bir sürekliliğe sahip. İşte bu süreklilik sayesinde okyanus derinliklerinde envai çeşit canlılar görebiliyoruz. En azından öyle düşünüyorduk.
Fakat görünen o ki buradaki oksijenin ve canlılık çeşitliliğinin hatta varlığının nedeni bu taşlar olabilir. Başta gösterdiğim Pasifik Okyanusu'nun ortasındaki bu yer Clarion-Clipperton bölgesi. Bu bölge Hindistan'dan bile daha büyük bir alanı kaplıyor.
Orada bir sürü yeni canlı türü keşfedildi. Fakat gözlerin bu bölgenin üzerinde olmasının esas nedeni bu değil. Burası aynı zamanda devasa bir maden yatağı. Okyanus tabanında görünen bu siyah taşlar aslında polimetallik nodüller olarak adlandırılan metalce zengin bir takım yapılar. İçlerinde ender elementler var.
Manganez, nikel, bakır, kobalt gibi metaller. Ve bu yüzden de büyük maden şirketleri buraya gözlerini dikmiş durumda. Okyanusun tabanını komple kazmak istiyorlar.
Çünkü bu madenlere batarya üretimi gibi birçok yerde ihtiyaç duyuluyor. Maden şirketlerinin gittikleri yerlere neler yaptığını hepimiz biliyoruzdur herhalde değil mi? Çünkü her şey gözümüzün önünde oluyor. Göz göre göre.
Bazen karşıdaki bir tepede, bazen geçtiğimiz yolun kenarında, bazen arka mahallede. Hatta bazen içtiğimiz suyun içerisinde. Maden çalışmaları bitse bile orası terk edilmiş, hayatsız...
Cansız bir yere dönüşüyor. Tam bir yok oluş bu. Hatta bu yerlerden birinin sıra dışı dönüşüm hikayesini daha önce permakültür adlı bir videoda anlatmıştım sizlere.
Yani şunu demek istiyorum. Bu şirketler gözümüzün önünde olanlara göz göre göre bunları yaparken e denizin altında hiçbir zaman göremediğimiz, bilemediğimiz, gidemediğimiz yerlerde neler yapmaz ki? Tabi bu şirketlerin kulağa çok da makul gelen bir takım açıklamaları var.
Mesela E bu kadar derinde zaten zarar verebileceğimiz hiçbir şey yok diyorlar. E yani düşününce aslında akla da yatkın. En azından benim içime... Suyuma bir şeyler karışacağına, işte dağlar bayırlar oyulup yok edileceğine zaten hiçbir şeyin olmadığı bir yer kazılsın. Hem teknolojik gelişimler için bu madenlere gerçekten ihtiyacımız var.
Fakat bilim insanları tedbirli davranmayı sever. Bu şirketler bölgede gerekli araştırmaların yapılması için aynı zamanda çok büyük yatırımlar da yapıyor. Araştırmacıları fonluyorlar ki bölge hakkında daha çok bilgi edinebilsinler.
Ve bu yatırımlar sayesinde... Birçok bilimsel araştırmanın da önü açılmış oldu. Çok ironik değil mi?
Doğayı kurtarabilmek için gereken araştırmaları öyle az destekliyoruz ki e bunları fonlamak doğayı tahrip eden şirketlere nasip oluyor. İşte geçti ğimiz günlerde bilimin en saygın dergilerinden Nature'da yayınlanan bu çalışma okyanus tabanlarına bakış açımızı komple değiştirdi. Görünen o ki burası maden şirketlerinin söylediği gibi öyle boş bir yer değil.
Sweetman ve ekibi okyanus tabanındaki bu taşlardan yani polimetallik nodüllerden örnekler topladı. Oradaki kumla her şeyle birlikte çıkarıp araştırma gemilerindeki laboratuara yerleştirdiler. Ortam koşullarını birebir taklit edip oksijen ölçümünü yaptıklarındaysa şaşırtıcı bir sonuç buldular.
Gerçekten de oksijenin bir süre arttığını ve ama sonra plato yaptığını gördüler. Muhtemelen bir şeyler orada oksijen üretimini başlatıyor ardından da... durduruyordu.
Bu yüzden polimetallik nodüllerin bir batarya gibi çalışıyor olabileceğini düşünmeye başladılar. Bu şaşırtıcı değil çünkü hakikaten o nodüllerdeki elementleri biz de bataryalarda kullanıyoruz. Okyanus tuzlu su olduğu için de bir iletken görevi görüyor.
Şimdi bu taşlar nasıl olur da bir batarya gibi davranabilirler size göstereyim. Bir bardağa içme suyunu dolduralım. İçine de bolca tuz atıp karıştıralım.
Böylece bir bardakta okyanusu taklit etmiş oluyoruz. Şimdi içerisine iki tane bir bardakta okyanusu taklit etmiş oluyoruz. iletken koymam lazım.
Kaşık ya da çatal olabilir. Ve 9 voltluk pili bir ucu buna diğerini de şuna değecek şekilde ayarlayalım. Bakın hemen kabarcıklar yükselmeye başlıyor.
Çünkü su verdiğimiz gerilim sayesinde elektrolize uğrayarak hidrojene ve oksijene ayrışıyor. Üstelik bu süreci başlatabilmek için böyle 9 volta bile ihtiyacımız yok. Sadece 1,5 volt yeterli. İşte bunu bilen Sweetman ve ekibi 2. Aynı şekilde taşların yüzeyindeki gerilimi ölçtüler. Fakat beklediklerinin aksine 1.5 volttan daha az bir değer.
volt çıktı. Bu oksijeni su moleküllerinden ayırmak için gereken o 1.5 volttan daha az. Ama tıpkı pilleri seri bağlayarak voltajı artırmamıza benzer bir mekanizma burada da işliyor olabilir.
Yine de bu polimetallik nodülleri bir batarya gibi düşünmek tam olarak doğru değil. Çünkü bunlar milyonlarca yılda... yalnızca 2 ila 5 mm arasında büyüyor.
Su içerisinde ender olarak bulunan bu metaller zamanla çok yavaş bir şekilde taş üzerine yapışmaya başlıyor. Bu kadar yavaş bir şekilde şarj olarak bu kadar oksijen üretmesi pek de mümkün değil gibi. Eğer ben bu pili burada tutmaya devam edersem bir süre sonra bitmesini beklerim.
Ama okyanus tabanında sürekli bir oksijen var. Peki bu taşlar kendilerini nasıl şarj ediyorlar? Bu metallerin bir elektrolite yani okyanus gibi bir ortama daldırıldığında spesifik elektrot potansiyelleri var.
Yani her bir nodül kendi içerisindeki metallerin elektrik potansiyelleri sayesinde yüzeyinde sürekli bir elektron dağıtımı gerçekleştiriyor. E sürekli bir elektrik akışı yani aslında bir akım oluşması demek. Bu da tıpkı bardakta yaptığım gibi elektrolizi başlatıyor.
Aslında kimyasal olarak süreci başlatan bir bataryadan ziyade Bunu tetikleyen bir katalizör gibi davranıyorlar. Ve katalizörleri yeniden şarj etmeye gerek yok. Okyanus içerisinde serbest dolaşan metal iyonları bu polimetallik nodüllerin yüzeyindeki metallerle sürekli olarak etkileşmeye devam ettikçe elektronların dağılımını da yeniden düzenliyor.
Ve bu sayede de sürekli bir akım oluşmuş oluyor. Yine de araştırmacılar bu sonuçlardan hala pek emin değil. Maden şirketleri ise Yapılan ölçümlerin sorunlu olduğunu iddia ediyor ve bunu ispatlamak için kendi çalışmalarını ayrıca yürütüyorlar.
Muhtemelen yakında bol bol bu iki fikrin çatıştığını da duyacağız. Çünkü benzer bir şekilde bundan 30 yıl kadar önce kazılan bölgeyi tekrar ziyaret eden bilim insanları aradan 30 yıl geçmesine rağmen tek bir canlı izine bile rastlayamadılar orada. Böyle bir kazı b ölgedeki canlılığı geri dönüşü olmaz bir şekilde yok ediyor. Üstelik eğer...
Termohalin gibi bir döngü bundan besleniyorsa sadece kazılan yer değil, tüm dünya bundan etkilenebilir. Ve bilim insanları tedbirli davranmayı sever. Özellikle söz konusu yeni bir oksijen kaynağı olunca. Çünkü eğer bu doğruysa evrendeki yaşam arayışına bakış açımız bile tümüyle değişebilir.
Belki oralarda bir yerlerde ışığın, bitkilerin, Alplerin, bakterilerin olmadığı ama yaşamın olduğu bir gezegen vardır. Hatta belki de o kadar uzaklarda aramamıza bile gerek yoktur. Jüpiter'in uydusu Europa, güneşten çok uzak ve soğuk. Yüzeyi buzullarla kaplı olsa da tabanında sıvı su barındırıyor. Işık yok ama belki oksijen vardır.
Bitkiler, alpler, bakteriler yok ama belki, belki... Başka canlılar vardır.