2024’teki şaşırtıcı bulgular, deniz tabanındaki metalik yumruların oksijen ürettiğini ve yaşamı destekleyebileceğini öne sürdü. Şimdi araştırmacılar daha fazla bilgi edinmek ve madencilik şirketlerinin eleştirilerini çürütmek için bir keşif gezisi planlıyorlar
Derin deniz nodüllerinden oksijen üretimi üzerine bir deney
Bilim insanları, metalik nodüllerin Pasifik Okyanusu’nun derinliklerinde nasıl oksijen ürettiğini anlamak için aletleri deniz tabanına indirecek; bu, derin deniz madenciliği konusundaki tartışmaları alevlendiren beklenmedik bir olay.
Araştırmacılar, şaşırtıcı bir şekilde, 2024 yılında, Pasifik’in Clarion-Clipperton Bölgesi de dahil olmak üzere, Pasifik ve Hint okyanuslarının karanlığındaki patates büyüklüğündeki yumruların, bu elementi büyük ölçekte üretmek için güneş ışığına ve fotosenteze ihtiyaç duyulduğu düşünülmesine rağmen, bir oksijen kaynağı olduğunu keşfettiler.
Bu sözde karanlık oksijen, mikroplar, deniz hıyarları ve etobur anemonlar da dahil olmak üzere binlerce metre derinlikteki karanlıkta yaşamı destekliyor olabilir. Keşfi, derin deniz madenciliği şirketlerinin deniz tabanındaki nodülleri vakumlayıp kobalt, nikel ve manganez için eritme önerileri hakkında soruları gündeme getirdi. Bu bulgu derin deniz madenciliği şirketleri tarafından reddedildi ve diğer bilim insanları da daha fazla kanıt talep etti.
Şimdi koyu oksijeni keşfeden araştırmacılar, bu karanlık oksijenin varlığını doğrulamak ve nasıl üretildiğini anlamak için derin deniz madenciliği açısından en umut verici bölge olan Clarion-Clipperton Bölgesi’ne geri dönüyor.
“Bu çeşitli hayvan topluluklarının gelişmesi için gereken oksijen nereden geliyor?” Keşif gezisine liderlik eden İskoç Deniz Bilimleri Derneği’nden Andrew Sweetman bir basın toplantısında şunları söyledi. “Bu oldukça önemli bir süreç olabilir ve biz de bunu çözmeye çalışıyoruz.”
Ekip, nodüllerdeki metal katmanlarının deniz suyunu hidrojen ve oksijene parçalayabilecek bir elektrik akımı ürettiğini öne sürdü. Nodüllerin yüzeyinde, AA pillerden biraz daha az olan 0,95 volta kadar elektrik ölçtüler.
Bu, elektroliz için tipik olarak gerekli olan 1,23 volttan daha az, ancak araştırmacılar bazı bireysel nodüllerin veya bir arada gruplanan birkaç nodülün daha yüksek voltajlar üretebileceğini düşünüyor.
Ekip, elektroliz suyun asitliğini artıran protonları dışarı atacağından pH’ın yanı sıra oksijen akışını da ölçmek için 10.000 metreye kadar derinliklere iniş araçları (esasen içinde aletler bulunan metal çerçeveler) yerleştirecek.
Okyanusa indirilecek araştırma ekipmanı taşıyan bir iniş aracı
Mikroskobik organizmalar da rol oynayabileceğinden, iniş yapanlar daha sonra laboratuvarda analiz etmek üzere tortu çekirdekleri ve nodüller de elde edecekler. Her bir nodül 100 milyona kadar mikrop içeriyor ve araştırmacılar, DNA ve RNA dizilimi ve floresan mikroskobu yoluyla mikropları tanımlamaya çalışacaklar.
Boston Üniversitesi’nden ekip üyesi Jeff Marlow, “Mikropların geniş çeşitliliği hareketli bir hedef olmaya devam ediyor. Her zaman yeni türler keşfediyoruz” dedi. “Aktifler mi? Çevrelerini ilginç ve önemli şekillerde mi şekillendiriyorlar?”
Ayrıca, deniz tabanında bulunan yoğun basınçlarda elektroliz genellikle görülmediğinden, derin deniz koşullarını yüksek basınçlı bir reaktörde yeniden yaratacak ve elektroliz reaksiyonunu burada yürütecekler.
Ekibin diğer bir üyesi olan Illinois’deki Northwestern Üniversitesi’nden Franz Geiger, “Dört yüz atmosferlik basınç, bu Titan denizaltısının patladığı basınçtır” dedi. “Suyu ayırmanın yüksek basınçta nasıl etkili olabileceğini veya olmayabileceğini görmek istiyoruz.”
Nihai hedefin, mikroskobik organizmaları öldürmeden, mevcut mikroplar ve bakterilerle elektrokimyasal reaksiyonu elektron mikroskobu altında yürütmeye çalışmak olduğunu ekledi.
Birleşmiş Milletler Uluslararası Deniz Yatağı Otoritesi, uluslararası sularda derin deniz madenciliğine izin verilip verilmeyeceği konusunda bir karar vermemiş olsa da, ABD Başkanı Donald Trump, çıkarmanın başlaması için baskı yaptı. Kanadalı The Metals Company şirketi, derin deniz madenciliğine başlama izni için ABD hükümetine başvurdu.
The Metals Company’den bilim insanları tarafından yayınlanan bir makalede, Sweetman ve meslektaşlarının 2024 yılında deniz suyu elektrolizini gerçekleştirmek için yeterli enerji bulamadıkları ve gözlemledikleri oksijenin muhtemelen konuşlandırdıkları iniş araçları tarafından yüzeyden taşındığı öne sürüldü.
Sweetman, iniş araçları alçaldıkça yüzeydeki hava kabarcıklarının silindiğini ve 4000 metre yükseklikte Kuzey Kutbu’ndaki deniz yatağı gibi okyanusun diğer bölgelerine konuşlandırıldığında oksijeni ölçmediklerini söylüyor. Sweetman’a göre, Clarion-Clipperton Bölgesi’nde yapılan 65 deneyin yüzde 10’u oksijen tüketimini, geri kalanı ise oksijen üretimini buldu.
Kendisi ve meslektaşları ayrıca elektroliz işleminin su oksidasyon kısmının nodüllerde bulunan daha düşük voltajda gerçekleşebileceğini de bulmuşlardır. Bu verileri içeren bir çürütme gönderildi Doğa Yer Bilimleri ve şu anda akran incelemesinden geçiyor.
Sweetman, The Metals Company’nin bulgularına olan itirazları hakkında şunları söyledi: “Ticari çıkar açısından, bu çalışma alanını susturmaya çalışmak kesinlikle bir ilgidir.”
Marlow, “Yorumların kaynağı ve motivasyonu ne olursa olsun, bunların ele alınması gerekiyor” dedi. “Yapma sürecinde olduğumuz şey bu.”
