Yeni keşfedilen bir mekanizma, geçen yıl oksijenin deniz tabanındaki metalik nodüller tarafından üretildiği şok bulgusunu açıklayabilir – ve diğer gezegenlerde de olabilir.
Deniz tabanındaki manganez nodülleri bir oksijen kaynağı gibi görünüyor ve bakteriler tarafından oluşturulmuş olabilir
Araştırmacılar geçen yıl, denizde derin bulunan metalik nodüllerin, bazı bilinmeyen mekanizmalar tarafından önemli miktarda oksijen ürettiği görülüyor. Şimdi, bunun nasıl olduğunu öğrenmiş olabiliriz – ve aynı süreç de Terraform Mars’a yardımcı olmak için oksijen üretebilir.
Pekin ve meslektaşlarındaki Çin Bilimler Akademisi’ndeki kaomin güneşi, iki derin deniz bakterisi türünün büyük miktarlarda oksijen üretebileceğini keşfettiler. Dahası, bu işlem metalik nodülleri bir yan etki olarak oluşturabilir ve bu minerallerin neden bu “karanlık” oksijeni ürettiğini açıklayabilir.
Sun, “Bu derin deniz bakterilerinin oksijen üretimi miktarından çok şaşırdım” diyor. “Bu yol güneş radyasyonu ve fotosentezden bağımsız olarak çalışıyor.”
Bilimsel ortodoksluk, okyanuslardaki tüm oksijenin fotosentezden gelmesidir-suyun üst sulardaki organizmalar tarafından ışığa dayalı bölünmesi oksijen ve hidrojene. Son yıllarda, birkaç bakteri ve archaea’nın karanlıkta oksijen üretebileceği keşfedildi, ancak miktarlar o kadar küçük.
Daha sonra 2013 yılında, İskoç Deniz Bilimleri Derneği’ndeki Andrew Sweetman, Binlerce metre aşağıda Abyssal Ovası’nda oksijen üretimini tespit etti. Bir enstrüman hatası olarak reddetti, ancak yıllar sonra aynı şeyi bulduğunda araştırmaya başladı.
Geçen yıl, ekibi deniz tabanındaki metalik nodüllerin yerel ekosistemleri şekillendirmek için yeterli oksijen ürettiğini ve hatta yaşamın evriminde rol oynamış olabileceğini iddia eden tartışmalı bir makale yayınladı. Ancak eleştirmenler, nodüllerin sadece oksijen zaten mevcutsa oluşabilen manganez oksit içerdiğini belirtmek de dahil olmak üzere çeşitli itirazlar yarattı – muhtemelen bu süreci ilk yaşamla ilgili olarak yönetti.
Şimdi Sun’ın ekibi, nitrat varlığında iki derin deniz bakteri suşunun büyüdüğünü gösterdi (hayır3 iyonlar), onu amonyuma indirirler, işlemde oksijen serbest bırakırlar – daha önce bilinmeyen bir reaksiyon. Sun, “Çözünmüş oksijen konsantrasyonu, daha önce bildirilen amonyak oksitleyici bir arke ile üretilenden 300 kat daha yüksek” diyor.
Bu tür oksijen, oksijene bağımlı bazı mikroplar ve hatta küçük hayvanlar için çok önemli olabilir, ekip hem yeryüzünde hem de belki de başka yerlerde de önermektedir. Ekibin gazetesi, “Mikrobiyal koyu oksijen, ışığın yokluğunda bile nitrat açısından zengin okyanus dünyalarında önemli bir oksijen kaynağı olabilir” diyor. Ekip, Nitratlar Mars’ta bulundu, bu nedenle bu sürecin gezegeni terlemeye yardımcı olabileceğini söylüyor. “Konsantrasyonlar, önerdiğimiz mikrobiyal nitrat bağımlı anaerobik oksijen üretimini desteklemek için yeterlidir” diyor Sun.
Dahası, Sun’ın ekibi, manganez mevcut olduğunda, manganez oksidin çöktüğünü ve metalik nodüllerin bakteriler tarafından oluşturulabileceğini düşündürdüğünü buldu.
Sweetman, bulguların ekibinin bildirdiği oksijen üretimini açıklayabileceğini söylüyor. “Her şey çok heyecan verici” diyor. Sweetman, nitratların deniz tabanındaki tortularda bol miktarda olduğunu söylüyor. “Yani bu süreç için kullanılabilecek çok şey var.”
Ekibi, herhangi bir mikropu öldürmek için bir zehir ekleyerek mikrobiyal bir açıklamayı göz ardı etmeye çalıştı, bunun yerine elektrokimyasal bir sürecin dahil olabileceğini önerdi. Sweetman, “(Ama) zehirin tortu ve nodüllerdeki mevcut tüm gözenek alanlarına sızdığını garanti edemedik” diyor.
Sweetman, oksijen üretimi için diğer açıklamaların mümkün olduğunu söylüyor. “Belki burada bir bağlantı var. Belki yok ”diyor. “Hala neyin neden olduğunu anlamaya çalışıyoruz.”
“Burada anahtar olan şey, sanırım, neredeyse her iki ayda bir mikropların yürüttüğü yeni bir süreç keşfediyoruz, ki bu mümkün değil” diyor.
Ancak Güney Danimarka Üniversitesi’ndeki Don Canfield, Sun’ın bulgularına ikna olmuyor. “Doğru, sonuçlar olağanüstü olurdu, ancak birçok endişem var” diyor, böyle bir sürecin derin okyanusta önemli bir oksijen kaynağı olduğuna şüpheci olduğunu da sözlerine ekledi. “Derin okyanus oksijenasyonu okyanus dolaşımı kalıplarından kaynaklanıyor ve bu iyi biliniyor.”
Sweetman, “Önümüzdeki beş yıl içinde nerede olduğumuzu göreceğiz” diyor. “Bence bu karanlık oksijen üretimi yaygın. Buradaki yüzeyi çizmeye yeni başlıyoruz. ”
Metalik nodülleri içeren oksijen üretimi iddiasının bu kadar tartışmalı olmasının bir nedeni, şirketlerin bu tür mineraller madenciliği ile ilgilenmesidir. Bulgular, nodüllerin derin deniz ekstraksiyonunun şu anda düşünülenden daha büyük bir etkisi olacağını göstermektedir. Sweetman, nodüller ve ilk 10 santimetrelik tortu çıkarılırsa, ekosistemin aynı duruma dönmesi 100.000 yıl süreceğini söylüyor.
“Madencilik için değilim, ama buna karşı değilim” diyor. “Ama bence bu sistemlerin iyileşmek için ne kadar süreceği konusunda dikkatli olmalısınız.”
