Tuz insan vücudu için gerekli bir besindir. Ancak ilk insanlardan yüz milyonlarca yıl önce, tuz mineralleri bir zamanlar tüm manzarayı şekillendirmişti. Hatta Dünya’daki erken yaşamın nerede gelişebileceğini bile belirlediler.
Dünya’nın geçmişinin derinliklerinde, milyonlarca yıl boyunca antik denizler buharlaşarak geride kalın tuz katmanları bıraktı. Bunlar sonunda gömüldü ve kayaya dönüştü. Bu devasa gömülü kaya tuzu katmanları zamanla yavaşça hareket ederek etraflarındaki diğer kaya katmanlarını deforme eder ve Dünya yüzeyinde “tuz dağları” oluşturur.
Yeni araştırmamız yayınlandı Amerika Jeoloji Derneği Bülteniyaklaşık 640 milyon yıl önce Prekambriyen döneminde sığ bir denizin altında oluşan bu antik tuz dağlarından birini (tuz diapirleri adı verilen) araştırıyor.
Çalışmamız, Avustralya’nın güneyindeki bu diyapirin aktif olarak yükseldiğini ve üzerindeki sularda resif ekosistemlerinin geliştiğini ortaya koyuyor. Prekambriyen, Dünya üzerindeki yaşamın karmaşıklığının artması açısından kritik bir dönemdi ve araştırmalarımız bu tuz dağlarının önemli bir rol oynadığını gösteriyor.
Jeolojik lav lambası
Tuz diyapirleri yavaş çekim jeolojik lav lambalarına benzer. Bir lav lambasında, alttaki sıcak, yumuşak damlacıklar sıvının içinde yavaşça yükselir, hareket ettikçe bükülür ve gerilir.
Yeraltında kaya tuzu da biraz bu damlacıklar gibi davranır; milyonlarca yıl boyunca yukarı doğru hareket ederek karmaşık şekiller oluşturur. Kalın gömülü kaya tuzu katmanları yükselir çünkü üstteki kayalara göre daha az yoğun ve daha esnektirler.
Tuz yukarıya doğru yükseldiğinde jeologların diapir adını verdiği bir yapı oluşturur. Bu, çarpık kaya katmanlarıyla çevrelenmiş bir tür tuz kubbesidir. Bu yapılar kilometrelerce uzunlukta ve genişlikte olabilir.
Günümüz ortamlarında tuz diyapirleri hem karada hem de okyanus tabanının altında bulunur. Eşsiz topraklardan güneş ışığı olmadan hayatta kalabilen derin deniz organizmalarına kadar genellikle canlı canlı topluluklarına ev sahipliği yaparlar.
Erken yaşam belirtileri
Antik ortamları inceleyen jeologlar, kaya kayıtlarında tuz diapir yapılarına dair korunmuş kanıtlar buldular. Bunlar, 1 milyar ila 541 milyon yıl önce Neoproterozoyik çağda Dünya’da iklim ve yaşamda büyük değişikliklerin yaşandığı bir zamanda oluşan, Güney Avustralya’daki muhteşem Flinders Sıradağlarından iyi bilinmektedir.
Bu çalışma için yerimiz, Adnyamathanha Yarta Ülkesindeki Ikara-Flinders Sıradağları Milli Parkı’ndaki Enorama diapiriydi.
Bu su altı tuz dağının oluşumunun, hemen üzerindeki ortamlarda erken yaşamın gelişmesi için doğru koşulları sağladığına dair kanıtlar bulduk. Diyapir hareketinin bu ekosistemlerin gelişmesi için doğru topoğrafyayı oluşturduğunu öneriyoruz.
Dünya tarihinde, özellikle de karmaşık hayvanlar evrimleşmeden önce, yaşam sıklıkla uzun süreli küresel zorluklarla karşı karşıya kaldı: buzul çağları, aşırı sıcaklıklar ve okyanus kimyasındaki büyük değişiklikler.
Bu zamanlarda, tuzlu diyapirlerin etrafındakiler gibi özel ortamlar, dünyanın pek de misafirperver olmadığı zamanlarda sığınak işlevi görmüş ve sığınak işlevi görmüş olabilir. Koşullar iyileştiğinde bu sığınaklardan hayatta kalanlar yeniden yayılarak okyanuslarda yeniden nüfus oluşmasına yardımcı oldular.
Bu şekilde tuz diapirleri, kitlesel yok oluşlar ve diğer krizler boyunca yaşamın devamlılığında sessizce rol oynamış olabilir.
Resifler ama bugün bildiklerimize benzemiyor
Prekambriyen döneminde deniz, karbonat resiflerine ev sahipliği yapıyordu; günümüzde mercan resiflerinden çok daha az karmaşık olan ekosistemler mevcut.
Bu resifler, kum ve çamur taneleri arasında karbonat minerallerini çökelterek yavaş yavaş kaya katmanları oluşturan siyanobakteri mikroorganizmalarının kolonileri olan stromatolitlerden oluşmuştur.
Stromatolitler 3 milyar yıldan fazla bir süredir Dünya’da bulunuyor ve bu da onları gezegenin en eski yaşam formlarından biri yapıyor. Jeolojik zaman içerisinde karbonat resifleri basit stromatolitlerden giderek daha karmaşık hale gelen ekosistemlere ve bunlarla bağlantılı ortamlara doğru evrimleşti.
Biz sadece bir tane tuz diapirini incelemiş olsak da, dünya çapında Prekambriyen döneminde tuz diapirlerine dair yaygın kanıtlar bulunmaktadır. Araştırmamız, tuz diyapirlerinin bu dönemde stromatolit resiflerinin gelişiminde kritik bir rol oynamış olabileceği sonucuna varıyor.
Diapirler bugün hâlâ geçerliliğini koruyor
Geçmişte tuzlu diyapirlerin nasıl büyüdüğünü ve ekosistemleri şekillendirdiğini anlamak, bilim adamlarının bugün yüzeyin derinliklerindeki kaya özelliklerini anlamalarına yardımcı oluyor. Bunlar doğrudan modern su, maden ve enerji kaynaklarıyla ilgilidir.
Gömülü tuz diapirleri, sıvıların kayalar arasında nasıl hareket ettiğini etkileyerek suyun ve petrol, bakır, karbondioksit ve hidrojen gibi diğer malzemelerin akışını etkiler.
Tuzla ilgili antik ortamları inceleyen jeologlar, hidrojen depolama projelerinin tasarlanmasına yardımcı oluyor. Enerji için doğal gaza alternatif olan hidrojen, hidrojen üretiminin bol olduğu zamanlarda yeraltına derinlere enjekte edilebilir. Daha sonra gerektiğinde geri alınabilir.
Hayatın tuzlu ortamlara nasıl uyum sağladığı da dahil olmak üzere geçmişten alınan dersler, daha sürdürülebilir bir gelecek için stratejilere doğrudan katkıda bulunuyor.
Bir dahaki sefere bir sofra tuzu tanesi gördüğünüzde, onun yavaş yavaş yükselen kalın bir tuz tabakasının parçası olarak deniz tabanının derinliklerine gömüldüğünü hayal edin. Yükseldikçe deniz tabanını yeniden şekillendiriyor ve ekosistemin gelişimini destekleyen ortamlar yaratıyor.
Okyanus dalgalarının altında, güneş ışığı stromatolit resiflerinin üzerinden süzülür, minik yaratıklar onların yarıklarına sığınır ve hayat gelişir.
