Amerika kıyılarından 3000 kilometre açıkta, Pasifik Okyanusu’nun ortasında bir bölge… Bu ıssızlığın ortasında, bilim insanları hiç ummadıkları bir şey keşfettiler. Bu keşif okyanusun 4000 metre derininde yapıldı. Evrende hayatın varlığını yeniden sorgulatacak, kitapları yeniden yazdıracak türde bir keşif: Karanlık oksijen.
Peki 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? O da 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.
Olaylar bundan 8 sene kadar önce başladı. Deniz Tabanı Ekolojisi üzerine araştırmala yapan Profesör 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 derinlerine daldıkça, gelen ışığın da azalmasıyla, üretilen oksijen azalır. Fakat Sweetman ve ekibinin ölçtüğü değerler, alglerce zengin yüzey sularından bile yüksekti! Bu nasıl olabilir ki? Herhalde Oksijen sensöründe bir hata vardı. Yapacakları bilimsel çalışmayı böyle bir hatalı sensörün batırmasına izin veremezdi. Hemen öğrencilerini çağırdı ve sensörü üreten firmaya yollayıp test ettirmelerini söyledi. Fakat üretici firmadan gelen cevap daha da sinir bozucuydu: “Sensörlerde bir sorun tespit edemedik, kalibrasyon kusursuz.” Hal böyle olunca, bu sorunlu tespit unutuldu gitti. Çünkü nerede hata olduğunu aramak da bir zaman kaybıydı!
Ama bu da bir hataydı! Üstelik Sweetman, hayatının en büyük hatasını yaptığının farkında bile değildi.
Aradan 8 yıl geçti. 2021 ve 2022’de yeniden aynı bölgeye gittiler yine oksijen sensörü garip değerler göstermeye başladı! Üstelik bu sefer sistematik bir hatadan kaçınmak için farklı yöntemler izlemişlerdi. Kim bilir belki yöntemde bir sorun vardı? Fakat ne yaptılarsa sonuç değişmedi. Sweetman ve ekibi, okyanusun 4000 metre derininde, karanlığın ortasında oksijen olduğunu keşfetti. 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. Hepsi gözümüzün önünde oluyor. Fakat bir de göremediklerimiz var. Devasa okyanusların derinlerinde saklı yaşamlar… Tıpkı başka bir gezegenden gibi! Çok uzak ve erişilmez. Üstelik içlerinden bazıları bildiğimiz canlılara pek benzemiyor. Adeta ayrı bir gezegen. Ama bu kadar uzak görünse de, okyanusun erişemediğimiz bu derinliklerine, sandığımızdan çok daha bağlıyız.
Ohhh… Hayat resmen. Su ve oksijen. Bu ikisi olmadan Dünya çorak bir araziye dönüşürdü. Tıpkı Mars gibi. Fakat suyla oksijen aslında o kadar da farklı şeyler değiller. Çünkü su, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşuyor. Yağmurla beslenen topraktan suyu alan bitkiler, Güneş ışığının da yardımıyla 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 Dünya’daki tüm oksijenin yarısı, okyanusta fotosentez yapan canlılar tarafından üretiliyor. Deniz bitkileri, algler, 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 olabilir.
Fakat ışık olmazsa algler, bakteriler, bitkiler de suyu oksijen ve hidrojene ayıraştıramaz. Bu yüzden okyanusun derinliklerine indikçe, ışık azalır; ışık kayboldukça oksijen de azalır. İşte Sweetman, bu yüzden böyle bir yerde oksijen olamayacağını düşünmüştü. Kitaplarda öğretilen hep buydu çünkü. Oksijeni fotosentetik canlılara borçluyuz. Işık yoksa, onlar yok, oksijen de yok. 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 bir süreçti. Zaten bu yüzden dikkatlerden kaçmıştı. Oysa cevap tam gözlerinin önündeydi: Bu irili ufaklı taş parçacıklarında.
Normalde oksijen, okyanusun derinliklerinde üretilmese de, yüzeyde üretilen veya 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 buraya taşıyor. Ardından Thermohaline Circulation yani Thermohalin Döngü sayesinde çoook yavaş bir şekilde bu akıntılar Dünya’yı dolaşarak okyanus tabanlarını oksijenle besliyor. Çok yavaş dediğim, gerçekten yavaş. Yaklaşık 100 ila 1000 yıl arası sürüyor. 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 canlılığın 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 polimetalik nodüller olarak adlandırılan metalce zengin yapılar. İçlerinde ender elementler olan manganez, nikel, bakır ve kobalt gibi metaller var. 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 biliyoruz. Çünkü her şey gözümüzün önünde oluyor. Bazen karşıdaki bir tepede, bazen geçtiğimiz yolun kenarında. Hatta bazen içtiğimiz suyun içerisinde. Maden çalışmaları bitse bile, orası terk edilmiş, hayatsız, cansız bir yere dönüyor. Tam bir yokoluş bu… Hatta bu yerlerden birinin sıradışı dönüşüm hikayesini Permakültür videosunda anlatmıştım. Yani şunu demek istiyorum: Bu şirketler gözümüzün önünde olana, göz göre göre bunları yaparken; denizin altında asla göremediğimiz, gidemediğimiz yerlerde neler yapmaz? Tabi bu şirketlerin kulağa çok da makul gelen bir açıklaması var:
“Bu kadar derinde zaten zarar verebileceğimiz hiçbir şey yok.”
Yani düşününce aslında çok akla yatkın. En azından benim içme suyuma bir şeyler karışacağına, dağlar bayırlar oyulup yok edileceğine… Zaten hiçbir şeyin olmadığı bir yer kazılsın. Hem teknolojik gelişimler için bu madenlere ihtiyacımız da var.
Fakat bilim insanları tedbirli davranmayı sever. Bu şirketler, bölgede gerekli araştırmaların yapılması için aynı zamanda büyük yatırımlar da yapıyor. Araştırmacıları fonluyorlar ki bölge hakkında daha çok bilgi edinebilsinler. Bu yatırımlar sayesinde birçok bilimsel araştırmanın da önü açılmış oldu. Ne ironik değil mi? Doğayı kurtarabilmek için gereken araştırmaları öyle az destekliyoruz ki, bunları fonlamak doğayı tahrip edenlere kalıyor. İşte geçtiğimiz günlerde bilimin en saygın dergilerinden Nature’da yayınlanan bir çalışma, bu 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 polimetalik nodüllerden örnekler topladı. Oradaki kumla, her şeyle birlikte çıkarıp araştırma gemilerindeki laboratuvara yerleştirdiler. Ortam koşullarını birebir taklit edip, oksijen ölçümünü yaptıklarındaysa şaşırtıcı bir sonuç buldular. Gerçekten de oksijenin bir süre arttığını ve sonra plato yaptığını gördüler. Muhtemelen bir şeyler oksijen üretimini başlatıyor, ardından da durduruyordu. Bu yüzden, polimetalik nodüllerin bir batarya gibi çalışıyor olabileceğini düşünmeye başladılar. Bu şaşırtıcı değil çünkü hakikaten nodüllerdeki elementleri biz de bataryalarda kullanıyoruz! Okyanus tuzlu su olduğu için de bir iletken görevi görüyor.
Bu taşlar nasıl olur da bir batarya gibi davranabilirler göstereyim. Bir bardağa içme suyunu dolduralım, içine de bolca tuz atıp karıştıralım. Böylece bir bardakta okyanusu taklit etmiş oluyoruz. Şimdi içerisine iki kaşık daldıralım ve 9 Volt’luk pili, bir ucu bu kaşığa, diğer ucu da bu kaşığa değecek şekilde ayarlayalım. Kaşıktan hemen kabarcıklar yükselmeye başlıyor. Çünkü su, verdiğimiz gerilim sayesinde elektrolize uğrayarak hidrojene ve oksijene ayrışıyor. Üstelik bu süreci başlatabilmek için 9 Volta bile ihtiyacımız yok. Sadece 1.5 Volt yeterli.
Bunu bilen Sweetman ve ekibi, aynı şekilde taşların yüzeyindeki gerilimi ölçtüler. Fakat beklediklerinin aksine, 1.5 Volt’tan daha az bir değer, 0.95 Volt çıktı. Bu oksijeni su moleküllerinden ayırmak için gerekli olan 1.5 Volt’tan daha az. Ama tıpkı pilleri seri bağlayarak voltajı artırmamıza benzer bir mekanizma, burada da işliyor olabilir. Yine de bu polimetalik nodülleri batarya gibi düşünmek tam olarak doğru değil. Çünkü bunlar, milyonlarca yılda yalnızca 2 ila 5 milimetre arası 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 mümkün değil.
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. 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 polimetalik nodüllerin yüzeyindeki metallerle sürekli olarak etkileşmeye devam ettikçe, elektronların dağılımını yeniden düzenliyor. Bu sayede de sürekli bir akım oluşmuş oluyor.
Yine de araştırmacılar sonuçlardan pek emin değil. Maden şirketleri ise yapılan ölçümlerin sorunlu olduğunu iddia ediyor ve bunu ispatlamak için kendi çalışmalarını yürütüyorlar. Muhtemelen yakında bol bol bu iki fikrin çatıştığını 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. Böyle bir kazı, bölgedeki canlılığı geri dönüşü olmaz bir şekilde yok ediyor. Üstelik eğer “termohalin” gibi bir döngü bundan besleniyorsa, sadece kazılan yer değil… Tüm dünya etkilenebilir. Ve bilim insanları tedbirli davranmayı sever. Özellikle söz konusu yeni bir oksijen kaynağı olunca… Çünkü eğer bu doğruysa, evrendeki yaşam arayışlarına bakış açımız bile tümüyle değişebilir. Belki oralarda bir yerlerde, ışığın, bitkilerin, alglerin, bakterilerin olmadığı ama yaşamın olduğu bir gezegen vardır. Hatta belki de o kadar uzaklarda aramamıza bile gerek yoktur. Jüpiter’in uydusu Europa, Güneş’ten çok uzak ve soğuk. Yüzeyi buzullarla kaplı olsa da tabanında sıvı su barındırıyor. Işık yok. Ama belki oksijen vardır. Bitkiler, algler, bakteriler yok. Ama belki… Başka canlılar vardır.