Hindistan Bilim Enstitüsü ve Niigata Üniversitesi’nden bilim adamları, yaklaşık 600 milyon yıl öncesine dayanan, Himalayalar’daki maden yataklarında hapsolmuş eski okyanus suyunu keşfettiler. Bu keşif, Dünya’nın başlıca oksijenlenme olayına ve Kartopu Dünya buzullaşmasına ışık tutarak, karmaşık yaşamın evrimi ve antik okyanusların kimyasal koşulları hakkında hayati bilgiler sunuyor.
Himalayaların yukarılarında, Hindistan Bilim Enstitüsü (IISc) ve Japonya’daki Niigata Üniversitesi, muhtemelen yaklaşık 600 milyon yıl önce var olan eski bir okyanusun kalıntıları olan mineral yataklarında hapsolmuş su damlacıkları buldu. Ekip, hem kalsiyum hem de magnezyum karbonat içeren birikintileri inceleyerek, Dünya tarihinde önemli bir oksijenlenme olayına yol açmış olabilecek olaylar için olası bir açıklama önerebildi.
“Bir zaman bulduk. paleo okyanusları için bir kapsül,” diyor Ph.D. Prakash Chandra Arya. Yer Bilimleri Merkezi (CEaS), IISc’de öğrenci ve Precambrian Research’te yayınlanan çalışmanın ilk yazarı.
Bilim adamları, 700 ila 500 milyon yıl önce, Dünya’yı bir süre boyunca kalın buz tabakalarının kapladığına inanıyor. Snowball Earth buzullaşması (Dünya tarihindeki en önemli buzul olaylarından biri) adı verilen uzun bir dönem. Bunu, İkinci Büyük Oksijenlenme Olayı adı verilen ve sonunda karmaşık yaşam formlarının evrimleşmesine yol açan Dünya atmosferindeki oksijen miktarındaki artış izledi. Şimdiye kadar bilim adamları, iyi korunmuş fosillerin olmaması ve Dünya tarihinde var olan tüm geçmiş okyanusların ortadan kaybolması nedeniyle bu olayların nasıl bağlantılı olduğunu tam olarak anlamadılar. Himalayalar’da bu tür deniz kayalarının açığa çıkması bazı cevaplar sağlayabilir.
Prakash, “Geçmişteki okyanuslar hakkında pek bir şey bilmiyoruz” diyor. “Günümüzün okyanuslarına kıyasla ne kadar farklı veya benzerlerdi? Daha asidik veya bazik, besin açısından zengin veya eksik, sıcak veya soğuk muydu ve kimyasal ve izotopik bileşimleri neydi? Bu tür içgörüler ayrıca Dünya’nın geçmişteki iklimi hakkında ipuçları sağlayabilir ve bu bilgiler iklim modellemesi için yararlı olabilir, diye ekliyor.
Üst: Kumaon’daki Chandak tepeleri yakınlarındaki manyezitin saha yüzeylenmeleri. Altta: Manyezit kristallerinde hapsolmuş okyanus suyunun mikrofotoğrafları. Kredi: Prakash Chandra Arya
Ekip tarafından bulunan ve Snowball Earth buzullaşması zamanına kadar uzanan birikintiler, tortul havzaların uzun bir süre kalsiyumdan yoksun kaldığını gösterdi; düşük nehir girişine. “Bu süre zarfında okyanuslarda akış yoktu ve dolayısıyla kalsiyum girişi de yoktu. Akış veya kalsiyum girişi olmadığında, daha fazla kalsiyum çökeldikçe magnezyum miktarı artar” diye açıklıyor CEaS Profesörü ve çalışmanın ilgili yazarı Sajeev Krishnan. Araştırmacıların öne sürdüğüne göre, bu dönemde oluşan magnezyum birikintileri paleo okyanus suyunu kristalleşirken gözenek boşluklarında tutabiliyordu.
Kalsiyum yoksunluğu da muhtemelen bir besin eksikliğine yol açarak onu yavaş büyümeye elverişli hale getiriyor atmosfere daha fazla oksijen yaymaya başlamış olabilecek fotosentetik siyanobakteriler. Prakash, “Atmosferdeki oksijen seviyesinde her artış olduğunda, biyolojik radyasyona (evrim) sahip olacaksınız” diyor.
Ekip, Batı Kumaon Himalayalar’ın uzun bir bölümünde bu birikintileri aradı. Amritpur’dan Milam buzuluna ve Dehradun’dan Gangotri buzul bölgesine. Kapsamlı laboratuvar analizleri kullanarak tortuların, Dünya’nın iç kısmı gibi başka yerlerden (örneğin, denizaltı volkanik faaliyetinden) değil, antik okyanus suyundan gelen bir yağış ürünü olduğunu doğrulayabildiler.
Araştırmacılar, bu birikintilerin, şimdiye kadar yalnızca teorize edilmiş veya modellenmiş olan pH, kimya ve izotopik bileşim gibi eski okyanus koşulları hakkında bilgi sağlayabileceğine inanıyor. Bu tür bilgiler, Dünya tarihinde okyanusların ve hatta yaşamın evrimiyle ilgili soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir.
Referans: “Himalaya manyeziti, Neoproterozoyik Oksijenlenme Olayını makul bir şekilde tetikleyen ani siyanobakteriyel büyümeyi kaydeder”, yazan Prakash Chandra Arya, Claude Nambaje, S. Kiran, M. Satish-Kumar ve K. Sajeev, 17 Temmuz 2023, Precambrian Research.
DOI: 10.1016/j.precamres.2023.107129