700 Milyon Yıl Önceki Kartopu Dünyası

 

Bilim insanları, Dünya tarihindeki en düşük okyanus sıcaklığını kaydetti

Kriyojenyen dönemde Dünya'yı gösteren görsel Bu jeolojik dönem 850 ila 635 milyon yıl önce sürmüş ve tüm Dünya'yı kaplayan birkaç küresel buzulu kapsamıştır ('Kartopu Dünya' hipotezi). Bu, Sturtian buzullanması sırasında (750 ila 700 milyon yıl önce) Dünya'nın yaşadığı ve Rodinia süper kıtasının parçalanmaya başladığı bir dönemdir.

Mikkel Juul Jensen, Bilim Fotoğraf Kütüphanesi

Okyanusların Buz Gibi Sırrı 

Yaklaşık 700 milyon yıl önce yaşanan "Kartopu Dünyası" olayı. Bu dönemde gezegenimiz, yüzlerce metre kalınlığında bir buz tabakasıyla kaplanmıştı. Okyanuslar donmamıştı ama inanılmaz derecede soğuktu. Yeni bir araştırma, bu antik okyanusların sırlarını açığa çıkarıyor ve yaşamın nasıl hayatta kaldığını daha da merak uyandırıcı hale getiriyor. Gelin, bu buzlu maceraya birlikte göz atalım.

Kartopu Dünyası Nedir ve Neden Önemli? Dünya'nın Cryogenian Dönemi'nde (yaklaşık 720-635 milyon yıl önce), gezegenimiz tam anlamıyla bir buz topuna dönüşmüştü. Bilim insanları buna "Kartopu Dünyası" diyor. Karalar ve okyanuslar buzla örtülüydü, ancak okyanuslar tamamen donmamıştı – biraz ısı tutmayı başarmışlardı. Bu dönem, yaşamın evriminde kritik bir rol oynamış olabilir, çünkü bu aşırı koşullardan sonra hayvanlar gibi karmaşık organizmalar ortaya çıkmaya başladı.

Yeni bir çalışma, Nature Communications dergisinde yayımlandı ve okyanusların o dönemki sıcaklık ile tuzluluk seviyelerini tahmin ediyor. Araştırmacılar, antik kaya birikintilerinden elde edilen verileri analiz ederek, deniz sıcaklıklarının yaklaşık -15°C (5°F) olduğunu hesapladı. Bu, günümüzün en soğuk okyanus sıcaklıklarından bile 12°C (22°F) daha düşük! Üstelik tuzluluk seviyesi, bugünkünün dört katından fazlaydı. Bu yüksek tuz oranı, suyun donma noktasını düşürerek okyanusların aşırı soğumasına rağmen donmamasını sağlamış.

Bu bulgular, o dönemde yaşayan mikroplar, fitoplanktonlar, algler ve süngerler gibi organizmaların düşündüğümüzden daha zorlu koşullara maruz kaldığını gösteriyor. Araştırmanın ortak yazarlarından, Çin Bilimler Akademisi'nden jeolog Ross Mitchell, "Bu yeni sıcaklık ve tuzluluk rakamları, çevresel stres çıtalarını yükseltiyor," diyor. Yani, hayatın bu buz çağında nasıl devam ettiği sorusu daha da karmaşıklaşıyor.

Antik Kayalardaki Gizemli Anomali Araştırmanın kökeni, British Columbia'daki Victoria Üniversitesi'nden jeolog Paul Hoffman'ın merakına dayanıyor. Hoffman, Kartopu Dünyası'ndaki okyanus sıcaklıklarının, deniz tabanındaki demir birikintilerindeki bir anomalinin nedeni olup olmadığını sorgulamış. Bu demir katmanları, okyanuslara aniden oksijen akışı geldiğinde, suda çözünmüş demirle reaksiyona girerek oluşmuş pas bantları.

Melbourne Üniversitesi'nden jeolog Maxwell Lechte'nin liderliğindeki ekip, bu demir yataklarının buzulların denizle buluştuğu antik kıyılarda yer aldığını belirledi. Buz altındaki oksijen zengini eriyik sular, okyanusa sızarak bu birikimleri tetiklemiş. Ancak, Kartopu Dönemi'ndeki yataklar, 2,4 milyar yıl önceki benzerlerinden çok daha ağır demir izotoplarına sahipti. Hoffman, bunun düşük sıcaklıklardan kaynaklanıp kaynaklanmadığını merak etmiş.

Mitchell ve Çin Bilimler Akademisi'nden jeokimyagerler Kai Lu ile Lianjun Feng, bu anomalinin okyanus sıcaklığını hesaplamak için bir model geliştirdi. Sonuç: Buz gibi -15°C! Güney Florida Üniversitesi'nden jeokimyacı Timothy Conway, çalışmaya dahil olmasa da yaklaşımı övüyor: "Deneysel verilere ve teorik bir modele dayanıyor; varsayımlar mantıklı görünüyor."

Ekip, anomalinin karadaki buzul erozyonu veya hidrotermal ventlerden kaynaklanma ihtimalini de inceledi, ancak analizler bunu dışladı. Ayrıca, buz kenarındaki okyanusların donmaması için tuzluluğun dört kat fazla olması gerektiğini hesapladılar.

Hayat Bu Buz Çağında Nasıl Hayatta Kaldı? Cryogenian Dönemi'nde, Kartopu Dünyası gibi iki büyük buzullaşma olayı yaşanmış. Bilim insanları, yaşamın bu aşırı koşullarda – sınırlı oksijen, neredeyse hiç ışık yokluğu – nasıl devam ettiğini araştırıyor. Birkaç teori öne çıkıyor:

Hidrotermal Ventler Teorisi: Yaşam, okyanus tabanındaki sıcak su kaynaklarında (hidrotermal menfezler) korunmuş olabilir. Burada organizmalar, kimyasal reaksiyonlarla enerji üretmiş. Buz Üzerindeki Erime Havuzları: Antarktika'daki McMurdo Buz Rafı'nda bugün yaşayan siyanobakteri ve algler gibi, buz üzerindeki eriyik su havuzlarında hayat devam etmiş olabilir. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nden jeokimyager Fatima Husain, "Bu yüzey ortamları, çeşitli yaşam topluluklarının buzullar boyunca hayatta kalmasını ve gelişmesini sağlayabilirdi," diyor. Husain, geçen yıl bu konuda bir araştırmaya liderlik etmişti. Buz Altındaki Oksijen Erişimi: Organizmalar, buz tabanındaki eriyik sulardaki oksijene ulaşarak veya buz kenarlarına göç ederek hayatta kalmış olabilir. Ancak yeni çalışma, bu koşulların daha da aşırı olduğunu gösteriyor. Destekleyici bir örnek: Antarktika'daki Vida Gölü'nde, benzer soğuk ve tuzlu sularda yaşayan bakteriler. Husain'in dediği gibi, "Cryogenian'ın ne kadar aşırı olduğunu sürekli öğreniyoruz ve bu, hayatın devam etmesini ve dramatik şekilde çeşitlenmesini daha da şaşırtıcı kılıyor."

Son Düşünceler Bu araştırma, Dünya'nın uzak geçmişine bir pencere açıyor ve yaşamın dayanıklılığını bir kez daha kanıtlıyor. Kartopu Dünyası'ndan sonra, Ediacaran Dönemi'nde karmaşık hayvanlar ortaya çıktı – belki de bu stresli koşullar evrimi hızlandırmıştı. Bilim insanları, daha fazla kaya analizi ve modelleme ile bu sırları aydınlatmaya devam edecek.

Theo Nicitopoulos'tan çeviri