Çinli bilim insanları, uzun süredir kabul gören “tüm yaşam güneş ışığına bağlıdır” görüşünü sorguladı. Science Advances dergisinde yayımlanan yeni araştırmada, Dünya’nın derinliklerinde yaşayan mikroorganizmaların, yer kabuğunun hareketiyle tetiklenen kimyasal süreçlerden enerji elde edebildiği gösterildi. Bu bulgu, yeraltı yaşamının nasıl hayatta kaldığına dair yeni bir bakış sunuyor.
Çalışma, Çin Bilimler Akademisi’nden (CAS) Prof. Hongping He ve Prof. Jianxi Zhu tarafından yürütüldü. İkisi de CAS’a bağlı Guangzhou Jeokimya Enstitüsü'nde görev yapıyor.
Güneş ışığı ve organik besinlerden yoksun olması nedeniyle bir zamanlar yaşama elverişsiz olduğu düşünülen yer kabuğunun derin katmanları, artık çok çeşitli mikrobiyal yaşam formlarına ev sahipliği yapan büyük ve dinamik bir biyosfer olarak kabul ediliyor. Bu organizmalar, su ile kaya arasındaki etkileşimler sırasında gerçekleşen inorganik redoks (indirgeme-oksidasyon) tepkimelerine dayanıyor. Hidrojen (H₂), bu canlılar için başlıca enerji kaynağı olarak bilinirken, metabolizmaları için gerekli oksidanların kaynağı uzun süredir belirsizdi.
Dünya’nın İç Mekaniklerini Simüle Ettiler
Bu gizemi çözmek isteyen araştırma ekibi, yer kabuğunda fay hareketlerini simüle etti. Elde ettikleri bulgulara göre, kaya kırılması sırasında oluşan serbest radikaller, suyu ayrıştırarak hidrojen ve hidrojen peroksit (H₂O₂) gibi oksidanlar üretiyor. Bu maddeler, kırık sistemleri içinde kendine özgü bir redoks gradyanı oluşturuyor ve yer altı sularındaki demirle (Fe) tepkimeye giriyor. Bu etkileşimler, bulunduğu ortama göre ferro demiri (Fe²⁺) ferri demire (Fe³⁺) oksitleyebiliyor ya da tersine indirgeme gerçekleştirebiliyor.
Mikroorganizmalarla dolu bu kırık sistemlerde, depremlerle ilişkili fay hareketlerinin oluşturduğu hidrojen üretiminin, serpantinleşme (bir tür kaya dönüşümü) ve radyoliz (radyasyonla ayrışma) gibi bilinen diğer yollarla kıyaslandığında 100.000 kat daha fazla olduğu tespit edildi. Araştırma, bu sürecin demirin redoks döngüsünü etkin şekilde tetiklediğini, bunun da karbon, azot ve kükürt gibi elementlerin jeokimyasal döngülerini etkilediğini ve derin yeraltı biyosferinde mikrobiyal metabolizmayı sürdürebildiğini ortaya koydu.
Bu çalışma, yer altı biyosferinin enerji kaynakları ve ekolojik çeşitliliği hakkında yeni bir ışık tuttu. Prof. He ve Prof. Zhu ayrıca, Dünya benzeri diğer gezegenlerdeki kaya kırık sistemlerinin de benzer şekilde yaşanabilir ortamlar oluşturabileceğini belirtti. Bu da, Dünya dışı yaşam arayışında yeni bir yön olabileceği anlamına geliyor.