Bilimciler, Dünya'nın havaküresinin (atmosferinin) oksijen ile nasıl dolduğunu uzun zamandır merak ediyor ve araştırmaya devam ediyor. University of British Colombia (UBC) jeologlarından Matthijs Smit ve araştırma arkadaşı Klaus Mezger, bu sorunun cevabını milyarlar yaşındaki kıta kayalarında bulmuş olabilir.

Smit'e göre, oksijenasyon kapıya dayanmıştı ve yalnızca kıtaların olgunlaşmasını veya olgunlaşmak üzere harekete geçmesini bekliyordu. Dünya'nın erken dönem atmosferi ve okyanusları oksijenden yoksundu ve hatta küçük siyanobakteriler fotosentezin bir ürünü olarak oksijen üretseler de durum böyleydi. Serbest oksijen, canlı yaşamı için gerekli olan ve karbon ya da azot gibi bir atom ile birleşmemiş olan moleküler oksijen gazlarını ifade etmektedir. Bundan yaklaşık 3 milyar yıl önce ise bir değişim gerçekleşti ve okyanuslarda serbest oksijen içeren bölgeler oluşmaya başladı. 2.4 milyar yıl önce ise havaküredeki oksijen, 200 milyon yıllık bir süreç içerisinde on bin kat artarak ciddi bir seviyeye ulaştı. Bu periyoda, Büyük Oksidasyon Olayı (İng. Great Oxidation Event) adı veriliyor ve Yerküre'nin yüzey katmanındaki kimyasal reaksiyonları tamamen değiştirdi.

UBC'den Profesör Smit ve University of Bern'den Profesör Klaus Mezger, kıtaların da kompozisyonlarının da bu süreçte değişmiş olduğunun farkındaydı. Bir bağlantı bulabilmek için, araştırmacılar toplamda 48.000 adet milyarlarca yaştaki killi taşların ve magmatik kaya tiplerinin jeokimyasına ve bunların kayıtlarına baktı. Bu analizin sonucunda araştırmacılar, kıtaların kompozisyonlarının, serbest oksijenin okyanuslarda birikmeye başladığı dönemde eş zamanlı olarak değişmeye başladığını tespit etti.

Oksijenasyondan önce, kıtalar magnezyum açısından zengin, silisyum miktarı düşük kayalardan oluşuyordu. Buna benzer taşlar da bugünkü İzlanda ve Faroe Adaları gibi ülke topraklarına bulunabiliyor. Daha da önemlisi, bu kayalar olivin adı verilen bir minerali de barındırıyor. Olivin, su ile etkileşime girdiğinde oksijen tüketen ve onu hapseden bir reaksiyon başlatıyor. Ne var ki, kıta yüzeylerinin kompozisyonu bugünkü maddesel oranlarına gelmeye başladıkça bu evrim süresince olivin de ortadan kalkmaya başlamıştı. Su ile etkileşime girerek oksijeni tüketecek olan olivin ortadan kalkınca, oksijen de gittikçe birikmeye başladı. Okyanuslar oksijene doyunca da serbest oksijen havaküreye geçerek, buradaki oksijen yüzdesini artırdı. Tüm bu değişim sürecinin, hayatın başlangıcını takiben çeşitliliğin artmasına ve oksijenin canlı yaşamına dahil olması ile bugüne kadar devam etmiş olan evrimsel sürekliliğin başlamış olmasına denk geldiği de düşünülüyor.

Araştırmacılara göre, oksijenin artması ile ve kıtalardaki değişim sayesinde Dünya daha yaşanabilir ve karmaşık hayatın evrimi için daha uygun bir ortam haline geldi. Bilim insanları da mevcut araştırmada tam da bunu tespit etmiş olabilir.

Kıtaların ve kompozisyonlarının değişimine neyin neden olduğu hali hazırda devam etmekte olan araştırmaların bir konusu ve araştırmanın yazarlarından Smit'e göre, modern kıta veya levha tektonikleri bu değişim ile aynı zaman aralığında başlamış olmalı. Birçok bilim insanı da şimdilik teoride, bu iki fenomen arasında mutlak bir bağıntı olduğunu öne sürüyor.

Smit ve Mezger, bulgularını Nature Geoscience'da yayımladı.

---

Makale Referans: Matthijs A. Smit & Klaus Mezger. Earth’s early O2 cycle suppressed by primitive continents. Nature Geosceince, 2017 DOI: 10.1038/ngeo3030

---