Zehirli Gaz, Bir Zamanlar Denizdeki Yaşamı Silip Süpürmüş Olabilir

Yaklaşık 510 milyon yıl önce düşen oksijen ve yükselen hidrojen sülfürün ölümcül birleşimi, tüm okyanus yaşamının yüzde 45’ini yok etmiş olabilir.

Neredeyse 530 milyon yıl önce, Kambriyen Patlaması’ndan hemen sonra, bugün gördüğümüz pek çok temel hayvan grubunun fosil kaydında belirmeye başladığı zamanlarda yeryüzü hayatla doluydu. Bu bolluğun büyük bir kısmı; zırhlı trilobitler, yaklaşık 90 santimetre uzunluğundaki karidesler ve korkunç dikenleriyle sinirli sinirli dolaşan kurtlarla dolu okyanusta toplanmıştı.

Fakat fosil kaydı, bundan yalnızca 20 milyon yıl sonra gerçekleşen bir şeyin, okyanustaki hayvanların yüzde 45’ini silip süpürdüğünü gösteriyor. Bu büyük yok oluş, beraberinde daha önce görülmemiş boyutta bir yıkım da getirmişti.

Uzun yıllardır yaygın görüş, bu ani yok oluşun temel sebebinin, düşük oksijenin -veya anoksik koşulların- hızla yayılması olduğu yönündeydi. Bir teoriye göre ise bu yok oluş, Kambriyen yaşamındaki ani patlamadan tetiklenmişti; bu dönemde bitkiler ve hayvanlar öldüğünde çürüyen organik madde deniz tabanını kaplıyor ve dolayısıyla da su seviyesindeki büyük miktarda oksijeni emerek tüketiyordu.

Fakat Geophysical Research Letters adlı dergide yayımlanan bir araştırma, bu ölüm dalgasının başka bir şey tarafından tetiklenmiş olabileceğini ileri sürüyor: hidrojen sülfür adı verilen ve denizdeki yaşamı boğarak öldüren mide bulandırıcı bir kimyasal gaz dalgası.

(İlgili: Kitlesel Yok Oluşlardan Kurtulan Memeliler, ‘Genel Yiyici’ Değildi)

Çalışmanın ortak yazarlığını üstlenen Chao Chang, “Bu kimyasal, deniz canlıların tümü için öldürücü nitelikte. En basit tabirle öyle bir doğal ortamda hiçbir canlı uzun bir süre hayatta kalamaz.” diyor.

Chang’ın ekibi, Güney Çin’de konumlanan ve bir zamanlar su altında yatan devasa bir plato olan Yangtze Platformu’nun Kambriyen Dönem jeolojik kaydındaki bu yok oluş hakkında birtakım ipuçları keşfetti. Ekip oraya nehirler aracılığıyla karasal taşlardan okyanusa taşınan kimyasal bir element olan molibden (Molybdenum) arayışı içinde gitmişti. Uzun ömürlü bir element olan molibdenin okyanus tortul tabakalarındaki yoğunluğu, çevresindeki suyun kimyasına göre değişkenlik gösteriyor. Chang, “Bu iki faktör de molibdeni geçip giden bin yılların iyi bir göstergesi haline getiriyor.” diyor.

Kitlesel yok oluş döneminden kalan numuneler, yüksek oranda molibden içeriyordu. Bu durum, suda hidrojen sülfür olması gerektiğini gösteriyordu çünkü Chang’a göre molibdenin çözünmez bileşik oluşturması için sülfürle etkileşime girmesi gerekiyordu: “Bu olay, sülfür oranı yüksek sularda -özellikle de hidrojen sülfür yoğunluğu yüksek seviyedeyse- normal sulara kıyasla çok daha fazla meydana geliyor.” Diğer bir deyişle daha yüksek molibden konsantrasyonları, denizdeki yüksek miktarda hidrojen sülfür ile ilişkilendiriliyor.

Peki bu toksik yayılmayı tetikleyen şey neydi? Chang, “Mevcut durumda sülfür oranı yüksek suların yayılımına neyin neden olduğunu kesin olarak söylemek imkansız.” diyor ve ekliyor: “Bununla birlikte oksijen eksikliği, daha sonra deniz tabanına çöküp çürüyen ve trilyonlarca mikrop için bir ziyafet sağlayan organik madde patlamasından kaynaklanmış olabilir.”

Bu mikroplar çürüyen materyal üzerinde ziyafet çekerken aynı zamanda deniz suyunda doğal olarak ortaya çıkan sülfatı da tüketiyordu. Fakat bu süreçte yükselen mikrop popülasyonu, sülfatları ikincil bir ürün olan hidrojen sülfüre dönüştürüyor ve suyu bu gazla doldurarak toksik dalgayı tetikliyordu.

Numuneleri yalnızca günümüz Çin’inden elde edilmiş olsa da araştırmacılar bu toksik yayılımın küresel ölçekte gerçekleştiğini düşünüyorlar çünkü molibdenin okyanuslarda kalma süresi yüz binlerce yılı bulabiliyor.

Chang, “Esasen bu, okyanusun molibden elementinden arınmasından önce deniz suyunun birçok kez tamamıyla karışmış olacağı anlamına geliyor.” diyor. Bu fazlasıyla uzun yaşam döngüsü, bir okyanus tortusu parçasında kaydedilen molibden izotopu seviyesinin bütün denizin bir ortalamasını yansıttığını gösteriyor.

“Bundan sonraki araştırmalar, oksijensiz (anoksik) koşullara ve onu takip eden sülfür dalgasına neyin neden olduğunu bulmayı hedefleyecek.” diyen Chang şunları ekliyor: “Bu tür bir çalışma, bilim insanlarının yeryüzünün yaşanabilirlik limitlerine dair bir tablo oluşturabilmelerini sağlıyor.”

Live Science. 21 Aralık 2023.

Makale: Chang, C., Hu, W., Huang, K. J., Wang, Z., & Zhang, X. (2023). Mass extinction coincided with expanded continental margin euxinia during the Cambrian Age 4. Geophysical Research Letters, 50(21), e2023GL105560.