Dünya'nın derinliklerinde saklı su rezervleri şaşırtıyor

Bilim dünyası, Dünya'nın derinliklerinde bugüne kadar tahmin edilenden çok daha fazla suyun saklı olabileceğine dair yeni bulgulara ulaştı. Son araştırmalar, gezegenimizin alt mantosunda, yüzeydeki okyanuslara denk büyüklükte su rezervlerinin varlığına işaret ediyor. Bu gelişme, Dünya'nın su döngüsünün ve yaşanabilirliğinin kökenine dair uzun süredir devam eden tartışmalara yeni bir boyut kazandırıyor. Özellikle "su rezervi" kavramı, bu çalışmalarla birlikte jeoloji ve yer bilimlerinde yeniden ele alınıyor.

Yer altındaki su rezervi: Bilim dünyasını şaşırtan bulgular

Yapılan son deneyler, Dünya'nın oluşum sürecinde, gezegenin iç katmanlarının önemli miktarda suyu içine hapsetmiş olabileceğini gösteriyor. Araştırmacılar, erimiş kaya ve katı mineraller arasındaki su hareketini izleyerek, gezegenin ilk kabuğu oluştuğunda ne kadar suyun yer altında kaldığını tahmin etmenin yeni yollarını geliştirdi. Özellikle Çin Bilimler Akademisi'nden Dr. Wenhua Lu'nun liderliğindeki ekip, laboratuvar ortamında yüksek sıcaklık ve basınç koşullarını yeniden yaratarak, suyun derin minerallerde nasıl depolandığını gözlemledi. Bu deneylerde, Dünya'nın alt mantosunda bol miktarda bulunan bridgmanit adlı mineralin, su moleküllerini kristal yapısında tutabildiği ortaya çıktı. Bu bulgu, "su rezervi"nin yalnızca yüzeyde değil, gezegenin derinliklerinde de var olabileceğini gösteriyor.

Dünya'nın ilk su döngüsü: Yüzeyden çok yer altına mı bağlı?

Jeologlar, uzun yıllardır genç Dünya'nın nasıl olup da bugünkü okyanusları oluşturacak kadar suyu koruyabildiğini anlamaya çalışıyor. Yeni bulgular, gezegenin erimiş kayadan soğuduğu dönemde, suyun önemli bir kısmının yüzeye çıkmak yerine derin minerallerde kilitlendiğini gösteriyor. Özellikle bridgmanit gibi minerallerin, yüksek sıcaklık ve basınç altında hidrojen atomlarını kristal yapısına dahil ederek suyu depoladığı tespit edildi. Bu süreçte, suyun bir kısmı yüzeye ulaşmadan önce milyarlarca yıl boyunca yer altında saklı kalabiliyor. Bu nedenle, günümüzde gördüğümüz okyanuslar, Dünya'nın toplam "su rezervi"nin sadece bir bölümünü temsil ediyor olabilir.

Laboratuvar deneyleriyle derin manto koşulları yeniden yaratıldı

Araştırma ekibi, elmas örs hücresi adı verilen özel bir cihaz kullanarak, küçük cam damlalarını iki elmas arasında sıkarak derin manto basınçlarını taklit etti. Ardından lazerlerle örnekleri ısıtarak, erken Dünya'nın mantosundaki sıcaklık seviyelerine ulaşıldı. Bu koşullarda, bridgmanit kristalleri oluşurken, hidrojen atomlarının oksijenle bağlanarak mineralin yapısına girdiği gözlemlendi. Bu deneyler sayesinde, suyun sıvı halde kalmadığı, bunun yerine minerallerin içinde hidroksil grubu olarak depolandığı anlaşıldı. Böylece "su rezervi"nin, klasik anlamda sıvı su değil, minerallerin kimyasal yapısında saklı hidrojen şeklinde bulunduğu ortaya çıktı.

Sıcaklık ve basınç, suyun yer altındaki yolculuğunu belirliyor

Çalışmalar, sıcaklık ve basıncın, suyun nerede ve nasıl depolanacağını belirleyen en önemli faktörler olduğunu gösteriyor. Yüksek sıcaklıklarda, bridgmanit kristal yapısında daha fazla boşluk oluşuyor ve bu da hidrojenin mineral yapısına daha kolay dahil olmasını sağlıyor. Ancak gezegen zamanla soğudukça, aynı mineraller daha az su tutabiliyor. Bu değişim, derinlerde kilitlenmiş hidrojenin zamanla yüzeye doğru hareket etmesine ve volkanik aktivitelerle serbest kalmasına yol açıyor. Böylelikle, "su rezervi"nin bir kısmı, yüzeye yavaş yavaş ve dalgalar halinde ulaşabiliyor. Bu süreç, Dünya'nın su döngüsünün yüzeyde bir anda başlamadığını, aksine yer altından uzun zaman dilimlerinde beslendiğini düşündürüyor.

Alt mantoda saklı su: Okyanuslardan daha fazla olabilir mi?

Dünya'nın alt mantosu, çekirdeğe kadar uzanan yaklaşık 2.900 kilometrelik bir derinliğe sahip. Bu bölgede, minerallerin içindeki küçük miktarlardaki hidrojen bile, kayaların kimyasal ve fiziksel özelliklerini önemli ölçüde etkileyebiliyor. Islak bir derin manto, ısının gezegen boyunca nasıl hareket ettiğini değiştirebilir ve manto konveksiyonunu etkileyerek volkanik faaliyetlerin zamanlamasını ve şiddetini belirleyebilir. Bilim insanları, bu derin "su rezervi"nin, Dünya'nın uzun vadeli yaşanabilirliği üzerinde kritik bir rol oynayabileceğini düşünüyor. Çünkü derinlerde depolanan su, jeolojik zaman içinde yüzeye ulaşarak okyanusların ve atmosferin oluşumuna katkıda bulunmuş olabilir.