Dünya atmosferindeki oksijenin bugünkü seviyelere ulaşması, tek bir nedene bağlanamayacak kadar karmaşık bir süreç olarak görülüyor. Fotosentetik canlıların oksijen üretimi bu hikâyenin temel parçalarından biri olsa da, katı Dünya’nın kimyası ve derin jeolojik süreçler de belirleyici rol oynuyor. Yeni bir çalışma ise bu tabloya, tektonik levhaların dalmasıyla ilgili zamanlama açısından dikkat çekici bir bağlantı ekliyor.
Chengdu University of Technology’den Wei Shi liderliğinde yürütülen araştırma, atmosferdeki oksijen seviyelerinde yaşanan büyük sıçramaların, levha dalması süreçlerindeki değişimlerle aynı dönemlere denk geldiğini ortaya koyuyor. Buradaki odak noktası, yerkabuğunun bir bölümünün başka bir levhanın altına inerek Dünya’nın iç kesimlerine taşındığı subduction süreci. Çalışmaya göre, bu mekanizmanın zaman içindeki evrimi, oksijenin atmosfer ile Dünya’nın derin katmanları arasındaki dolaşımını etkilemiş olabilir.
Dünya tarihine bakıldığında, gezegenin giderek soğuduğu biliniyor. En eski jeolojik izler, erken dönemde işleyen süreçlerin bugünkü plaka tektoniğinden oldukça farklı olduğunu gösteriyor. O dönemde soğuk ve yoğun yüzey kayalarının, sıcak manto içine günümüzde gördüğümüz düzenli levha hareketlerinden farklı biçimlerde battığı düşünülüyor. Kıtalar da 4.5 milyar yıllık uzun bir inşa sürecinin ürünü olduğundan, erken Dünya’nın görünümünü doğrudan bugünkü koşullarla karşılaştırmak kolay değil.
Araştırmacıların dikkat çektiği önemli nokta, bu jeolojik evrimin kesintisiz ve doğrusal ilerlememiş olması. Jeolojik tarihte bazı geçiş dönemleri bulunuyor ve atmosferdeki oksijenlenme de benzer şekilde aşamalı sıçramalar halinde gerçekleşmiş görünüyor. İlk büyük artış, yaklaşık 2.4 ila 2.0 milyar yıl önce gerçekleşen Great Oxygenation Event sırasında yaşandı. Ancak bu yükselişin ardından süreç uzun süre durağan kaldı.
Oksijen seviyeleri daha sonra 800 ila 500 milyon yıl önce yeniden yükselmeye başladı. Bunu izleyen üçüncü artış dalgası ise 450 ila 250 milyon yıl önce gerçekleşti ve atmosferi bugünkü oksijen düzeylerine taşıdı. Yeni çalışma, bu üç aşamalı tablo ile levha dalmasının karakterindeki değişimler arasında bir zamanlama uyumu bulunduğunu savunuyor.
Buradaki fikir, levha tektoniğinin yalnızca kıtaların hareketini veya depremleri belirlemediği; aynı zamanda yüzey ile derin Dünya arasındaki kimyasal alışverişi de yönettiği yönünde. Bu tür jeolojik süreçler, oksijenin kayalar içinde tutulması ya da yeniden atmosfere dönmesi gibi mekanizmaları etkileyebilir. Aynı zamanda fotosentetik yaşamı destekleyen çevresel koşullar üzerinde de dolaylı sonuçlar doğurabilir.
Çalışma, atmosferdeki oksijen artışının tek bir olayla açıklanamayacağını bir kez daha güçlendiriyor. Yaşam, kaya kimyası ve levha dalması gibi büyük ölçekli jeolojik mekanizmalar muhtemelen birlikte etkili oldu. Yeni sonuçlar, özellikle Dünya’nın iç dinamikleri ile yüzeyde yaşama elverişli koşullar arasındaki bağın, düşünüldüğünden daha yakın olabileceğine işaret ediyor.
