NYU Tandon Mühendislik Okulu araştırmacıları, derin deniz solucanlarının doğal gazı buz üzerinde tutmaya nasıl yardımcı olduğunu keşfettikleri bir çalışma yayınladı.
Okyanus tabanlarında, küçük hidrokarbon moleküllerini içine alan hidrojen bağlı su moleküllerinin kristal kafesleri olan doğal gaz hidratlarının, hem iklim değişikliğinin potansiyel bir hızlandırıcısını hem de Dünya’daki en büyük enerji kaynaklarından birini oluşturduğu biliniyor. Ancak, bu kadar hapsedilmiş büyük miktarlardaki doğal gazın kristalin hidrat kafeslerinde güvenli bir şekilde kilitli kalması veya potansiyel olarak atmosferik sera gazları haline gelmek üzere okyanusa salınması, kısmen solucanlar ve mikrobiyal komşuları arasındaki olağandışı bir deniz tabanı simbiyozuna bağlı olabilir.
NYU Tandon Mühendislik Okulu araştırmacıları, derin deniz ortamlarında hidratlar tarafından tutulan metan (CH4) tüketen tüy silgi solucanları (Sabellidae, Annelida) ve hem ısı üreten hem de ısı emici bakterileri (Archaea) içeren bu doğal ekosistemin, hidratlar tarafından kaplanmış veya kristal bir yapıya kilitlendiğini keşfetti.
Energy & Fuels dergisinde yakın zamanda yayınlanan çalışmada NYU Tandon’da Kimya ve Biyomoleküler Mühendislik Profesörü Ryan Hartman liderliğindeki araştırmacılar, ince sıcaklık dalgalanmalarının hidrat tortularının dinamik kararlılığı üzerindeki etkisini incelemeye çalıştı. Bu bağlamda ayrışma hızına bakan araştırmacılar, metanın kristallerin maruz kaldığı derinliklerde kararlı olduğunu buldu.
Spesifik sıcaklık ve basınç koşulları altında sudan ve küçük hidrofobik molekülden kendiliğinden oluşan büyük miktarlarda (200 ila 500 Gigaton) metan dünya çapındaki okyanusta olduğu gibi depolandığından, sonuçlar çok derindir.
Hartman, keşiflerinin, metan hidratları tüketen ve ısı üreten mikroplar ile bu mikropları tüketen tüy silgi solucanları arasındaki simbiyozun boyutunu matematiksel olarak gösterdiğini söyledi. Hartman araştırmanın önemini ise şu sözlerle açıkladı: “Önemli çünkü solucanların yokluğunda veya popülasyonlarında anormal bir dengesizlik olduğunda, bu mikroplar hidratları eritmek için yeterli ısı üretebilir. Solucanlar seçici olarak en fazla ısı üreten bakterileri yerler.”
Ayrıca ekip, ısınan okyanusların bu kırılgan dengeyi nasıl bozabileceğini incelemek için geçmiş okyanus sıcaklığı kayıtlarını ve gaz hidrat envanter tahminlerini modelleriyle birleştirdi. Bulgular, okyanus sıcaklığı yükselmeyi bıraksa bile deniz seviyesinin 560 metre altındaki hidrat yataklarının zaten risk altında olabileceğini ve okyanus sıcaklığı arttıkça metan hidrat stabilite bölgesinin daha derine ineceğini gösterdi. Ayrıca solucan popülasyonundaki azalmalar, metanotrof büyüme hızı üzerindeki baskıyı zayıflatabilir ve bunun sonucunda metanotrofun aşırı büyümesi, aşırı miktarda ısı üreterek hidratları daha da istikrarsızlaştırabilir.
Diğer yandan, metanojenik mikrobiyal aktivitedeki bir artış, sistemi daha endotermik hale getirecek ve böylece metan hidrat faz sınırına yakın sıcaklık dalgalanmalarına karşı toleransı güçlendirecek. Bu bağlamda Hartman, “Bu biyolojik dinamiğin daha derin sulara çekilmesini yavaşlatmak, denize büyük miktarda sera gazı salınımını geciktirmeye veya engellemeye yardımcı olabilir.” dedi.