Soru-Cevap: Robert Hazen ‘derin karbon’ üzerine çalışıyor

Robert Hazen’in alanı – mineraloji – Dünya yüzeyinin altında neler olup bittiğini incelemek için en uygun bilimsel uzmanlık gibi görünebilir. Ancak, bu işin mümkün olduğu kadar farklı disiplinlerden bilim insanlarıyla ortaklık kurmayı gerektirdiğini söylüyor.

NSF, yirmi yılı aşkın bir süredir Hazen’in, Dünya’nın ve diğer gezegenlerin derin iç kısımlarında bulunan sıcak, yüksek basınçlı ortamlarda minerallere ne olduğu ve minerallerin canlıların molekülleriyle nasıl etkileşime girdiği hakkındaki temel soruları ele alan araştırmasını destekledi. Şimdi Hazen, NSF’nin de önemli yatırımlar yaptığı bir alanda çalışıyor: “derin karbon” veya gezegenin karbon döngüsünde önemli bir rol oynayan yüzeyin derinliklerinde bulunan karbon depoları üzerine çalışma.

Carnegie Enstitüsü Jeofizik Laboratuvarı’nda kıdemli kadrolu bilim adamı ve George Mason Üniversitesi’nde yer bilimi profesörü olan Hazen, “Veri güdümlü keşif kullanarak jeosfer ve biyosferin birlikte evrimine bakıyoruz” dedi. “Bu, bilimin yeni ortaya çıkan bir yönü, bu gezegen hakkında derin keşifler yapmak için büyük veri kaynaklarını kullanıyor.”

Hazen şu anda Alfred P. Sloan Vakfı tarafından başlatılan 10 yıllık bir proje olan Deep Carbon Observatory’nin yönetici direktörü olarak görev yapıyor — çoğu NSF tarafından desteklenen — disiplinler arası araştırmacıları birbirine bağlamak için ortak bir hedefle, bunun nasıl yapılacağı hakkında daha fazla bilgi edinmeye çalışıyor. gezegen fonksiyonları.

S: Derin Karbon Gözlemevi’nin yaptığı işi nasıl tanımlarsınız?

A: Karbonu düşünün. Bu önemli bir unsur – yaşam için gerekli olan bir unsur. Karbon, enerji kaynakları açısından önemlidir. Pek çok yeni malzeme karbon bazlı bileşiklerdir ve elbette iklim ve çevre her zaman tartışılmaktadır. NSF yıllardır bu alanlardaki araştırmaları finanse ediyor.

Ama biz kabuktan çekirdeğe karbonla ilgileniyoruz. Dünya’daki karbonun yüzde doksanı Dünya yüzeyinin altında, gizli rezervuarlardadır. Bunların neye benzediğinden veya aşağıda ne kadar karbon olduğundan tam olarak emin değiliz çünkü çeşitli şekillerde depolanıyor ve derin bir karbon döngüsünün parçası olarak hareket ediyor. Bununla birlikte, yüzeydeki karbon ile derin iç kısım arasındaki önemli değişimler, levha tektoniği tarafından yürütülen, yitim adı verilen bir süreç ve volkanizma ve diğer süreçler yoluyla gerçekleşir. Karbon döngüsünün bu yönlerini gerçekten anlamamız gerekiyor.

S: Yani siz göremeseniz bile, bu karbonun hayatınız üzerinde oldukça büyük bir etkisi olabilir mi?

A: Uzun jeolojik zaman dilimlerinde, bunun çok büyük bir etkisi olabilir. Ayrıca, volkanlardan ve dağınık kaynaklardan çıkan CO2’de çok fazla karbon var. Ve Dünya’nın yüzeyi ve okyanuslar çok fazla karbondioksit emerek yeni tür mineraller yaratıyor. Bu daha büyük karbon döngüsünü anlamak, Dünya’nın bir gezegen olarak nasıl çalıştığını anlamak için önemlidir. Değişime ne kadar dayanıklı?

S: Paleontoloji, mineraloji ve diğer alanları birleştirerek disiplinler arası işbirliği kuruyor gibisiniz. Gezegenin karbon döngüsünü daha iyi anlamak için bu tür ilişkiler ne kadar önemli?

A: Bilim uzun zamandır kendini ayrı disiplinlere ayırdı – jeoloji, biyoloji, kimya, fizik – ama Dünya’ya bakarsanız, onu ayrı disiplinler olarak göremezsiniz. Hepsi birbirine entegre ve gezegenimizi gerçekten anlayacaksak, geri adım atmalı ve ona bu şekilde bakmalıyız. Dolayısıyla tutkumuz entegrasyondur — fizikçiler, kimyagerler, biyologlar, yerbilimciler, uzay bilimcileri ve diğerleriyle uluslararası işbirliği, hepsi gelişmiş matematiksel teknikler, büyük veriler, görselleştirmeler ve analiz araçları kullanarak bir araya getirilmiştir. Anlamanın önündeki engelleri yıkıyoruz. Bunun için çabalıyoruz.

S: Örneğin, fosiller üzerinde çalışan biri bahsettiğiniz çalışmaya nasıl katkıda bulunabilir?

A: Dünyadaki yaşamın tarihi ile ilgilendiğinizi hayal edin. Eh, Dünya’daki yaşam coğrafi çevrenin yokluğunda ortaya çıkmaz. Kimyasal bir ortamı vardır. Fiziki bir ortamı vardır. Fosil kayıtlarına baktığınız zaman gördüğünüz sadece canlıların değil, çevresindeki cansızların da tarihidir. Bu bilgiyi kullanabilirsek, evrimin daha önce hiç görülmemiş sırlarını çözebiliriz, çünkü her fosil ortamı, her yok olma olayı, Dünya gezegenindeki fiziksel ve kimyasal bir ortamda gerçekleşti.

S: Bu karşılıklı bir ilişki mi? Fosilleri inceleyen insanlar, bulduklarını bağlamsallaştırmalarına yardımcı olacak bilgiler alıyor mu?

A: Dünyanın biyosferi ve jeosferi birlikte evrimleşmiştir. Biyolojik bağlamı anlamadan jeolojiyi anlayamayacağınız gibi, jeolojik bağlamı anlamadan da bu gezegendeki yaşamı anlayamazsınız. Ben bir mineralogum. 5.000’den fazla farklı mineral türü vardır ve bunların üçte ikisi biyolojik süreçlerle ortaya çıkmıştır. Bu şaşırtıcı. Bu yaşayan dünyanın bir sonucudur.

S: Kaç bilim insanı ile çalışıyorsunuz, yazışıyorsunuz veya ortaksınız?

A: Derin Karbon Gözlemevi uluslararası işbirliği, 50 ülkeden 1.000’den fazla kişiyi kapsıyor. Bu harika bir ağ ve bununla ilgili harika olan şey, insanların daha önce bilimde nadiren gördüğüm şekillerde etkileşime girmesi ve iletişim kurması. Herkes herkesten öğrenmek ister. Bu programın zenginliği, birçok disiplinden insanımızın olması, ancak kendi disiplinlerine içlerine bakmamalarından geliyor. Etkileşim kurmak için uzmanlıklarından dışarıya bakıyorlar.

S: Anladığım kadarıyla, şu anda odak noktanız kariyerlerinin başındaki bilim adamlarını geliştirmek. Bu neden bir öncelik?

A: Gelecek, erken kariyer bilim adamlarındadır. İnanılmaz insanlar. Deep Carbon Observatory’de, 1000’den fazla işbirlikçinin yarısından fazlası kariyerinin başındaki kişilerdir – yüksek lisans öğrencileri, doktora sonrası öğrenciler veya kadrolu bir pozisyonun ilk birkaç yılındaki kişiler. Programın mirasını gerçekten ileriye taşıyacak kişiler onlar ve ellerinden gelen her şeyi öğrenme konusunda tutkulular. Kendi atölyelerini düzenliyorlar. Kendi saha gezilerini ve bağışlarını başlatırlar. Ayrıca tüm liderlik komitelerimizde görev yapıyorlar çünkü geleceğin liderlerine sahip olmanın tek yolu onlara liderlik fırsatları vermek.

S: Derin Karbon Gözlemevi’ndeki rolünüz ile ilgili aklınızda herhangi bir uzun vadeli hedef var mı?

A: Yaptığımız şeyi bir anlamda inanılmaz bir bilimsel araç inşa etmek olarak görüyoruz. Bu disiplinler arası bilim fikrine dalmış, kariyerinin başındaki bilim adamlarından oluşan uluslararası bir ağ kurma fırsatı görüyoruz. Açık erişim ve yeni veri araçlarıyla geniş bir veri ağı vizyonumuzun hayata geçtiğini hayal edin — bir dizüstü bilgisayarınız ve internet erişiminiz olduğu sürece keşifler yapabilirsiniz. Bu, bilime çok demokratik bir yaklaşımdır. Dünyanın tek bir yerinde bulunan pahalı ekipmanlara ihtiyacınız yok. Veri paylaşımı, ekonomik ve fiziksel ortamları ne olursa olsun bilimi insanlara açabilir.

S: Şu anda işin sizi en çok heyecanlandıran yönü nedir?

A: Veri yoluyla keşif. İnsanlar “Mikropların çevreyle nasıl bir ilişkisi var?” “Fosiller kitlesel yok oluşlarla nasıl ilişkilidir?” “Bir mineralin bu kimyasal, fiziksel veya coğrafi yönü gezegenin evrimiyle nasıl ilişkilidir?”

O soruları cevaplıyoruz. Bu, bilimin ilerlemesi için şaşırtıcı bir yol ve yapılabileceklerin henüz çok başındayız.