Nowe badania ujawniają, że rozsiane na dnie Oceanu Spokojnego metaliczne konkrecje wielkości ziemniaka produkują tlen w całkowitej ciemności i bez żadnej pomocy organizmów żywych.
Naukowcy twierdzą, że odkrycie głębinowego tlenu, nazywanego „ciemnym tlenem”, to pierwszy przypadek zaobserwowania przez nich powstawania tlenu bez udziału organizmów, co podważa naszą wiedzę na temat powstania życia na Ziemi.
„Kiedy po raz pierwszy otrzymaliśmy te dane, myśleliśmy, że czujniki są wadliwe, ponieważ w każdym badaniu przeprowadzonym kiedykolwiek na głębokim morzu zaobserwowano jedynie zużycie tlenu, a nie jego produkcję” – powiedział główny autor badania Andrzej Słodkiprofesor i lider grupy badawczej zajmującej się ekologią dna morskiego i biogeochemią w Szkockim Stowarzyszeniu Nauk Morskich (SAMS), powiedział w oświadczenie. Ale kiedy instrumenty wciąż pokazywały te same wyniki, Sweetman i jego koledzy wiedzieli, że „wpadli na coś przełomowego i nie do pomyślenia” – powiedział.
Wyniki opublikowano w poniedziałek (22 lipca) w czasopiśmie Geonauka o naturzesugerują, że małe metalowe grudki znalezione w strefie Clarion-Clipperton (CCZ) na północnym Pacyfiku produkują tlen poprzez elektrolizę wody morskiej, gdzie woda morska rozpada się na tlen i wodór w obecności ładunku elektrycznego. Ładunek ten może pochodzić z różnicy potencjału elektrycznego, która istnieje między jonami metalu w grudkach, co prowadzi do redystrybucji elektronów, zgodnie z badaniem.
Powiązany: Ogromne złoże pierwiastków ziem rzadkich odkryto w sercu starożytnego norweskiego wulkanu
Tak zwane polimetaliczne konkrecje są powszechne na oceanicznych równinach abisalnych, które są płaskimi obszarami dna morskiego na głębokości od 3000 do 6000 m (10 000–20 000 stóp) pod powierzchnią oceanu. Konkrecje te zawierają głównie tlenki żelaza i manganu, ale zawierają również metale takie jak kobalt, nikiel i lit, a także rzadkie elementy ziemi takie jak cer, które są niezbędnymi składnikami elektroniki i technologii niskoemisyjnych.
Początkowo Sweetman i jego współpracownicy zamierzali zbadać potencjalne skutki eksploatacji konkrecji polimetalicznych na ekosystem dna morskiego w CCZ, równinie abisalnej rozciągający się na powierzchni 1,7 miliona mil kwadratowych (4,5 miliona kilometrów kwadratowych) między Hawajami a Meksykiem. W ramach tej oceny zespół zmierzył zmiany w stężeniu tlenu za pomocą specjalnych komór eksperymentalnych w wielu lokalizacjach. Zazwyczaj poziom tlenu spada im głębiej w oceanie naukowcy zaglądają, ponieważ jest mniej światła, co oznacza, że jest mniej organizmów fotosyntetycznych, a zatem mniejsza produkcja tlenu. Jednak zamiast oczekiwanego spadku tlenu, dane wykazały stałe emisje z dna morskiego.
Odkrycie ciemnego tlenu 4000 m pod falami, gdzie nie może przeniknąć żadne światło, podważa przekonanie naukowców, że tlen na Ziemi powstaje naturalnie wyłącznie w wyniku fotosynteza (I poprzez utlenianie amoniakuale skutkuje to niewielkimi ilościami, które są natychmiast konsumowane). To z kolei rodzi nowe pytania o pochodzenie życia na Ziemi około 3,7 miliarda lat temu, powiedział Sweetman.
„Aby na planecie mogło powstać życie tlenowe, musi być tlen, a według naszej wiedzy, zaopatrzenie Ziemi w tlen zaczęło się od organizmów fotosyntetycznych” – powiedział. „Jednak teraz wiemy, że tlen jest produkowany w głębinach morskich, gdzie nie ma światła. Myślę, że musimy zatem ponownie rozważyć takie pytania, jak: gdzie mogło powstać życie tlenowe?”
Wyniki te budzą również nowe obawy dotyczące potencjalnego wydobywanie konkrecji polimetalicznychco może stanowić istotne źródło tlenu dla ekosystemów głębinowych – powiedział Sweetman.
„Dzięki temu odkryciu wygenerowaliśmy wiele pytań bez odpowiedzi i myślę, że mamy wiele do przemyślenia pod kątem tego, jak wydobywamy te moduły, które są w zasadzie bateriami w skale”.
