Descoperirea oxigenului din adâncurile oceanului provoacă o revoluție în știință

O descoperire surprinzătoare a unei surse de oxigen în adâncurile oceanului a șocat comunitatea științifică și ar putea schimba radical înțelegerea noastră în mai multe domenii, inclusiv în căutarea vieții extraterestre. Oxigenul este produs nu prin fotosinteză, ci de minerale de pe fundul oceanului.

Deși în școală învățăm că oxigenul provine din fotosinteza plantelor, inclusiv a fitoplanctonului din oceane și lacuri, adevărul este mai complex. Procesul de fotosinteză folosește lumina pentru a transforma dioxidul de carbon și apa în molecule necesare, producând oxigen ca produs secundar. În lipsa luminii, oxigenul este rar în adâncurile oceanului, iar viața depinde de cantitățile mici disponibile.

Oxigenul din zona Clarion-Clipperton: O revelație neașteptată

Profesorul Andrew Sweetman de la Scottish Association for Marine Science a descoperit ceva neașteptat în zona Clarion-Clipperton, o regiune muntoasă din adâncurile Pacificului. Camerele plasate pe fundul oceanului la peste 4.000 de metri adâncime au arătat o creștere a nivelului de oxigen în decurs de câteva zile.

„Când am obținut pentru prima dată aceste date, am crezut că senzorii erau defectați, deoarece fiecare studiu realizat în adâncurile oceanului a arătat doar consum de oxigen, nu producție”, a declarat Sweetman.

„Ne întorceam acasă și recalibram senzorii, dar, pe parcursul a zece ani, aceste citiri ciudate de oxigen continuau să apară”.

Echipa a crezut rezultatele doar după ce a folosit o altă metodă de detectare a oxigenului. Sweetman și colegii săi au numit acest fenomen „oxigen întunecat”, datorită necunoașterii sursei și producției în absența luminii. Importanța unei asemenea descoperiri este greu de subestimat.

„Pentru ca viața aerobă să înceapă pe planetă, trebuia să existe oxigen, iar înțelegerea noastră a fost că aprovizionarea cu oxigen a Pământului a început cu organisme fotosintetice,” a spus Sweetman. „Dar acum știm că există oxigen produs în adâncurile oceanului, unde nu există lumină. Cred că trebuie să revizităm întrebări precum: Unde ar fi putut începe viața aerobă?”

Polimetalele de pe fundul oceanului și „geobateriile naturale”

Rolul oxigenului întunecat în evoluție ar putea fi cea mai mare întrebare pe care o ridică această descoperire, dar provocarea imediată a fost să se determine de unde provine oxigenul. După ce au eșuat să găsească o explicație biologică, echipa a suspectat că nodulii polimetalici, depozite de minerale care au fascinat companiile miniere de zeci de ani, ar putea fi responsabili.

Consultându-l pe profesorul Franz Geiger de la Northwestern University, care demonstrase anterior că rugina și apa de mare pot produce electricitate, echipa a concluzionat că metalele de pe fundul oceanului realizau electroliza naturală, descompunând apa în oxigen și hidrogen.

Nodulii colectați și aduși în laboratorul lui Geiger au produs 0,95 volți de sarcină electrică. În orientarea corectă, mai mulți noduli pot produce tensiuni mai mari, potențial depășind pragul de 1,5 volți necesar pentru a descompune apa de mare.

„Se pare că am descoperit o ‘geobaterie’ naturală”, a spus Geiger.

„Aceste geobaterii sunt baza unei posibile explicații pentru producerea oxigenului întunecat din ocean”.

Îndepărtarea sedimentelor de pe suprafața nodulilor ar putea declanșa o activitate intensă, explicând de ce nivelurile de oxigen au crescut rapid înainte de a scădea.

Implicațiile pentru mineritul de mare adâncime și biodiversitatea marină

Descoperirea are implicații și pentru mineritul de mare adâncime, deoarece nodulii polimetalici responsabili ar putea fi cei mai valoroși. Nodulii producători de oxigen conțin metale precum cobalt, nichel, cupru, litiu și mangan – toate elemente critice folosite în baterii.

„În 2016 și 2017, biologii marini au vizitat situri care au fost exploatate în anii 1980 și au constatat că nici măcar bacteriile nu s-au refăcut în zonele miniere”, a spus Geiger.

„În regiunile neexploatate, însă, viața marină înflorea. De ce aceste ‘zone moarte’ persistă timp de decenii rămâne necunoscut”.

Această descoperire pune un mare semn de întrebare asupra strategiilor de exploatare a fundului oceanic, deoarece diversitatea faunei în zonele bogate în noduli este mai mare decât în cele mai diverse păduri tropicale.