„Oxigenul întunecat” misterios, descoperit pe fundul oceanului, dezvăluie un lucru surprinzător

În adâncurile întunecate ale fundurilor oceanelor terestre, o reacție chimică spontană creează în mod discret oxigen, fără implicarea vieții. Acesta este „oxigenul întunecat”, denumit astfel tocmai din lipsa vieţii din această regiune adâncă.

Această descoperire neașteptată infirmă consensul de lungă durată conform căruia este nevoie de organisme fotosintetizante pentru a produce oxigenul de care avem nevoie pentru a respira.

Biogeochimistul Andrew Sweetman de la Scottish Association for Marine Science (SAMS) și colegii săi au făcut această descoperire surprinzătoare în timp ce măsurau nivelurile de oxigen de pe fundul mării pentru a evalua impactul mineritului la mare adâncime.

„Descoperirea producției de oxigen printr-un proces nefosintetic ne obligă să regândim modul în care ar fi putut lua naștere evoluția vieții complexe de pe planetă. În opinia mea, aceasta este una dintre cele mai interesante descoperiri din domeniul științei oceanelor din ultima perioadă.”, a spus Nicholas Owens, cercetător marin la SAMS, care nu a fost implicat în cercetare.

În mijlocul Oceanului Pacific, roci negre, rotunjite, împânzesc fundul oceanului. Aici, la adâncimi de peste 4.000 de metri, nivelurile de oxigen continuă să crească încet, dar sigur, au arătat măsurătorile oamenilor de știință.^[sursa]

„Oxigenul întunecat” i-a derutat pe oamenii de ştiinţă

„Când am primit pentru prima dată aceste date, am crezut că senzorii sunt defecți, deoarece toate studiile efectuate vreodată în adâncurile mării au arătat că oxigenul este mai degrabă consumat decât produs. Ne întorceam acasă și recalibram senzorii, dar, pe parcursul a 10 ani, aceste valori ciudate ale oxigenului au continuat să apară.”, explică Sweetman.

„Am decis să folosim o metodă de rezervă care funcționa diferit față de senzorii optode pe care îi foloseam, iar când ambele metode au venit cu același rezultat, am știut că am descoperit ceva revoluționar și inedit.”, a mai spus cercetătorul.

Pentru a investiga misterul, cercetătorii au colectat o parte din rocile nodulare, pentru a vedea dacă acestea sunt sursa producerii acestui „oxigen întunecat” în laborator.

Împrăștierea acestor noduli acoperă zone vaste de pe fundul oceanului. Sunt depozite naturale de metale de pământuri rare precum cobaltul, manganul și nichelul, toate amestecate într-un amestec polimetalic.

Apreciem exact aceste metale pentru utilizarea lor în baterii și se pare că acesta este exact modul în care rocile ar putea acționa spontan pe fundul oceanului.

Cercetătorii au descoperit că nodulii polimetalici individuali produc tensiuni de până la 0,95 V. Astfel, atunci când sunt grupați împreună, ca niște baterii în serie, pot ajunge cu ușurință la 1,5 V necesari pentru a separa oxigenul din apă într-o reacție de electroliză.

„Se pare că am descoperit o «geobaterie» naturală. Aceste geobaterii stau la baza unei posibile explicații a producției întunecate de oxigen din ocean.”, a explicat Franz Geiger, chimist la Universitatea Northwestern, conform studiului publicat în revista ştiinţifică Nature Geoscience.^[sursa]

Deși mai sunt încă multe de investigat, cum ar fi amploarea producției de oxigen de către nodulii polimetalici, această descoperire oferă o posibilă explicație pentru persistența misterioasă și încăpățânată a „zonelor moarte” din ocean la zeci de ani după încetarea exploatării miniere la mare adâncime.

„În 2016 și 2017, biologii marini au vizitat situri care au fost minate în anii 1980 și au constatat că nici măcar bacteriile nu s-au refăcut în zonele minate. În regiunile neexploatate, însă, viața marină a înflorit.”, a explicat Franz Geiger.

„De ce astfel de «zone moarte» persistă timp de decenii este încă necunoscut. Cu toate acestea, acest lucru pune un asterisc major pe strategiile de exploatare a fundului mării, deoarece diversitatea faunei de pe fundul oceanului în zonele bogate în noduli este mai mare decât în cele mai diverse păduri tropicale.”, a mai arătat Geiger.

„Oxigenul întunecat” şi originea vieţii pe Pământ

Pe lângă aceste implicații majore pentru mineritul în adâncurile mărilor, „oxigenul întunecat” stârnește, de asemenea, o cascadă de noi întrebări privind originile vieții care respiră oxigen pe Pământ.

Cianobacteriile microbiene străvechi au fost mult timp creditate ca fiind primele care au furnizat oxigenul necesar pentru evoluția vieții complexe în urmă cu miliarde de ani, ca un produs rezidual al fotosintezei care transforma lumina Soarelui în sursa lor de energie.

„Acum știm că există oxigen produs în adâncurile mării, unde nu există lumină. Cred că, prin urmare, trebuie să revizuim întrebări precum: Unde ar fi putut începe viața aerobă?”, a afirmat Sweetman.