Naukowcy odkryli „ciemny tlen” w głębinach oceanów

Najnowsze badania naukowe ujawniły zaskakujący mechanizm produkcji tlenu w głębinach oceanicznych, zachodzący bez udziału światła słonecznego. To odkrycie podważa dotychczasowe przekonania na temat źródeł tlenu na Ziemi i może mieć istotne konsekwencje dla zrozumienia ewolucji życia oraz planowania działalności wydobywczej w oceanach.

W 2013 roku zespół badawczy pod kierunkiem Andrew Sweetmana z Scottish Association for Marine Science (SAMS) prowadził pomiary poziomu tlenu na dnie morskim w strefie Clarion-Clipperton na Pacyfiku. Ku ich zaskoczeniu, zamiast oczekiwanego spadku stężenia tlenu, zaobserwowano jego wzrost. Początkowo uznano to za błąd aparatury pomiarowej, jednak kolejne lata badań potwierdziły istnienie tego niezwykłego zjawiska .

Naukowcy skupili się na konkrecjach polimetalicznych – formacjach bogatych w mangan, kobalt, nikiel i inne metale, które pokrywają dno oceanu na głębokości około 4 km. Okazało się, że te naturalne “grudki” metali wchodzą w reakcje chemiczne z wodą morską, generując napięcie elektryczne dochodzące do 0,95 V. Gdy konkrecje są skupione razem, mogą osiągnąć napięcie wystarczające do przeprowadzenia elektrolizy wody, prowadząc do rozkładu cząsteczek H₂O na wodór i tlen .

To odkrycie ma daleko idące implikacje. Po pierwsze, zmienia nasze rozumienie procesów biogeochemicznych zachodzących w oceanach. Dotychczas sądzono, że tlen w głębinach pochodzi głównie z powierzchniowych warstw wody, gdzie jest produkowany przez organizmy fotosyntetyzujące. Teraz wiadomo, że istnieje alternatywne źródło tlenu w głębinach, niezależne od światła słonecznego .

Po drugie, odkrycie to może wpłynąć na nasze poszukiwania życia na innych planetach. Skoro na Ziemi istnieją mechanizmy produkcji tlenu w ciemnych głębinach oceanów, podobne procesy mogą zachodzić na innych ciałach niebieskich, takich jak księżyce Jowisza – Europa czy Saturna – Enceladus, gdzie pod lodową pokrywą kryją się oceany .

Jednakże, to odkrycie rodzi również obawy związane z planowaną eksploatacją dna oceanicznego. Konkrecje polimetaliczne są atrakcyjnym celem dla przemysłu wydobywczego ze względu na wysoką zawartość cennych metali wykorzystywanych w produkcji baterii i innych technologii. Usunięcie tych formacji może zakłócić nowo odkryty proces produkcji tlenu, wpływając negatywnie na ekosystemy głębinowe .

W związku z tym naukowcy apelują o ostrożność i dokładne zbadanie potencjalnych skutków działalności wydobywczej w tych rejonach. Zrozumienie mechanizmów produkcji “ciemnego tlenu” oraz jego roli w ekosystemach oceanicznych jest kluczowe dla ochrony bioróżnorodności i zachowania równowagi w środowisku morskim.

W najbliższych latach planowane są dalsze badania tego zjawiska, w tym wysłanie autonomicznych pojazdów na głębokość nawet 11 tysięcy metrów. Celem jest ustalenie, jak powszechny jest ten proces i jaką rolę odgrywa w globalnych ekosystemach oceanicznych. Tylko poprzez dogłębne zrozumienie tych mechanizmów będziemy w stanie podejmować świadome decyzje dotyczące ochrony i zarządzania zasobami naszych oceanów.