Открытие того, что кислород не только накапливается, но и создается в неосвещенных глубинах океанов Земли, было названо «одним из самых захватывающих открытий в науке об океане за последнее время» профессором Николасом Оуэнсом, директором Шотландской ассоциации морских наук ( САМС).
Идентификация командой под руководством SAMS того, что они называют «темным кислородом» на глубине 4 км под поверхностью Тихого океана, о которой сообщалось в исследовании, опубликованном на этой неделе, бросает вызов предыдущему научному консенсусу о том, что кислород может создаваться только растениями и водорослями, преобразующими энергию солнечного света.
Читайте также: Удушающие моря
Это открытие даже поставило под сомнение происхождение жизни на Земле – и, вероятно, станет еще одним аргументом против глубоководной добычи полезных ископаемых.
Профессор Эндрю Свитман из базирующейся в Обане компании SAMS и международная научная группа обнаружили темный кислород во время полевых исследований на кораблях по оценке потенциальных последствий глубоководной добычи полезных ископаемых в тихоокеанской зоне Кларион-Клиппертон (CCZ) между Гавайями и Мексикой.
«Чтобы на планете зародилась аэробная жизнь, должен был быть кислород, и мы понимаем, что снабжение Земли кислородом началось с фотосинтезирующих организмов», — говорит профессор Свитман. «Но теперь мы знаем, что кислород вырабатывается в глубоком море, где нет света. Я думаю, поэтому нам необходимо вернуться к таким вопросам, как: где могла зародиться аэробная жизнь?»
«Батарейки в скале»
Компании, занимающиеся глубоководной добычей полезных ископаемых, стремятся добыть полиметаллические конкреции, залегающие по всему морскому дну ЗКК. Они содержат такие металлы, как марганец, никель и кобальт, используемые для производства литий-ионных батарей.
Команда профессора Свитмана обнаружила, что эти узелки несут очень высокий электрический заряд, который может привести к «электролизу морской воды» — естественному расщеплению соленой воды на водород и кислород. Для этого процесса требуется только напряжение, эквивалентное батарее типа АА, около 1.5 В.
Анализируя многочисленные узелки, команда зафиксировала показания напряжения до 0.95 В на их поверхности и пришла к выводу, что значительно более высокие напряжения могут возникать, когда узелки сгруппированы вместе, что приводит к выработке темного кислорода.
«Благодаря этому открытию у нас появилось много вопросов, оставшихся без ответа, и я думаю, нам есть о чем подумать с точки зрения того, как мы будем добывать эти конкреции, которые по сути являются батарейками в скале», — сказал профессор Свитман.
«Когда мы впервые получили эти данные, мы подумали, что датчики неисправны, потому что каждое исследование, когда-либо проводившееся в глубоком море, показало, что кислород только потребляется, а не производится. Мы приходили домой и перекалибровывали датчики, но в течение 10 лет эти странные показания кислорода продолжали появляться.
«Мы решили использовать резервный метод, который работал иначе, чем оптодные датчики, которые мы использовали, и когда оба метода дали одинаковый результат, мы поняли, что находимся на чем-то новаторском и немыслимом».
Переосмысление эволюции
Профессор Свитман ранее участвовал в определении морских охраняемых территорий (МОР) вокруг зоны Кларион-Клиппертон, оценивая биоразнообразие в определенных районах, где считается, что следует избегать потенциальной глубоководной добычи полезных ископаемых. Теперь он считает, что оценку, возможно, придется пересмотреть в свете новых доказательств.
«Открытие производства кислорода нефотосинтетическим процессом требует от нас переосмысления того, как могла зародиться эволюция сложной жизни на планете», — прокомментировал профессор Оуэнс.
«Обычно считается, что кислород впервые был произведен около трех миллиардов лет назад древними микробами, называемыми цианобактериями, а после этого произошло постепенное развитие сложной жизни. Возможность существования альтернативного источника требует от нас радикального переосмысления». Исследование опубликовано на этой неделе в Nature Geoscience.
Также в Дивернете: КАК ИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ O2 ВЛИЯЕТ НА МОРСКУЮ ЖИЗНЬ?, РОСТ МЕРТВЫХ ЗОН ВЫЗЫВАЕТ ОБЕСПОКОЕНИЕ, КИТОТНАЯ НАЦИЯ ПЕРВОЙ, ЧТОБЫ РАЗРЕШИТЬ ГЛУБОКОВОДНУЮ ДОБЫЧУ ДОБЫЧИ, БОЛЬШИНСТВО ЖИЗНИ В ЦЕЛЕВОЙ ЗОНЕ ГЛУБИННЫХ ШАХТОВ, НОВОЙ ДЛЯ НАУКИ
