Oxigenul întunecat de pe fundul oceanului poate rescrie originile vieții pe Pământ
Este unul dintre primele lucruri pe care le înveți la orele de științe din școala primară – oxigenul necesar vieții pe Pământ este produs de plante și alge în timpul fotosintezei, folosind o combinație de dioxid de carbon și lumină solară. Însă descoperirea recentă a ceea ce cercetătorii numesc „oxigen întunecat” ar putea răsturna noțiunile convenționale cu privire la modul în care poate fi creat acest element esențial – și ce ar putea însemna aceasta pentru originile vieții.
Conform unui studiu publicat în Nature Geosciene în data de 22 iulie, 2024, depozitele minerale naturale (cunoscute sub numele de noduli polimetalici) situate pe fundul oceanului par a fi capabile să genereze oxigen fără nicio sursă de lumină. Acești noduli se găsesc până la 6.000 de metri sub suprafața oceanului și au dimensiuni care variază, de la particule la noduli mari cât o mână de om.
Deoarece conțin combinații de cobalt, cupru, litiu și mangan, aceste depozite naturale au fost mult timp privite de companiile miniere ca o potențială sursă neexploatată de metale râvnite, necesare pentru producerea bateriilor și a altor electronice. Însă, oricât de profitabile ar putea fi pentru utilizări industriale, ele par acum mult mai vitale pentru viața din ecosistemele oceanice.
Primele indicii că ceva ciudat se întâmplă în nodulii polimetalici au apărut în urmă cu peste 10 ani într-o regiune nord-estică a Oceanului Pacific. În timpul unei expediții de prelevare de probe în creasta submarină muntoasă a zonei, cunoscută sub numele de zona Clarion-Clipperton, Andrew Sweetman de la Asociația Scoțiană pentru Științe Marine (SAMS) a observat date ciudate înregistrate de echipamentul său.
„Când am primit pentru prima dată aceste date, am crezut că senzorii erau defecți, deoarece toate studiile efectuate vreodată în adâncurile mării au văzut doar oxigenul consumat, mai degrabă decât produs”, a declarat Sweetman. „Veneam acasă și recalibram senzorii, dar, pe parcursul a 10 ani, aceste citiri ciudate ale oxigenului au continuat să apară”. După ce au verificat de două ori constatările folosind o altă matrice de senzori, Sweetman și echipa sa au știut că „au descoperit ceva revoluționar și de neimaginat”.
În 2023, Sweetman l-a contactat pe expertul în electrochimie de la Universitatea Northwestern, Franz Geiger, în legătură cu datele ciudate pe care le-a înregistrat și i-a trimis mai multe kilograme de noduli polimetalici pentru teste.
Electroliza, procesul de separare a unei ținte în elementele sale separate, are nevoie de doar 1,5 volți pentru a se declanșa în apa de mare – iar după atașarea senzorilor la un singur nodul, Sweetman și Geiger au detectat tensiuni de până la 0,95 volți. Această putere a crescut și mai mult atunci când au așezat formațiunile aproape una de alta, ca și cum ar stivui baterii.
„Se pare că am descoperit o „geobaterie” naturală”, spune Geiger într-o declarație. „Aceste geobaterii stau la baza unei posibile explicații a producției de oxigen întunecat din ocean”. Existența și posibila sursă a acestui oxigen întunecat ar putea, în cele din urmă, să rescrie istoria originii vieții pe Pământ. După cum explică Sweetman, experții au teoretizat mult timp că viața aerobă de pe planetă a început datorită oxigenului creat de plantele și algele timpurii. Acum, că știu că oxigenul poate fi produs chiar și în adâncurile lipsite de lumină ale oceanelor, aceste teorii ar trebui actualizate.
Dar este posibil ca nodulii polimetalici să nu fi contribuit doar la apariția vieții pe Pământ, ci și la continuarea acesteia în apropierea fundului oceanului. Iar acest lucru ridică o problemă majoră pentru considerarea lor ca o potențială resursă minieră naturală. Geiger explică în cercetarea sa că examinările efectuate în 2016 și 2017 de către biologii marini în zonele de mare adâncime exploatate în anii 1980 au dezvăluit zone moarte, în care lipsea chiar și prezența bacteriilor.
„De ce astfel de „zone moarte” există timp de decenii este încă necunoscut”, spune Geiger. „Cu toate acestea, acest lucru pune un asterisc major asupra strategiilor de exploatare a fundului mării, deoarece diversitatea faunei de pe fundul oceanului în zonele bogate în noduli polimetalicieste mai mare decât în cele mai diverse păduri tropicale”.
Din păcate, toată această diversitate biologică din adâncurile oceanelor ar putea însemna prea puțin pentru corporațiile care consideră nodulii polimetalici drept potențiale profituri. Geiger remarcă faptul că masa totală a tuturor formațiunilor din teritoriul de 7200 de km care compune zona Clarion-Clipperton este probabil suficientă pentru a satisface cererea globală de energie timp de decenii.
Dar, după cum arată nenumărate exemple, distrugerea unui ecosistem aparent îndepărtat poate declanșa efecte în lanț mortale și periculoase în alte părți. „Trebuie să regândim modul de exploatare a acestor materiale, astfel încât să nu epuizăm sursa de oxigen pentru viața din adâncurile oceanelor”, avertizează Geiger.