За първи път необичайният процес е установен през 2013 г., като изследователите, които откриват производство на кислород на 4 хиляди метра дълбочина решават, че нещо не е наред със сензорите им.
Кислородът е суб продукт от метаболизма на растения или микроорганизми, които извършват процеса фотосинтеза, а за него е необходима светлина, каквато няма на дъното на океана. Затова екипът решава, че проблемът е в сензорите и ги връща на производителя за тестове.
„Но всеки път те се връщаха с бележка, че работят и са калибрирани.“ казва морският изследовател Андрю Суитман, който установява подобно нещо при още три експедиции в зоната Кларион-Клипертън. Тя се намира в Тихия океан и там са открити естествени структури, които се състоят от няколко метала. Откритието води до изследване на нещо което противоречи на общоприетото – процес, при който се произвежда кислород без фотосинтеза.
Проучването е публикувано през юли 2024 г. и показва колко малко знаем за океанските дълбини, но разкрива и нещо фундаментално важно – на планетата има източник на кислород, който не зависи от фотосинтезата, а това само по себе си ще разклати познанието ни за основите на живота.
Първото наблюдение на кислород без светлина се случва докато се прави оценка на морското биоразнообразие в зона, където ще се добива метал от въпросните полиметални структури. Те се образуват чрез химичен процес, при който в продължение на милион години различни метали се разполагат в слоеве по морското дъно. Това може да са кобалт, никел, литий, манган, за които има голямо търсене във връзка с технологии за ВЕИ.
През 2013 г. Суитман провежда измерване за оценка на биоразнообразието, защото се счита, че дълбоководният добив може да навреди на екосистемата и на способността за усвояване на въглероден диоксид на дъното. Апарат записва количеството кислород, налично във водата, което се очаква да спада в дълбочина. От него ще се изчисли кислородната консумация в придънния слой, за да се оцени биоразнообразието там. Не се случва обаче точно това, а никой не успява да разбере защо. През 2021 г. в друг експеримент се потвърждава, че на дъното се осъществява процес при който се произвежда кислород.
С помощта на експерименти се изключват биологични процеси, които биха довели до отделяне на кислород, като дейност на микроорганизми; взети са проби от дънните седименти и дори от полиметалните структури; теоретизира се, че манганов оксид от структурите освобождава кислорода.
Поредната хипотеза е електрохимична. Електрически ток с определен волтаж, в солена вода може да разделя кислорода от водорода – електролиза.
С помощта на апарат се измерва волтажа в стълба вода чак до дъното и се установява, че той е твърде малък, за да се случи електролиза, обаче изследването открива нова информация за металните структури – когато те са струпани заедно, може да се получи значим волтаж.
„Изглежда открихме естествена геобатерия“ смятат изследователите от екипа. Според тях, такива структури биха могли да осъществят електролиза, при която да се отделя кислород.
Това е изключително необичайно откритие, което предизвиква общоприетата парадигма за цикъла на кислорода в океана, но и предоставя нов поглед върху дънните екосистеми.
Според Международната организация по управление на морското дъно, която се занимава с изследване на зоната, в която се намират тези полиметални структури, добивът на ресурси от морското дъно трябва да се регулира много внимателно. Предстои да се издават разрешителни за такава дейност, а някои страни имат значителни притеснения относно биоразнообразието при такъв добив.
Според авторите на проучването, техните открития би трябвало да се разглеждат преди взимането на решения, касаещи експлоатация на морското дъно.
Такива експерименти са правени през 80-те, а скорошни проучвания на районите, които са били обект на добив показват, че те не са се възстановили и там няма дори бактериален живот. Не е ясно защо и е нужно да се изследва.
От друга страна, процес, който произвежда кислород на дъното на океана ще разклати и хипотезите за произхода на живота.
Една от най-широко приетите теории е възникването на живота в дълбоководните хидротермални комини, в безкислородна среда, а кислородът започва да играе фундаментална роля за живота по-късно в еволюцията. Сега обаче знаем, че има процес, който може да го произвежда кислород и на дъното на океана, без светлина, без фотосинтеза и това дава друга перспектива.
Разбира се, нужни са още изследвания, за да се изясни процеса, но едно е ясно: дълбините на океана крият много повече тайни отколкото се смяташе.
Източник: CNN
