Исследования океанического дна продолжают открывать захватывающие тайны. Недавнее открытие может даже перевернуть наше представление о процессах производства кислорода в глубинах океана и поднять важнейшие вопросы о происхождении жизни на Земле.
Неожиданное открытие
Группа исследователей недавно сделала эпохальное заявление, обнаружив беспрецедентное явление в глубинах Тихого океана. По словам ученых, металлические конкреции, расположенные в зоне Кларион-Клиппертон (CCZ), обширной абиссальной равнине в северной части Тихого океана, способны самостоятельно производить кислород. Другими словами, в отличие от того, что обычно наблюдается в морских средах, где кислород вырабатывается в результате фотосинтеза фотосинтезирующих организмов или окисления аммиака, этот новый источник кислорода не зависит ни от какого организма.
Исследователи также обнаружили, что эти металлические конкреции, состоящие в основном из оксидов железа и марганца, а также драгоценных металлов, таких как кобальт и никель, вырабатывают кислород по электрохимическому механизму. Этот процесс основан на разложении морской воды на кислород и водород под воздействием естественного электрического заряда. Этот заряд возникает из-за разности электрических потенциалов между ионами металлов, присутствующих в конкрециях. В результате происходит перераспределение электронов, что приводит к образованию кислорода.
Это производство кислорода происходит в полной темноте, на глубине от 3 000 до 6 000 метров под поверхностью океана.
Последствия для происхождения жизни и добычи полезных ископаемых
Способность металлических конкреций производить кислород в отсутствие света в столь экстремальных условиях знаменует собой поворотный момент в нашем понимании механизмов производства кислорода в морской среде. Эти электрохимические процессы могут играть важную роль в круговороте кислорода на глубине — аспект, который до сих пор игнорировался или был плохо изучен в исследованиях абиссальных океанов.
Это открытие также имеет глубокие последствия для нашего понимания происхождения жизни на Земле. Традиционно возникновение аэробной жизни связывают с появлением фотосинтезирующих организмов, которые начали вырабатывать кислород, изменяя тем самым атмосферу Земли. Однако производство кислорода в средах, лишенных света, таких как дно глубоких океанов, позволяет предположить, что решающую роль могли сыграть и альтернативные процессы.
Это открытие заставляет ученых пересмотреть гипотезы о зарождении жизни и о том, как первые организмы смогли использовать ресурсы, доступные в экстремальных условиях.
Открытие также вызывает опасения по поводу добычи полиметаллических конкреций. Эти геологические образования, богатые драгоценными металлами и редкоземами, становятся все более желанными из-за их экономической ценности в современных технологиях. Однако теперь необходимо принимать во внимание важность металлических конкреций для производства кислорода в глубоководных экосистемах. Нерегулируемая эксплуатация может нарушить этот хрупкий баланс и иметь негативные последствия для глубоководных экосистем.