Електрика на дні океану виробляє кисень
Глибокі таємниці
Здавна вважалося, що організми, що фотосинтезують сонячне світло, такі як рослини та водорості, є початковими виробниками кисню на Землі.
Але тепер дослідники виявили докази існування природної фабрики O2, яка не потребує ні Сонця, ні форм життя, що використовують його енергію. Джерелом є хімічна реакція, що відбувається в гірських породах, що лежать на темному морському дні на глибині тисяч футів під поверхнею Тихого океану, внаслідок якої виділяється те, що дослідники назвали "темним киснем".
Ці результати, нещодавно опубліковані в журналі Nature Geoscience, не лише спростовують припущення про те, як кисень вперше наповнив атмосферу Землі, а й можуть мати вирішальні наслідки для походження життя на нашій планеті.
"Для того, щоб на планеті зародилося аеробне життя, мав бути кисень, і ми розуміємо, що постачання Землі киснем почалося з фотосинтезувальних організмів", — сказав провідний автор дослідження Ендрю Світман із Шотландської асоціації морських наук у своїй заяві про роботу. "Але тепер ми знаємо, що кисень виробляється в глибокому морі, де немає світла. Тому я думаю, що нам необхідно повернутися до таких питань, як: де могло виникнути аеробне життя?"
Кам'яне дно
Відкриття було зроблено на глибині 13 000 футів під поверхнею у зоні Кларіон-Кліппертон, регіоні у північно-східній частині Тихого океану. На цій так званій абісальній рівнині знаходяться мільярди тонн поліметалевих конкрецій — по суті, шматків каменю, що складаються із суміші металів, таких як кобальт, нікель, мідь, літій та марганець, які використовуються для виготовлення батарей.
Помітивши, що рівень кисню у цій глибокій області підвищується, Світман запідозрив, що причиною можуть бути вузлики, що нагадують шматки вугілля. Він і група дослідників зібрали зразки з морського дна і в ході експериментів виявили, що наповнені енергією камені можуть виробляти крихітний електричний заряд завбільшки 0,95 вольта.
А якщо згрупуватися разом, каміння зможуть видати лише 1,5 вольта, необхідні для розщеплення морської води за допомогою процесу, званого електролізом, який вивільнить молекули кисню з рідини.
«Схоже, що ми відкрили природну "геобатарею"», — сказав у своїй заяві співавтор дослідження Франц Гейгер, професор хімії Північно-Західного університету. "Ці геобатареї є основою для можливого пояснення виробництва темного кисню в океані".
Не займайте
Зона Кларіон-Кліппертон використовується для глибоководного видобутку більш ніж дюжиною компаній, включаючи The Mining Company, яка частково профінансувала дослідження.
Деякі виправдання цієї суперечливої практики полягає в уявленні про те, що ці бездонні рівнини в основному безплідні. Але вчені кажуть, що ми недооцінюємо біорізноманіття цих регіонів, і попереджають, що процес видобутку корисних копалин може мати непередбачувані наслідки для довкілля.
Тепер, коли з'ясувалося, що поліметалеві конкреції можуть викликати електроліз морської води, втручання в цей регіон може означати також знищення того, що може бути важливим джерелом кисню для нашої планети — хоча, звісно, майбутні дослідження мають визначити, наскільки важливим джерелом він є насправді.
"Це ставить головну зірочку на стратегії видобутку корисних копалин на морському дні, оскільки різноманітність фауни океанського дна в районах, багатих на конкреції, вища, ніж у найрізноманітніших тропічних лісах", — сказав Гейгер.
