Вчені знайшли біля дна океану загадковий «темний кисень»

Вчені виявили, що хімічна спонтанна реакція, що проходить біля дна океану, створює кисень без живих організмів. Це змінює уявлення про те, що для виробництва кисню потрібні бактерії, що фотосинтезують, повідомляє Science Alert.

Біогеохімік Ендрю Світман із Шотландської асоціації морських наук (SAMS) та його колеги зробили дивовижну знахідку, вимірюючи рівень кисню на морському дні для оцінки впливу глибоководного видобутку корисних копалин.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Вчені виявили «новий Ель-Ніньо»: що це означає

«Відкриття виробництва кисню нефотосинтетичним процесом вимагає від нас переосмислення того, як могла зародитися еволюція складного життя на планеті. На мою думку, це одне з найцікавіших відкриттів у науці про океан останнім часом», — заявив морський вчений SAMS Ніколас Оуенс, який не брав участі у дослідженні.

Посеред Тихого океану, на глибині понад чотири тисячі метрів, дно усіяне чорними каменями. І вимірювання вчених показали, що рівень кисню тут продовжує повільно, але невблаганно зростати.

«Коли ми вперше отримали ці дані, ми подумали, що датчики несправні, тому що кожне дослідження, яке колись проводилося в глибокому морі, показало, що кисень тільки споживається, а не виробляється. Ми поверталися додому та перекалібровували датчики, але протягом 10 років ці дивні показники вмісту кисню продовжували з'являтися. Ми вирішили використовувати резервний метод, який працював інакше, ніж ті оптодні датчики, які ми використовували, і коли обидва методи дали однаковий результат, ми зрозуміли, що маємо справу з чимось новаторським і немислимим», - розповів Світман.

Щоб зрозуміти, з чим вони зіткнулися, вчені зібрали кілька каменів-конкрецій. Дослідники прагнули зрозуміти, чи не є ці камені джерелом додаткового кисню. Такі камені усіюють морське дно. Це природні родовища рідкоземельних металів, таких як кобальт, марганець та нікель, змішані у поліметалеву суміш.

Дослідники виявили, що окремі поліметалічні конкреції виробляють напругу до 0,95 В. Коли вони згруповані разом, як батареї в ряд, вони можуть легко досягти напруги 1,5 В, необхідної для відділення кисню від води в реакції електролізу.

«Схоже, що ми відкрили природну «геобатарею». Ці геобатареї є основою можливого пояснення виробництва темного кисню в океані», - заявив хімік Північно-Західного університету Франц Гейгер.

Вчені визнають, що ще багато потрібно дізнатися. Але нове відкриття може пояснити існування «мертвих зон» у океані.

«У 2016 та 2017 роках морські біологи відвідали участки, в яких у 1980-х роках йшов видобуток корисних копалин, та виявили, що на цих територіях не виявлено навіть бактерій. Проте в інших регіонах морське життя процвітало. Чому такі «мертві зони» зберігаються протягом десятиліть, досі невідомо. Однак це ставить під сумнів стратегію розробки морського дна, оскільки різноманітність фауни океанського дна в районах, багатих на конкреції, вища, ніж у найрізноманітніших тропічних лісах», — пояснює Гейгер.

Виявлення темного кисню також порушує питання про походження життя на Землі. Вважається, що древні ціанобактерії першими виробили кисень як побічний продукт фотосинтезу, що перетворює сонячне світло на джерело енергії. Але нове відкриття показує, що кисень може з'являтися там, де немає сонячного світла. А це порушує питання про те, як і де могло зародитися життя.

Раніше група вчених під керівництвом еколога прісної води Кевіна Роуза з Політехнічного інституту Ренсселера в США заявила про те, що запаси розчиненого кисню в океанах Землі швидко виснажуються. За їхніми словами, це одна із найбільших небезпек для системи життєзабезпечення планети.