Темный кислород» в морских глубинах может содержать подсказки об инопланетной жизни

На глубине более 12 000 футов под поверхностью Тихого океана, в районе, называемом зоной Кларион-Клиппертон (CCZ), древние породы покрывают глубоководное морское дно. Хотя эти породы могут показаться лишенными жизни, на самом деле в них обитает множество крошечных морских существ и микробов, многие из которых специально приспособлены к выживанию в темноте.

Эти глубоководные породы, известные как полиметаллические конкреции, не только служат средой обитания для многочисленных морских организмов, но и, что удивительно, вырабатывают кислород на дне океана.

Это открытие, сделанное группой ученых, в том числе специалистами Бостонского университета, опровергает общепринятое представление о том, что для производства кислорода необходим солнечный свет, и обычно это происходит у поверхности океана, где происходит фотосинтез фитопланктона. 

Темный кислород на морском дне

Присутствие кислорода на такой глубине, в полной темноте, было настолько неожиданным, что исследователи поначалу заподозрили неладное.

«Это было очень странно, потому что никто никогда не видел этого раньше», - сказал Джеффри Марлоу, доцент биологии в Колледже искусств и наук Бостонского университета и соавтор исследования.

Марлоу, специализирующийся на изучении микробов в экстремальных средах, таких как застывшая лава и глубоководные гидротермальные источники, сначала подумал, что за выработку кислорода может отвечать микробная активность. 

Для исследования исследовательская группа использовала глубоководные камеры, которые опускаются на морское дно, заключая в себе морскую воду, осадочные породы, полиметаллические конкреции и живые организмы. 

Подтверждение наличия кислорода 

Затем команда измерила уровень кислорода в этих камерах в течение 48 часов. Обычно, если организмы потребляют кислород, его уровень падает в зависимости от активности в камере. Однако в данном случае уровень кислорода повышался.

«Мы провели множество исследований и обнаружили, что после первого измерения уровень кислорода повышался еще много раз», - пояснил Марлоу. «Так что теперь мы уверены, что это настоящий сигнал».

Загадочное производство кислорода 

Марлоу и его коллеги проводили свои исследования на борту судна, предназначенного для изучения экологии ЗКЗ. Этот район площадью 1,7 миллиона квадратных миль между Гавайями и Мексикой стал объектом экологического исследования, спонсируемого компанией The Metals Company, занимающейся глубоководной добычей полезных ископаемых, заинтересованной в извлечении из этих пород ценных металлов. 

Проведя различные эксперименты, команда под руководством Эндрю Свитмена из Шотландской ассоциации морских наук пришла к выводу, что производство кислорода не было обусловлено главным образом деятельностью микроорганизмов, несмотря на наличие множества микробов на скалах и внутри них.

Электролиз морской воды и темный кислород 

Полиметаллические конкреции богаты редкими металлами, такими как медь, никель, кобальт, железо и марганец, что делает их привлекательными для добычи. Исследование показывает, что плотная концентрация этих металлов, вероятно, вызывает процесс, называемый «электролизом морской воды». 

Этот процесс связан с неравномерным распределением ионов металлов в слоях породы, что приводит к разделению электрических зарядов, подобно батарее. Энергии достаточно для расщепления молекул воды на кислород и водород - этот процесс исследователи назвали «темным кислородом», поскольку он происходит без солнечного света. 

Однако точный механизм остается неясным, как и вопросы о том, меняется ли уровень кислорода в ЗКЗ и какую роль этот кислород играет в поддержании местных экосистем.

Споры о глубоководной добыче

Компания Metals Company называет полиметаллические конкреции «батареей в камне» и утверждает на своем сайте, что добыча этих конкреций может ускорить переход на электромобили с батарейным питанием, потенциально сократив необходимость в добыче полезных ископаемых на суше. 

В настоящее время добыча полезных ископаемых в ЗКК находится на стадии разведки, но Международный орган ООН по морскому дну, который контролирует этот район, может начать принимать решения о добыче уже в следующем году. 

Компания Metals Company сотрудничает с такими тихоокеанскими государствами, как Науру, Тонга и Кирибати, чтобы получить лицензии на добычу, хотя некоторые другие страны южной части Тихого океана, включая Палау, Фиджи и Тувалу, выразили решительное несогласие, выступая за введение моратория или приостановку добычи.