Naukowcy odkryli „ciemny tlen”. Powstaje dzięki elektrolizie wody na dnie oceanu

Badania przeprowadził Andrew Sweetman ze Scottish Association for Marine Science. W 2013 roku wchodził on w skald zespołu badawczego, który w strefie Clarion-Clipperton na Oceanie Spokojnym miał sprawdzić, ile tlenu zużywają organizmy na dnie oceanu. Jak tłumaczył naukowiec, wbrew przewidywanym spadkom tlenu w morskiej wodzie głębinowej, było go coraz więcej. Początkowo Sweetman uznał, że pracuje a wadliwym sprzęcie, dlatego oddawał go kalibracji - łącznie aż 5 razy. Mimo wielokrotnych prób i powtarzalnego wyniku, wynik ostatecznie odrzucał, ponieważ, jak podkreślał, został on nauczony, że tlen uzyskuje się jedynie poprzez fotosyntezę.

W 2021 roku Sweetman wrócił w miejsce swoich badań sprzed laty, by sprawdzić dno morskie dla firmy zajmującej się wydobyciem głębinowym. Gdy jego zespół ponownie przeprowadził badania, wyniki były niemalże identyczne do tych, co niemal dekadę wcześniej. „W końcu Sweetman miał podstawy, aby traktować te liczby poważnie i zdobył motywację do poszukiwania prawdziwego źródła tlenu” – pisała Allison Parshall z Scientific American.

W pierwszych fazach doświadczenia, w laboratoryjnych testach symulujących dno morskie naukowcy wykluczyli możliwość udziału mikrobów w procesie wytwarzania tlenu. Następnie ich uwaga skupiła się na konkrecjach polimetalicznych, ciemnych grudkach przypominających kamienie, którymi nierzadko pokryte jest piaszczyste dno morskie. Najczęściej powstają one, gdy metale takie jak mangan i kobalt wytrącają się z wody i łączą się wokół fragmentów muszli. Wciąż nie było jednak pewne, w jaki sposób tworzy się w nich gaz.

Rozwiązaniem problemu miała być elektroliza. Naukowcy dokonali pomiarów napięcia na powierzchni polimetalicznych grudek i okazało się, że każda z nich osiąga aż 0,95 wolta. Wynik ten był niższy od teoretycznego wymogu 1,5 wolta dla elektrolizy wody morskiej, ale naukowcy podejrzewali, że skupienie konkrecji w jednym miejscu pomogło reakcji pokonać tę przeszkodę.

Odkrycie naukowców zmusza świat nauki do poszerzenia teorii ewolucji i ponownych rozważań, w którym jej etapie zaczęło się życie tlenowe. Sweetman dodaje, że na razie strefa Clarion-Clipperton jest jedynym miejscem na Ziemi, gdzie odkryto proces elektrolizy zachodzącej na dnie oceanu, lecz niewykluczone jest, że może on także zachodzić w wodach okalających Europę.

Swoim badaniem Sweetman ponownie zwrócił uwagę na temat głębinowego wydobycia, które dotychczas nie było szeroko znane na skalę przemysłową. Potencjał wydobywczy Pacyfiku zaczyna przyciągać coraz większe zainteresowanie, ponieważ konkrecje polimetaliczne stanowią bogate źródło metali ziem rzadkich, takich jak kobalt, nikiel, miedź i mangan, istotnych dla sektora energetycznego. Jednak górnictwo morskie może być również katastrofalne w skutkach i prowadzić do bezpośredniego zniszczenia ekosystemów dennych, takich jak rafy koralowe, czy też może wpłynąć na cyrkulację oceaniczną, co ma potencjalne konsekwencje dla klimatu i ekosystemów globalnych.