„Odkrycie produkcji tlenu w głębinach oceanu podważa dotychczasową wiedzę w tej dziedzinie”

Do czasu tego odkrycia uważano, że tlen nie może być produkowany bez światła słonecznego / Getty Images

Około pół tlenu, którym oddychamy, pochodzi z oceanu. Jednak przed tym odkryciem uważano, że jest on wytwarzany przez morskie rośliny fotosyntetyzujące – czyli przez coś, co wymaga światła słonecznego.

Tutaj, na głębokości 5 km, gdzie nie dociera światło słoneczne, tlen wydaje się produkowany przez naturalnie występujące metaliczne „grudki”, które rozdzielają wodę morską – H2O – na wodór i tlen.                 

Kilka firm górniczych ma w planach wydobywać te grudki, co według naukowców morskich może zakłócić nowo odkryty proces i zaszkodzić każdemu morskiemu życiu zależnemu od tlenu.      

„Po raz pierwszy zauważyłem to zjawisko w 2013 roku – ogromną ilość tlenu produkowanego na dnie morskim w całkowitej ciemności” – wyjaśnia główny badacz, prof. Andrew Sweetman ze Szkockiego Stowarzyszenia Nauk Morskich. „Po prostu to zignorowałem, ponieważ uczono mnie, że tlen powstaje tylko w wyniku fotosyntezy”.

„W końcu zdałem sobie sprawę, że przez lata ignorowałem to potencjalnie ogromne odkrycie” – powiedział reporterce BBC News.               

Profesor Sweetman wraz ze współpracownikami przeprowadzili badania na obszarze głębokiego morza – między Hawajami a Meksykiem – na części ogromnej połaci dna morskiego pokrytej tymi metalowymi grudkami. Twory te powstają, gdy rozpuszczone w wodzie morskiej metale zbierają się na fragmentach muszli lub na innych szczątkach. Jest to proces, który trwa miliony lat.

Jako że grudki te zawierają metale, takie jak lit, kobalt i miedź – czyli wszystkie potrzebne do produkcji baterii – wiele firm wydobywczych rozwija nowe technologie, aby je zbierać i wynosić na powierzchnię.                             

Jak twierdzi prof. Sweetman – ciemny tlen, który jest produkowany, może również wspierać życie na dnie morskim. Dlatego też opublikowanie tego odkrycia w czasopiśmie „Nature Geoscience”, budzi nowe obawy dotyczące ryzyka proponowanych przedsięwzięć wydobywczych na głębokim morzu.

Naukowcy doszli do wniosku, że metalowe grudki są w stanie wytwarzać tlen, ponieważ działają jak baterie. 

„Jeśli włożysz baterię do wody morskiej, zaczyna ona buzować” – wyjaśnia prof. Sweetman. „Dzieje się tak, ponieważ prąd elektryczny faktycznie rozdziela wodę morską na tlen i wodór [które są bąbelkami]. Uważamy, że to samo dzieje się z tymi grudkami w ich naturalnym stanie”.

„To jak bateria w latarce” – dodał. „Wkładasz jedną baterię, nie świeci. Wkładasz dwie i masz wystarczające napięcie, aby zapalić latarkę. Więc gdy grudki leżą na dnie morskim w kontakcie ze sobą, działają wspólnie – jak kilka baterii”.

Naukowcy przetestowali tę teorię w laboratorium, zbierając i badając metalowe grudki wielkości ziemniaka. W tych eksperymentach mierzono napięcia na powierzchni każdej metalicznej bryły – zasadniczo siłę prądu elektrycznego. Okazało się, że jest to prawie równe napięciu typowej baterii AA.

To oznacza, jak twierdzą, że grudki leżące na dnie morskim mogą generować prąd elektryczny wystarczająco silny, aby rozdzielać, czyli elektrolizować, cząsteczki wody morskiej. 

Naukowcy uważają, że ten sam proces – produkcja tlenu zasilana bateriami, która nie wymaga światła ani procesów biologicznych – może zachodzić na innych księżycach i planetach, tworząc środowiska bogate w tlen, w których życie mogłoby się rozwijać.

Strefa Clarion-Clipperton, gdzie dokonano odkrycia, jest już miejscem badań wielu firm wydobywczych, rozwijających technologie zbierania bryłek i przynoszenia ich na statki znajdujące się na powierzchni. 

Amerykańska Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) ostrzegła, że działalność wydobywcza może „doprowadzić do zniszczenia życia i siedlisk na dnie morskim w tym rejonie”.

Ponad 800 naukowców morskich z 44 krajów podpisało petycję, która wzywa do wstrzymania działań wydobywczych, podkreślając ich wysokie ryzyko dla skażenia  środowiska.

Nowe gatunki są cały czas odkrywane w głębinach oceanu – często mówi się, że wiemy więcej o powierzchni Księżyca niż o głębinach morza. W związku z tym odkrycie metalicznych grudek sugeruje, że mogą one dostarczać tlen, aby wspierać istniejące tam życie.

Prof. Murray Roberts, biolog morski z Uniwersytetu w Edynburgu, jest jednym z naukowców, który podpisał petycję przeciwko wydobywaniu z dna morskiego. Powiedział on reporterom BBC, że: „Mamy już wystarczające dowody na to, że górnictwo głębokomorskie na polach grudek zniszczy ekosystemy, które ledwo rozumiemy”. 

„Ponieważ pola te obejmują tak ogromne obszary naszej planety, byłoby szaleństwem kontynuować wydobycie głębokomorskie, wiedząc, że mogą być one znaczącym źródłem produkcji tlenu”.

Prof. Sweetman dodał: „Nie uważam, że to badanie zakończy praktyki wydobywcze. [Ale] musimy zbadać to bardziej szczegółowo oraz wykorzystać te informacje i dane, które zbierzemy w przyszłości, jeśli zamierzamy zejść daleko w głąb morza i wydobywać metaliczne grudki w jak najbardziej przyjazny dla środowiska sposób”.