Naturalne źródło energii w głębinach
Podczas rutynowych pomiarów w Strefie Clarion-Clipperton na Pacyfiku, około 4000 metrów pod powierzchnią, zespół Andrew Sweetmana zaobserwował coś niezwykłego. Zamiast spodziewanego spadku poziomu tlenu, instrumenty wskazywały na jego systematyczny wzrost. Przez lata wyniki te traktowano jako błąd pomiarowy, dopóki nie potwierdzono ich alternatywną metodą.
Od bardzo wczesnych lat edukacji uczymy się, że tlen jest produkowany tylko poprzez fotosyntezę, a to wymaga światła – czegoś, czego brakuje tysiące metrów pod powierzchnią morza – wyjaśnia Sweetman
Czytaj też: To odkrycie nie mieści się w głowie. Na dnie oceanu stoi struktura tak ogromna, że zmienia mapy Pacyfiku
Źródłem tego zjawiska okazały się guzki polimetaliczne, które działają jak naturalne baterie. Generują one napięcie około 0,95 wolta, co jest wartością zbliżoną do standardowej baterii AA. Chociaż konwencjonalna elektroliza wody wymaga wyższego napięcia, proces w głębinach zachodzi efektywnie nawet przy tych warunkach. Odkrycie podważa dotychczasowe teorie o początkach życia tlenowego na naszej planecie. Dotąd uważano, że tlen po raz pierwszy pojawił się około trzech miliardów lat temu dzięki działalności sinic. Nowe dane sugerują jednak, iż mógł on powstawać również w głębinach oceanicznych, z dala od światła słonecznego.
Aby życie tlenowe mogło rozpocząć się na planecie, musiał być tlen, a nasze rozumienie było takie, że zaopatrzenie Ziemi w tlen rozpoczęło się od organizmów fotosyntetyzujących. Ale teraz wiemy, że tlen jest produkowany w głębinach morskich, gdzie nie ma światła – dodaje główny autor badań
Ta perspektywa otwiera nowe możliwości interpretacji ewolucji życia. Być może jego początki nie są związane z lądem, lecz właśnie z głębinami, gdzie naturalne źródła energii zapewniały warunki do rozwoju.
Znaczenie dla poszukiwań życia poza Ziemią i wyzwania dla przemysłu
Odkrycie ma szczególne znaczenie dla astrobiologii. Lodowe księżyce takie jak Enceladus i Europa posiadają oceany ukryte pod grubą warstwą lodu, gdzie światło słoneczne nie dociera. Jeśli podobne procesy geologiczne zachodzą na tych ciałach niebieskich, mogłyby one tworzyć warunki sprzyjające rozwojowi złożonych form życia bez udziału fotosyntezy.
Czytaj też: 15-metrowa struktura w głębinach oceanu zaskakuje naukowców. Natura potrafi tworzyć architektoniczne cuda
Odkrycie komplikuje plany komercyjnego wydobycia guzków polimetalicznych, które są bogate w metale kluczowe dla produkcji baterii. Kanadyjska firma The Metals Company planuje rozpocząć wydobycie w 2025 roku, jednak ekologiczne konsekwencje takich działań pozostają niejasne. 25 krajów domaga się moratorium na głębinowe wydobycie, argumentując, że nasza wiedza o funkcjonowaniu ekosystemów abisalnych jest wciąż zbyt ograniczona. Zespół Sweetmana, przy wsparciu The Nippon Foundation, planuje rozszerzyć badania na strefę hadalną, czyli najgłębsze partie oceanów sięgające 6000-11000 metrów. Obszar ten stanowi około 45% całego oceanu i pozostaje praktycznie niezbadany.