Naučnici otkrili „tamni kiseonik“ koji se proizvodi na dubokom morskom dnu

Uzimajući uzorke morskog dna planinskog grebena na dubini od 3.962m ispod površine Tihog okeana, naučnik Endru Svajtmen video je očitavanje koje ga je toliko iznenadilo da je pomislio da je oprema tima možda pokvarena. Oprema je otkrila kiseonik.

Prethodne pretpostavke o ovom gasu važnom za život, na kraju krajeva, govore da ga obično proizvode fotosintetski organizmi, kao što su biljke i alge. Ali ovdje su naučnici gledali podatke putem svojih morskih alata, što je sugerisalo da je kiseonik nastao na tamnom, morskom dnu, gdje svjetlost ne dopire.

„Kada smo prvi put dobili ove podatke, pomislili smo da su senzori neispravni jer svaka studija ikada sprovedena u dubokom moru je vidjela samo da se kiseonik troši, a ne i njegovu proizvodnju“, rekao je Svajtmen u izjavi.

„Dolazili bismo kući i ponovo kalibrisali senzore, ali tokom 10 godina, ova čudna očitavanja kiseonika su se stalno pojavljivala“.

Svajtmen i njegov tim su sprovodili terenski rad na brodu u zoni Klaroin-Kliperton između Havaja i Meksika koristeći optičke senzore, ali su odlučili da dodatno istraže očigledne pojave kiseonika oslanjajući se na drugačiji metod. Tim je teoretisao da kiseonik može da bude proizveden prirodnim mineralnim naslagama koje stvaraju električnu energiju i koji se formiraju na morskom dnu, te su željeli da testiraju tu ideju kroz elektrohemijske eksperimente.

„Geobaterije“ ispod mora

Kada su ta istraživanja dala isti rezultat „znali smo da smo naišli na nešto revolucionarno i nepredviđeno“ rekao je Svajtmen, profesor u Škotskom udruženju za nauku o moru, koji vodi istraživačku grupu za ekologiju morskog dna i biogeohemiju. Svajtmen i međunarodni tim istraživača su ta otkrića iznijeli u studiji objavljenoj u časopisu „Nature Geoscience“.

Oni kažu da njihovo istraživanje pokazuje dokaze o prirodnoj „geobateriji“ koja proizvodi kiseonik, a takođe podiže zabrinutost da bi dubokomorska eksploatacija mogla poremetiti izvore kiseonika na morskom dnu, što bi moglo da utiče na biodiverzitet.

Liza Levin, biološki okeanograf sa Skrips instituta za okeanografiju na Univerzitetu u San Dijegu, koja nije bila uključena u studiju, nazvala je otkrića „totalno neočekivanim, toliko neobičnim da mislim da su autori morali da sprovedu dodatne studije kako bi ubijedili časopis da su rezultati stvarni“.

„Ova studija je dobar primjer koliko malo znamo o procesima u dubokom moru i koliko toga tek treba otkriti“, dodala je penzionisana profesorka u intervjuu. „Takođe sugeriše da će ljudske aktivnosti koje narušavaju morsko područje vjerovatno uticati na procese i funkcije, kao i na vrste koje još nismo ni otkrili“.

Otkrića se vrte oko dubokomorskih mineralnih naslaga poznatih kao polimetalni noduli, koji sadrže elemente kao što su kobalt, nikl, bakar, litijum i mangan, a koriste se u ekranima osjetljivim na dodir, punjivim baterijama i drugim elektronskim uređajima. Naučnici koji stoje iza studije izvještavaju da ovi noduli – koji se kreću od sitnih do veličine malog krompira – emituju električnu struju.

„Ove geobaterije su osnova za moguće objašnjenje proizvodnje tamnog kiseonika u okeanu“, rekao je Frans Gajger, još jedan od istraživača, u izjavi.

Gajger, fizički hemičar sa Univerziteta Nortvestern, jedan je od naučnika koji su ranije proizveli struju puštanjem vode preko tankih slojeva oksidiranih metala. Kada je Gajgerov tim sproveo eksperimente sa nodulima prikupljenim sa morskog dna u zoni Klarion-Kliperton, zabilježili su napone do 0,95 volti na površini pojedinačnih nodula. U grupama, noduli su proizvodili znatno veće napone.

Gajger pretpostavlja da mineralni noduli postaju naelektrisani kako se šire. Nakon što su isključili druge teorije, on i Svajtmen smatraju da kiseonik najvjerovatnije nastaje iz elektrolize morske vode, gdje električna struja razdvaja tečnost na vodonik i kiseonik.

Dok su istraživači uzbuđeni zbog otkrića, ističu da ono takođe zaslužuje pažnju industrije dubokog rudarstva.

Američka Nacionalna okeanska i atmosferska administracija SAD-a upozorila je da rudarenje morskog dna može „rezultirati uništenjem života i staništa morskog dna u područjima sa mineralima“. Međunarodna uprava za morsko dno, koja radi na zaštiti morskog okruženja, već je odredila neka područja zone Klarion-Kliperton koja će biti zaštićena od dubinskog rudarstva.

„Moramo da preispitamo način na koji eksploatišemo ove materijale kako ne bismo iscrpili izvor kiseonika za život u dubokom moru“, rekao je Gajger.

Potreba za daljim istraživanjima

Filip Gejls, konsultant u organizaciji „Deep Sea Mining“, kanadskoj organizaciji koja savjetuje poslovne i finansijske lidere o praksi rudarenja, rekao je da pozdravlja detaljno proučena istraživanja o dubinskom rudarstvu, ali bi želio da se nalazi studije dalje istraže.

„Ovo je novo istraživanje koje može da doprinese našem razumijevanju ekosistema dubokog mora, ali treba ga pravilno pregledati, kritikovati i razumijeti bez pogrešnog tumačenja“, rekao je Gejls u intervjuu.

„Na primjer, ovo je istraživanje u veoma malom obimu kome je potrebna potvrda velikih razmjera prije nego što se može izvući zaključak“.

Sličnog mišljenja je i Levinov kolega sa Skripsa, Daglas Bartlet, koji bi želio da vidi koliko se kiseonika proizvodi u dubokom moru tokom dugog vremenskog perioda i da li mineralne naslage u okeanima, osim Pacifika, proizvode isti efekat.

„Ovo bi“, rekao je u intervjuu, „omogućilo modelarima da počnu da procjenjuju globalni značaj ovog procesa“.

Lesli Kac, saradnica Forbes