Czym jest tajemniczy „ciemny tlen”? Odkrycie zaskakuje naukowców
Gdzieś na Ziemi wytwarza się tlen, jednak nie jest to zasługa roślin. Co warto o tym wiedzieć?
Z lekcji biologii w szkole sporo osób pamięta, że wytwarzanie tlenu zachodzi w procesie fotosyntezy. Jest to powszechna wiedza i raczej nikogo nie zaskakuje. Dzięki obecności tego pierwiastka w atmosferze zarówno ludzie, jak i zwierzęta, mogą przeżyć na planecie.
Zaskakujące odkrycie naukowców pokazuje, że może istnieć inne źródło tlenu, o którym się nie mówiło. Ta spontaniczna reakcja chemiczna zachodzi w ciemnych głębinach na dnie oceanów. Tak powstaje tlen, bez udziału jakiegokolwiek życia.
„Ciemny tlen” – przełomowe odkrycie?
Nieoczekiwane odkrycie może zaburzyć dotychczasowe postrzeganie produkcji tlenu, który jest tak niezbędny do istnienia życia.
Biogeochemik Andrew Sweetman ze Scottish Association for Marine Science (SAMS) i jego współpracownicy dokonali zaskakującego odkrycia podczas pomiaru poziomu tlenu na dnie morskim w celu oceny wpływu górnictwa głębinowego na morski ekosystem.
Nicholas Owens, naukowiec morski z SAMS, który nie był zaangażowany w badania, powiedział:
Odkrycie produkcji tlenu w procesie niefotosyntetycznym wymaga od nas ponownego przemyślenia, w jaki sposób mogła powstać ewolucja złożonego życia na naszej planecie.
Moim zdaniem jest to jedno z najbardziej ekscytujących odkryć w nauce o oceanach w ostatnim czasie.
Na dnie pośrodku Oceanu Spokojnego znajdują się czarne, zaokrąglone skały, które pokrywają dno. To właśnie tam, na głębokości ponad 4000 metrów, poziom tlenu powoli, ale stale wzrasta. Potwierdziły to pomiary naukowców.
Błąd pomiarowy
Z wyjaśnień naukowca wynika, że przez długi czas myślano, że odkrycie jest błędem pomiarowym.
Kiedy po raz pierwszy otrzymaliśmy te dane, myśleliśmy, że czujniki są wadliwe, ponieważ w każdym badaniu przeprowadzonym w głębinach morskich zaobserwowano jedynie zużycie tlenu, a nie jego produkcję. Wracaliśmy do domu i ponownie kalibrowaliśmy czujniki, ale w ciągu 10 lat te dziwne odczyty tlenu wciąż się pojawiały.
Badania przeprowadzono jeszcze inną metodą, a gdy obie z nich dały ten sam wynik, naukowcy byli pewni, że są na tropie czegoś przełomowego.
Podobnie jak baterie
Aby zbadać tę tajemnicę, badacze zebrali do laboratorium niektóre skały guzkowe, aby sprawdzić, czy są one źródłem produkcji „ciemnego tlenu”.
Skały te pokrywają rozległe obszary na dnie oceanu. Są to zmieszane złoża kobaltu, manganu i niklu. Okazuje się, że mogą oddziaływać ze sobą na dnie oceanu podobnie, jak dzieje się to w bateriach.
Naukowcy odkryli, że pojedyncze guzki polimetaliczne wytwarzały napięcie do 0,95 V. Tak więc, gdy są zgrupowane razem, jak baterie w szeregu, mogą z łatwością osiągnąć 1,5 V wymagane do oddzielenia tlenu od wody w reakcji elektrolizy.
Franz Geiger, chemik z Northwestern University, powiedział:
Wygląda na to, że odkryliśmy naturalną „geobaterię”. Jest to podstawą wyjaśnienia produkcji „ciemnego tlenu” w oceanie.
Martwe strefy
Dlaczego te odkrycia mogą być tak przełomowe? Badania mogą wyjaśnić istnienie tajemniczych „martwych stref”, czyli miejsc, które nie zregenerowały się dziesiątki lat po wydobyciu dokonanym przez człowieka.
W latach 2016 i 2017 biolodzy morscy odwiedzili miejsca, które zostały wydobyte w latach 80. i odkryli, że nawet bakterie nie odrodziły się na tych obszarach. Jednak w regionach niewydobywczych życie morskie kwitło.
Martwe strefy od lat fascynują naukowców, ponieważ wyróżniają się na tle rozwiniętej i różnorodnej fauny dna oceanicznego, która występuje tam, gdzie wspomniane guzkowate skały. Mówi się, że życie jest tam bardziej zróżnicowane niż w tropikalnych lasach deszczowych.
Martwe strefy to oczywiście nie jedyny interesujący temat. Naukowcy zastanawiają się także nad pochodzeniem życia oddychającego tlenem na Ziemi.
Obecnie wiemy, że tlen jest produkowany w głębinach morskich, gdzie nie ma światła.
Myślę więc, że musimy ponownie przyjrzeć się takim pytaniom jak: Gdzie mogło rozpocząć się życie tlenowe?
