Международная группа ученых выяснила, откуда на морском дне глубиной до 13 тыс. футов (почти 4 км) берется кислород, если туда практически не проникает солнечный свет. Ответ кроется в масштабных залежах наэлектризованных металлов, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, пишет RTVI.US.
На больших глубинах проживает множество организмов, включая необычных по своему внешнему виду рыб. Прежние исследования показали, что кислород там только потребляется, но не производится. Для фотосинтеза местным растениям попросту не хватает солнечного света. Но теперь ученые выяснили, что кислороду есть место на большой глубине. Его, как ни парадоксально, производит морское дно само по себе.
Пузырьки воздуха производятся многотысячными скоплениями полиметаллических конкреций (минерализированных самородков), которые содержат в себе наэлектризованные металлы (кобальт, никель, медь и марганец). Все эти элементы используются при производстве аккумуляторных батарей и другой техники, включая смартфоны и солнечные панели.
Электрические процессы позволяют минералам расщеплять воду (H2O) на водород (H) и кислород (O). Такой процесс называется электролизом и может происходить при напряжении в 1,5 V (вольт). Ввиду высокой ценности металлов для современной промышленности некоторые компании собираются начать добычу этих конкреций.
Исследователи установили, что это может оказать крайне негативное влияние на состояние бентоса (организмов, обитающих на морском дне), поскольку в большинстве регионов морского дна нет других источников поступления кислорода. Новые открытия ставят под сомнение существующие теории развития жизни, показывая, что для производства кислорода вовсе необязательно наличие какой-либо органики.
«Чтобы на планете зародилась аэробная жизнь, должен быть кислород, и мы понимаем, что снабжение Земли кислородом началось с фотосинтезирующих организмов. Но теперь мы знаем, что кислород вырабатывается в глубоком море, где нет света. Я думаю, поэтому нам необходимо вернуться к таким вопросам, как: "Где могла зародиться аэробная жизнь?"» — отметил руководитель исследования профессор экологии и биогеохимии морского дна Эндрю Свитмэн.
Производство кислорода таким образом, судя по всему, происходит везде, где есть так называемые регионы равнин бездны в океане — плоские регионы дна на глубине от 3 тыс. до 6 тыс. м, где сосредоточены океанические залежи редкоземельных металлов.
Еще в 2013 году та же команда ученых опустила на одну из таких равнин несколько «посадочных модулей» с изолированными камерами. Вопреки ожиданиям, объем кислорода в них не уменьшался с течением времени, как это обычно происходит, а напротив, повышался, причем значения никак не зависели от измерительного оборудования.
«Морское дно — плохо изученная экосистема. Мы даже не обнаружили большинство глубоководных видов, не говоря уже о том, чтобы изучить их», — подчеркнула профессор Института океанографии Скриппса Лиза Левин.
Чтобы подтвердить гипотезу ученых, океанографам по всему миру теперь предстоит проверить «равнины бездны» на предмет похожей выработки кислорода металлами, которые могут играть ключевую роль в поддержании целой малоизвестной экосистемы.
По оценкам Геологической службы США (USGS), в зоне Кларион-Клиппертон (именно там проводилось исследование) отложилось более 21 млрд тонн полиметаллических конкреций, содержащих множество важных металлов.