U dubokim, tamnim dubinama oceanskih dna, otkriven je neočekivani kemijski proces koji proizvodi kisik bez sudjelovanja živih organizama. Ovo zapanjujuće otkriće dovodi u pitanje dugogodišnje uvjerenje da fotosintetski organizmi jedini proizvode kisik potreban za život na Zemlji.

Biogeokemičar Andrew Sweetman iz Škotske udruge za morske znanosti (SAMS) i njegovi kolege došli su do ovog iznenađujućeg otkrića dok su mjerili razine kisika na morskom dnu kako bi procijenili utjecaje dubokomorskog rudarenja.

"Otkriće proizvodnje kisika ne-fotosintetskim procesom zahtijeva da preispitamo kako je evolucija složenog života na Zemlji mogla započeti," kaže morski znanstvenik Nicholas Owens iz SAMS-a, koji nije sudjelovao u istraživanju, prenosi Science Alert. "Po mom mišljenju, ovo je jedno od najuzbudljivijih otkrića u znanosti o oceanima u posljednje vrijeme."

Crne stijene

Usred Tihog oceana, crne, zaobljene stijene prekrivaju dno. Na dubinama većim od 4.000 metara, razine kisika polako, ali sigurno rastu, pokazala su mjerenja znanstvenika. "Kada smo prvi put dobili ove podatke, mislili smo da su senzori neispravni, jer svaka studija ikad provedena u dubokom moru pokazala je samo potrošnju kisika, a ne proizvodnju," objašnjava Sweetman. "Vratili bismo se kući i ponovno kalibrirali senzore, ali tijekom deset godina, ti čudni očitavanja kisika nastavila su se pojavljivati."

Kako bi istražili ovaj misterij, istraživači su prikupili neke od nodularnih stijena kako bi vidjeli jesu li one izvor ove 'tamne proizvodnje kisika' u laboratoriju. Ove nodularne stijene prirodni su depoziti rijetkih zemaljskih metala poput kobalta, mangana i nikla, svi pomiješani u polimetalnoj smjesi.

Istraživači su otkrili da pojedinačne polimetalne nodule proizvode napone do 0,95 V. Kada se nalaze zajedno, poput baterija u seriji, lako mogu doseći 1,5 V potrebnih za razdvajanje kisika iz vode u elektrolitičkoj reakciji.

Geobaterija

"Izgleda da smo otkrili prirodnu 'geobateriju'," kaže kemičar Franz Geiger sa Sveučilišta Northwestern. "Ove geobaterije su osnova za moguće objašnjenje proizvodnje kisika u oceanima bez svjetla." Iako još uvijek ima mnogo toga za istražiti, poput opsega proizvodnje kisika od strane polimetalnih nodula, ovo otkriće nudi moguće objašnjenje za postojanost 'mrtvih zona' u oceanima desetljećima nakon prestanka dubokomorskog rudarenja.

"U 2016. i 2017. godini, morski biolozi posjetili su područja koja su rudarena 1980-ih i otkrili da čak ni bakterije nisu obnovile u rudarenim područjima. U nerudarenim područjima, međutim, morski život je cvjetao," objašnjava Geiger.

Znanstvenici snimili katastrofalan događaj na Antartici: Pogledajte kakav su užas ljudi napravili ovaj put

Ova situacija izaziva nova pitanja o podrijetlu kisik-dišućeg života na Zemlji. Drevne mikrobiološke cijanobakterije dugo su bile zaslužne za prvo opskrbljivanje kisikom potrebnim za evoluciju složenog života prije milijardi godina, kao otpadni proizvod fotosinteze.

"Sada znamo da se kisik proizvodi u dubokom moru, gdje nema svjetla," kaže Sweetman. "Mislim da zbog toga moramo ponovno postaviti pitanja kao što su: Gdje je moglo započeti aerobno življenje?"