Wissenschaftler entdecken „dunklen Sauerstoff“, der in den Tiefen des Ozeans ohne Licht entsteht

Bo Parker Jorgensen, ein Experte für Meeresbiochemie, der nicht an der Forschung beteiligt war, die Studie aber überprüfte, sagte in einem Interview, dass dies eine „sehr ungewöhnliche Entdeckung“ sei.

Diese Erkenntnisse könnten Auswirkungen auf die Tiefseebergbauindustrie haben, deren Akteure versucht haben, ihnen die Erkundung der Tiefen des Ozeans und die Gewinnung von Mineralien zu ermöglichen, beispielsweise solchen, aus denen polymetallische Knollen bestehen. Sie gelten als entscheidend für den Übergang zu grüner Energie. Umweltaktivisten und viele mehr Wissenschaftler Glaubt Tiefseebergbau ist gefährlich Denn sie können Ökosysteme auf unerwartete Weise destabilisieren und die Fähigkeit des Ozeans beeinträchtigen, zur Eindämmung des Klimawandels beizutragen. Die Studie wurde von Unternehmen finanziert, die im Bereich der Erkundung des Meeresbodenbergbaus tätig sind.

Als Andrew Sweetman, der Hauptautor der Studie, im Jahr 2013 erstmals ungewöhnliche Sauerstoffwerte vom Grund des Pazifischen Ozeans aufzeichnete, glaubte er, dass seine Forschungsausrüstung eine Fehlfunktion hatte.

„Im Grunde habe ich meinen Schülern gesagt: ‚Legen Sie einfach die Sensoren in die Schachtel. Wir bringen sie zum Hersteller zurück und testen sie, weil sie uns Müll liefern‘“, sagte Sweetman, Leiter der Forschungsgruppe Meeresbodenökologie und Biochemie bei der Scottish Marine Science Society. Er sagte gegenüber CNN„Und jedes Mal, wenn die Fabrik zurückkommt, sagt er: ‚Sie funktionieren, sie sind kalibriert.‘

In den Jahren 2021 und 2022 kehrten Sweetman und sein Team in die Clarion-Clipperton-Zone zurück, ein Gebiet unter dem zentralen Pazifik, das für seine großen Mengen polymetallischer Knollen bekannt ist. Im Vertrauen darauf, dass ihre Sensoren funktionierten, senkten sie ein Gerät mehr als 13.000 Fuß unter die Oberfläche, um kleine Kisten im Sediment zu platzieren. Die Boxen blieben 47 Stunden lang an Ort und Stelle, um Experimente durchzuführen und den Sauerstoffgehalt zu messen, den die dort lebenden Mikroorganismen verbrauchen.

Anstatt dass der Sauerstoffgehalt sank, stieg er an – ein Hinweis darauf, dass die produzierte Sauerstoffmenge größer ist als die verbrauchte Sauerstoffmenge.

Die Forscher vermuteten, dass es sich um die elektrochemische Aktivität der verschiedenen Mineralien handelte, aus denen die polymetallischen Knötchen bestehen Neuronen im Gehirn seien dafür verantwortlich, Sauerstoff zu produzieren, der von Sensoren gemessen werde – wie eine Batterie, in der Elektronen von einer Elektrode zur anderen fließen und so einen elektrischen Strom erzeugen, sagte Tobias Hahn, einer der Studienteilnehmer, in einem Interview.

Diese Hypothese würde unser Verständnis darüber, wie Unterwasserorganismen existieren, erweitern, sagte Hahn, der sich speziell auf die Sensoren konzentrierte, die in den Experimenten der Studie verwendet wurden. Er fügte hinzu: „Wir glaubten, dass das Leben auf der Erde begann, als die Photosynthese begann, da Sauerstoff durch Photosynthese zur Erde gebracht wurde. Es ist möglich, dass dieser Prozess der elektrochemischen Spaltung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff der Ozean mit Sauerstoff versorgt hat.“

„Dies könnte eine Veränderung in der Geschichte darüber sein, wie das Leben beginnt“, fügte er hinzu.

A Pressemitteilung zur Studie In der Studie heißt es, dass ihre Ergebnisse „lang gehegte Annahmen in Frage stellen, dass nur zur Photosynthese fähige Organismen wie Pflanzen und Algen auf der Erde Sauerstoff erzeugen“.

Wenn sich die Entdeckung jedoch bestätigt, „müssen wir überdenken, wie wir Materialien wie Kobalt, Nickel, Kupfer, Lithium und Mangan unter Wasser gewinnen“, „um die Sauerstoffquelle für das Leben in der Tiefsee nicht zu erschöpfen“, sagte Franz Geiger. ein Professor für Chemie an der Northwestern University und einer der Studienteilnehmer, in der Erklärung.

Der Unterwasserbergbau in den 1980er Jahren sei ein warnendes Beispiel, sagt Geiger. Als Meeresbiologen Jahrzehnte später solche Standorte besuchten, „stellten sie fest, dass sich die Bakterien noch nicht einmal erholt hatten“. Aber in Gebieten, in denen es keinen Bergbau gab, „blühte das Meeresleben“.

„Der Grund, warum diese ‚toten Zonen‘ jahrzehntelang bestehen bleiben, ist noch unbekannt“, sagte er. Aber die Tatsache, dass sie existieren, deutet darauf hin, dass die Gewinnung von Mineralien aus dem Meeresboden in Gebieten mit vielen polymetallischen Knollen besonders schädlich sein könnte, da diese Gebiete tendenziell eine größere Tiervielfalt aufweisen als „diversere tropische Regenwälder“, sagte er.

Obwohl die Studie auf einen interessanten neuen Weg zur Unterstützung des Lebens in der Tiefsee hinwies, bleiben noch viele Fragen offen, sagte Hahn. „Wir wissen einfach nicht“, wie viel „dunkler Sauerstoff“ durch diesen Prozess erzeugt werden kann, wie er sich auf die polymineralischen Knötchen auswirkt oder welche Mengen an Knötchen erforderlich sind, um die Sauerstoffproduktion zu ermöglichen, fügte er hinzu.

Obwohl die Methodik der Studie solide ist, „fehlt ein Verständnis dafür, was vor sich geht und was für ein Prozess das ist“, sagte Parker Jorgensen.