Dark Oxygen Discovery:Hvordan solfri havdybder kunne omskrive jordens ilthistorie

Hvorfor er opdagelsen af mørk ilt så vigtig

I 2013 observerede et team af oceanografer, der arbejdede langs Stillehavets havbund, en uventet stigning i opløst ilt på dybder, hvor sollys ikke kan trænge igennem. Denne anomali antydede en hidtil ukendt iltkilde.

Andrew K. Sweetman fra Scottish Association of Marine Science (SAMS) satte spørgsmålstegn ved aflæsningerne så intenst, at han sendte ekspeditionens sensorer tilbage til producenten til genkalibrering. Efter at virksomheden havde bekræftet, at instrumenterne fungerede korrekt, gentog Sweetman målingerne i marken og opnåede de samme resultater.

Holdet hævder nu, at polymetalliske knuder - klynger i kartoffelstørrelse af mangan, kobolt, nikkel og andre metaller - på havbunden er synderen. Under laboratorieforhold genererer den ujævne fordeling af metaller i disse knuder elektriske potentialer, der er stærke nok til at opdele vandmolekyler i brint og oxygen, selv i fuldstændig mørke.

Disse resultater blev offentliggjort i juli 2024 i tidsskriftet NatureGeoscience . Hvis den valideres, kan opdagelsen øge vores forståelse af, hvordan Jordens oceaner blev iltet, og hvornår aerobt liv først dukkede op.

Hvordan mørk ilt kan produceres

Observationerne blev foretaget i Clarion-Clipperton Zone, en 1,7 millioner kvadratkilometer stor flade mellem Hawaii og Mexico, der er rig på polymetalliske knuder.

Ved at indsamle og undersøge individuelle knuder fandt forskerne betydelige spændingsforskelle på tværs af deres overflader, forårsaget af den ulige fordeling af metalioner. De antager, at disse potentialeforskelle letter en form for havvandselektrolyse, der adskiller vand i brint og oxygen og tegner sig for de overraskende oxygenaflæsninger.

Specialiserede bentiske kamre blev indsat for at isolere dele af havbunden og overvåge iltkoncentrationer. Under typiske forhold falder ilt i sådanne kamre, efterhånden som marine organismer forbruger det. I stedet registrerede Sweetmans team en støt stigning, hvilket indikerer en ukendt kilde til iltproduktion.

Debatten om mørk ilt og Deep-Sea Mining

Sweetmans konklusioner har sat havbundens fremtid under intens undersøgelse. De samme knuder, der kan generere ilt, indeholder også metaller, der er værdsat for lithium-ion-batterier, hvilket tiltrækker interesse fra virksomheder som TheMetalsCompany, der sponsorerede ekspeditionen.

Efter offentliggørelsen udgav TheMetalsCompany et skarpt modbevisning, der betegnede påstandene som udokumenterede og antydede, at udstyrsfejl eller vandbevægelser kunne forklare iltanomalierne. Sweetman fastholder, at metoden er sund, og at det ville være for tidligt at fortsætte med storskala minedrift uden en fuld forståelse af disse økosystemer.

Der er meget på spil:Bekræftelse af mørk ilt ville omforme teorier om Jordens tidlige biokemi, mens udsigten til kommercielt levedygtig dybhavsminedrift afhænger af, om disse knuder kan høstes uden at forstyrre potentiel iltproduktion.