Ученые зафиксировали кислород на глубине Тихого океана без солнечного света

В Тихом океане ученые обнаружили кислород там, где фотосинтез невозможен — на глубине около 4000 метров. Обнаружение O₂ рядом с древними полиметаллическими конкрециями, содержащими марганец и кобальт, ставит под сомнение представления о происхождении кислорода на Земле. Исследование опубликовано изданием The Debrief.

Необычное явление было зафиксировано в одной из глубоководных впадин Тихого океана, где солнечный свет не проникает и классические биологические механизмы выработки кислорода не работают. Приборы показали наличие O₂ рядом с конкрециями, образовавшимися миллионы лет назад. Такие районы дна остаются слабо изученными, хотя именно там скрыта часть уникальных экосистем планеты.

Команда под руководством морского эколога Эндрю Свитмена из Шотландской ассоциации морских наук проводила оценку экологических рисков добычи полезных ископаемых. Во время работы спускаемые аппараты зафиксировали кислород в бессолнечной зоне. Оборудование не измеряло уровень pH, поэтому источник газа определить не удалось. Близость O₂ к конкрециям навела исследователей на мысль о возможной электрохимической реакции, похожей на процессы промышленного расщепления воды.

Поскольку биологическую природу явления подтвердить не удалось, часть ученых отнеслась к результатам с осторожностью. Глубоководные зоны уже ранее удивляли исследователей — от хемосинтетических экосистем до тысяч неизвестных вирусов, обнаруженных в изолированных впадинах.

Предстоящая экспедиция, финансируемая Nippon Foundation, пройдет в зоне Кларион-Клиппертон между Мексикой и Гавайями. На исследовательском судне "Наутилус" будут задействованы два роботизированных аппарата с высокочувствительными приборами. Особое внимание уделят измерению pH: высокая концентрация протонов может указывать на абиотическое расщепление воды.

«Спускаемые аппараты предназначены для изучения производства темного кислорода», — отметил Свитмен. Геобиолог Джефф Марлоу из Бостонского университета добавил, что команда составит детальные микрокарты минералов и микроорганизмов, чтобы проверить химические и биологические гипотезы. «Главные виновники — электрохимия и биология. Они могут работать по отдельности или совместно», — сказал Марлоу.

После экспедиции образцы конкреций изучат в лабораториях Северо-Западного университета. Химик Франц Гейгер планирует воссоздать давление до 400 атмосфер и исследовать электрохимические свойства минералов с помощью электронного микроскопа, чтобы определить, могут ли конкреции катализировать расщепление воды и служить естественным источником кислорода.

По словам Свитмена, изучение темного кислорода важно не только для науки, но и для практических целей. Понимание процессов на дне океана поможет точнее оценить последствия глубокой добычи и минимизировать влияние на уязвимые экосистемы.

Читайте также: