Nauji tyrimai atskleidė, kad Ramiojo vandenyno dugne išsibarstę bulvės dydžio metaliniai mazgai gamina deguonį visiškoje tamsoje ir be jokių gyvų organizmų pagalbos.
Išskirtinis tradimas
Tyrėjai teigia, kad šis giliavandenio deguonies, vadinamo „tamsiuoju deguonimi“, atradimas – tai pirmas kartas, kai mokslininkai pastebėjo, kad deguonis susidaro nedalyvaujant organizmams, ir meta iššūkį tam, ką žinome apie gyvybės atsiradimą Žemėje.
„Kai pirmą kartą gavome šiuos duomenis, pamanėme, kad jutikliai buvo sugedę, nes visuose iki šiol atliktuose giliavandenių vandenų tyrimuose deguonis buvo tik vartojamas, o ne gaminamas“, – sakė pagrindinis tyrimo autorius Andrew Sweetmanas, Škotijos jūrų mokslų asociacijos (SAMS) profesorius ir jūros dugno ekologijos ir biogeochemijos tyrimų grupės vadovas.
Tačiau kai prietaisai vis rodė tuos pačius rezultatus, A. Sweetmanas ir jo kolegos suprato, kad jie „atrado kažką novatoriško ir dar nematyto“.
Ką rodo rezultatai
Liepos 22 d. žurnale „Nature Geoscience“ paskelbti rezultatai rodo, kad šiaurinėje Ramiojo vandenyno dalyje esančioje Klariono-Klipertono zonoje (CCZ) rasti maži metaliniai mazgai deguonį gamina vykstant jūros vandens elektrolizei, kai esant elektros krūviui jūros vanduo skyla į deguonį ir vandenilį.
Šis krūvis gali atsirasti dėl elektrinio potencialo skirtumo, kuris egzistuoja tarp metalo jonų gniužulų viduje, ir dėl to persiskirsto elektronai, teigiama tyrime.
Vadinamieji polimetaliniai mazgeliai paplitę vandenyno bedugninėse lygumose, t. y. plokščiuose jūros dugno regionuose, esančiuose nuo 3 000-6 000 m po vandenyno paviršiumi.
Šiuose telkiniuose daugiausia yra geležies ir mangano oksidų, tačiau juose taip pat yra tokių metalų kaip kobaltas, nikelis ir litis, taip pat retųjų žemių elementų, tokių kaip ceris, kurie yra svarbūs elektronikos ir mažo anglies dioksido kiekio technologijų komponentai.
Sweetmanas ir jo kolegos iš pradžių ėmėsi tirti galimą polimetalinių klinčių kasybos poveikį jūros dugno ekosistemai CCZ – 4,5 mln. kvadratinių kilometrų ploto bedugnės lygumoje tarp Havajų ir Meksikos.
Atlikdama šį vertinimą, komanda, naudodama specialias eksperimentines kameras keliose vietose, matavo deguonies koncentracijos pokyčius.
Paprastai deguonies kiekis mažėja, kuo giliau vandenyne mokslininkai žvalgosi, nes yra mažiau šviesos, o tai reiškia, kad yra mažiau fotosintetinančių organizmų, todėl mažėja deguonies gamyba. Tačiau vietoj tikėtino deguonies kiekio mažėjimo, duomenys parodė, kad deguonies iš jūros dugno nuolat išsiskiria.
Tamsiojo deguonies atradimas 4 000 m gylyje po bangomis, kur negali prasiskverbti jokia šviesa, kvestionuoja mokslininkų įsitikinimą, kad deguonis Žemėje natūraliai gaminamas tik fotosintezės būdu (ir oksiduojant amoniaką, tačiau taip gaunami nedideli jo kiekiai, kurie tuoj pat sunaudojami). Tai, savo ruožtu, kelia naujų klausimų apie gyvybės atsiradimą Žemėje maždaug prieš 3,7 mlrd. metų, sakė Sweetmanas.
„Kad planetoje prasidėtų aerobinė gyvybė, turi būti deguonies, o mūsų supratimu, Žemėje deguonimi pradėjo apsirūpinti fotosintetinantys organizmai“, – sakė jis. „Tačiau dabar žinome, kad deguonis gaminasi jūros gelmėse, kur nėra šviesos. Todėl manau, kad turime iš naujo apsvarstyti tokius klausimus: kur galėjo prasidėti aerobinė gyvybė?“
Rezultatai taip pat kelia naujų abejonių dėl galimo polimetalinių gniužulų, kurie galėtų būti gyvybiškai svarbus deguonies šaltinis giliavandenėms ekosistemoms, gavybos, sakė Sweetmanas. „Šis atradimas sukėlė daug neatsakytų klausimų, ir manau, kad turime daug ką apgalvoti, kaip išgauti šiuos modulius, kurie faktiškai yra akumuliatoriai uolienoje.“
