Открытие в бездне: что производит кислород на дне океана

В абсолютной темноте океанских глубин, где солнечный свет не появлялся миллионы лет, учёные зафиксировали присутствие свободного кислорода. Это открытие ставит под сомнение базовое представление о том, что кислород на Земле может возникать только благодаря фотосинтезу. Необычный газ обнаружен рядом с древними минеральными образованиями, скрытыми на дне Тихого океана. Об этом сообщает издание The Debrief.

Кислород там, где его не ждали

Аномалию выявили на глубине около 4000 метров в одной из глубоководных впадин Тихого океана. В этих условиях солнечный свет полностью отсутствует, а значит, привычные биологические механизмы образования кислорода работать не могут. Тем не менее приборы зафиксировали молекулярный кислород вблизи полиметаллических конкреций — древних минеральных образований, богатых марганцем и кобальтом.

Эти структуры формировались миллионы лет и до сих пор остаются слабо изученными, несмотря на их потенциальную роль в экосистемах океанского дна и формировании кислородного слоя в океане.

Не биология, а химия

Наблюдения были сделаны командой специалистов из Шотландской ассоциации морских наук в ходе оценки экологических рисков, связанных с возможной добычей полезных ископаемых. Во время работы глубоководных аппаратов исследователи зафиксировали кислород в так называемой несолнечной зоне.

Аппаратура не была рассчитана на точные измерения кислотности среды, поэтому определить источник газа сразу не удалось. Однако близость кислорода к конкрециям натолкнула учёных на гипотезу о возможной электрохимической реакции, напоминающей промышленное расщепление воды на водород и кислород.

Скепсис и научная осторожность

Подтвердить биологическое происхождение кислорода исследователям не удалось, что вызвало настороженную реакцию части научного сообщества. Глубоководные экосистемы и ранее преподносили сюрпризы, но столь фундаментальное отклонение от привычных моделей требует перепроверки.

Учёные подчёркивают, что подобные зоны Земли до сих пор изучены фрагментарно, а значит, не исключены неизвестные физико-химические процессы, способные влиять на подводные экосистемы в условиях затемнения.

Новая экспедиция и "тёмный кислород"

Для проверки гипотезы готовится новая экспедиция, финансируемая Nippon Foundation. Она пройдёт в зоне Кларион-Клиппертон между Мексикой и Гавайями — регионе, известном скоплениями полиметаллических конкреций. Исследовательское судно "Наутилус" будет оснащено двумя роботизированными аппаратами с высокочувствительными датчиками.

Особое внимание планируют уделить измерению pH: повышенная концентрация протонов может указывать на абиотическое расщепление воды. Учёные намерены составить детальные микрокарты минералов и микроорганизмов, чтобы проверить как химические, так и биологические версии происхождения так называемого "тёмного кислорода".

Лабораторная проверка гипотез

После завершения экспедиции образцы конкреций отправят в лаборатории Северо-Западного университета. Там химики воссоздадут давление до 400 атмосфер и с помощью электронного микроскопа изучат электрохимические свойства минералов. Цель — понять, способны ли такие образования выступать естественным катализатором расщепления воды и источником кислорода в условиях глубин океана.

Исследователи подчёркивают, что изучение "тёмного кислорода" важно не только для фундаментальной науки. Эти данные помогут оценить возможные последствия глубокой добычи полезных ископаемых и снизить риски для хрупких экосистем океанского дна, о которых человечество пока знает слишком мало.