کشف نخستین کارخانه تولید اکسیژن تاریک در اعماق اقیانوس

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل ازاینترستینگ اینجینیرینگ ، یک گروه بین المللی از پژوهشگران با هدف مطالعه بستر دریا و ویژگی‌های آن در منطقه «کلاریون- کلیپرتون» «Clarion-Clipperton» اقیانوس آرام، گره‌های چند فلزی را در کف عمق چهار کیلومتری اقیانوس کشف کردند که اکسیژن تولید می‌کنند.

این مواد معدنی در انتهای اعماق اقیانوس، جایی در تاریکی مطلق یافت شدند. این کشف تصور قبلی را که فقط موجودات فتوسنتزی می‌توانند اکسیژن زمین را تولید کنند، به چالش می‌کشد.

«فرانتس گایگر» «Franz Geiger» شیمیدان دانشگاه نورث وسترن و یکی از مجریان این پژوهش گفت: این مطالعه فرصت‌هایی را برای تحقیق در مورد دیگر اجرام سیاره‌ای دارای اقیانوس، باز می‌کند به ویژه اگر قمر‌های اقیانوسی مانند اروپا را در نظر بگیریم.

تا کنون، محققان معتقدند بودند موجودات فتوسنتز کننده مانند گیاهان و جلبک‌ها تنها کارخانه‌های تولید اکسیژن زمین هستند، اما یافته جدید این امکان را برای یک ماده معدنی دیگر نیز فراهم می‌کند.

«اندرو سوییت من» «Andrew Sweetman» از انجمن علوم دریایی اسکاتلند (SAMS) در حال انجام پژوهش‌های میدانی مبتنی بر کشتی در اقیانوس آرام، مواد معدنی فلزی تولید کننده اکسیژن را کشف و آن را «اکسیژن تاریک» نام گذاری کرد.

وی گفت: اکنون دانشمندان می‌دانند اکسیژن در اعماق دریا که نوری در آن وجود ندارد نیز تولید می‌شود.

سوییت من، که سرپرست گروه تحقیقاتی اکولوژی و بیوژئوشیمی در دریا در SAMS است اظهار داشت: «برای شروع حیات هوازی در این سیاره، باید اکسیژن وجود می‌داشت و درک ما این بود که تامین اکسیژن زمین با موجودات فتوسنتز کننده آغاز شده است.»

وی افزود: «اما اکنون می‌دانیم که اکسیژن در اعماق دریا نیز تولید می‌شود، جایی که نور وجود ندارد. بنابراین، من فکر می‌کنم که درباره این سوال که «زندگی هوازی از کجا می‌توانسته شروع شود»، باید بازنگری کنیم.»

تولید اکسیژن از گره‌های فلزی 

اکسیژن از گره‌های چند فلزی که به عنوان ذخایر معدنی طبیعی که در سطح اقیانوس تشکیل می‌شوند، منتشر می‌شود. این گره‌ها ترکیبی از مواد معدنی مختلف با اندازه‌های مختلف از ذرات ریز تا تکه‌های به اندازه یک سیب زمینی متوسط هستند.

گایگر توضیح داد گره‌های چند فلزی که این اکسیژن را تولید می‌کنند حاوی فلزاتی مانند کبالت، نیکل، مس، لیتیوم و منگنز هستند که همگی عناصر حیاتی مورد استفاده در باتری‌ها محسوب می‌شوند.

وی افزود: اکنون چندین شرکت معدنی در مقیاس بزرگ قصد دارند این عناصر گرانبها را از کف دریا در عمق سه تا چهار کیلومتری زیر سطح استخراج کنند. 

این دانشمند هشدار داد: «باید در مورد چگونگی استخراج این مواد تجدید نظر کنیم تا منبع اکسیژن حیات در اعماق دریا را تخلیه نکنیم.»

گایگر گفت: داده‌هایی که دانشمندان اندازه گیری کردند نشان می‌دهد اکسیژن از طریق واکنش‌های الکتروشیمیایی درون گره‌ها تولید می‌شود.

ژئوباتری طبیعی 

این کشف نه تنها منبع تولید اکسیژن جدید را تایید کرد، بلکه پس از ارزیابی آزمایشگاهی، دانشمندان دریافتند که این مواد معدنی به طور طبیعی «ژئوباتری» هستند.

گایگر اظهار داشت: «به نظر می‌رسد که ما یک «ژئوباتری» طبیعی را کشف کرده ایم. این ژئوباتری‌ها مبنایی برای توضیح احتمالی تولید اکسیژن تاریک اقیانوس هستند.»

محققان تا آنجا پیش رفته اند که ادعا می‌کنند جرم کل گره‌های چند فلزی در منطقه کلاریون- کلیپرتون به تنهایی برای پاسخگویی به تقاضای جهانی برای انرژی برای چندین دهه کافی است. 

نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Geoscience منتشر شده است.