На глубине около 4 000 метров в Тихом океане, в абиссальных равнинах между Гавайями и Мексикой (так называемая зона Clarion-Clipperton Zone), международная группа исследователей обнаружила необычное явление: уровень кислорода там местами не только не уменьшался, как ожидалось, но даже повышался.
Эти результаты были опубликованы в престижном научном журнале Nature Geoscience и подняли научную дискуссию о возможных геохимических источниках кислорода, отличных от фотосинтеза.
Что именно обнаружено
На морском дне учёные изучали полиметаллические конкреции - округлые образования, богатые металлами, такими как:
- марганец (Mn)
- никель (Ni)
- кобальт (Co)
- медь (Cu)
и др.
Эти образования называют полиметаллическими узелками или многоцветными конкрециями. Они формируются на дне океана миллионы лет и считаются потенциальным объектом будущей глубоководной добычи металлов.
«Темный кислород» и гео-батареи
Исследования показали, что эти металлы в сочетании с солёной морской водой могут создавать небольшие электрические потенциалы - по сути действовать как своего рода геологические батареи. Сам феномен иногда называют «geo-battery».
При наличии электрического потенциала вода может частично расщепляться на водород и кислород - процесс, известный как электролиз. В лабораторных измерениях напряжение на поверхности конкреций в некоторых образцах достигало значений, близких к тому, что требуется для расщепления воды.
Если такое расщепление происходит и в естественных условиях на морском дне, оно может приводить к образованию молекулярного кислорода (O₂) без участия света и фотосинтеза - поэтому его называют «темным кислородом».
Почему это необычно
Кислород в океане традиционно ассоциируется с:
- фотосинтезом фитопланктона и водорослей в верхних слоях океана;
- растворением атмосферного кислорода в воде.
Подобные процессы требуют солнечного света или контакта с воздухом. Поэтому обнаружить источник кислорода в полной темноте на глубине было неожиданно, и первоначально учёные были очень осторожны в интерпретации данных.
Что именно подтвержден о научными исследованиями
Глубоководные полиметаллические конкреции действительно могут создавать электрические потенциалы в солёной воде.
Такие потенциалы теоретически могут приводить к электролизу воды и образованию молекулярного кислорода.
Что остаётся не доказано или спорно
Нет доказательства того, что процессы на морском дне производят большие объёмы кислорода, сравнимые с фотосинтезом.
Учёные ещё не уверены, сколько кислорода образуется таким образом и насколько это важно для общей химии океана и атмосферы.
Это не означает, что растения не нужны для производства кислорода на Земле.
Большая часть атмосферного кислорода всё ещё связывается с фотосинтезом фотопланктона и растений.
Пока нет прямых свидетельств, что подобный процесс был ключевым в эволюции Земли или что он кардинально меняет существующие модели.
Это обсуждается как интересная гипотеза, но не заменяет признанных механизмов развития кислородной атмосферы.
Почему это важно
Экология глубокого океана
Выработка кислорода в глубине могла бы локально влиять на микросреду обитания глубоководных организмов, изменяя химическое равновесие.
Глубоководная добыча ресурсов
Понимание этих процессов важно в контексте возможной добычи металлов: нарушения донного грунта могут изменить условия выработки кислорода и повлиять на экосистему.
Аналоги на других планетах
Если на планетах и спутниках с океанами подо льдом (например, Европа, Энцелад) есть металлические слои и вода, теоретически могут возникать похожие процессы. Но это остаётся спекулятивным без прямых данных.
Итог
Это реальное научное открытие, подтверждённое измерениями и публикациями в рецензируемых журналах.
Но оно не означает, что растения не нужны для кислорода или что весь кислород Земли образуется «сам по себе».
Это локальный, потенциально новый геохимический источник кислорода, который учёные только начинают понимать.
Ещё многое неизвестно, и утверждения о полном пересмотре эволюционной истории Земли преждевременны.