Merenpohjasta löydetty salaperäinen happilähde - tutkija tappiolla
Merenpohjasta löydetty salaperäinen happilähde - tutkija tappiolla
Joku pumppaa suuria määriä happea Tyynellämeren pohjassa, syvyydessä, jossa täydellinen auringonvalon puute tekee fotosynteesistä mahdottoman.
Ilmiö löydettiin alueella, joka on peitetty vanhoilla, luumukokoisilla muodostelmilla, joita kutsutaan polymetaaliksi mukuloiksi, jotka voisivat katalysoida hapentuotantoa edistämällä todennäköisesti vesimolekyylien jakautumista. Tulokset julkaistaan Nature Geoscience "Meillä on toinen planeetan happilähde fotosynteesin lisäksi", sanoo Mitachor Andrew Sweetman, Scottishin meritieteen yhdistyksen merijalkaväen ekologi Obanissa - vaikka tämän hapentuotannon takana oleva mekanismi on edelleen mysteeri. Tuloksilla voi olla myös vaikutusta ymmärrykseen, kun elämä alkoi, hän sanoo, samoin kuin Tifsebergban
Havainto on "kiehtovaa", sanoo Etelä -Tanskan yliopiston biogeochimisti Donald Canfield Odensessa. "Mutta minusta se on turhauttavaa, koska se herättää paljon kysymyksiä eikä tarjoa kovin monia vastauksia." Sweetman ja hänen työntekijänsä huomasivat jonkin verran eroavan kenttätyön aikana vuonna 2013. Tutkijat tutkivat merenpohjan ekosysteemejä Clarion-Clipperton-Zone Havaijin ja Meksikon välillä, joka on suurempi kuin Intia ja mahdollinen tavoite metalli-rikkaiden lampun loistojen jakamiseen. Tällaisten retkien aikana ryhmä vapauttaa moduulin, joka uppoaa merenpohjaan automatisoitujen kokeiden suorittamiseksi. Siellä moduuli ajaa lieriömäisiä kammioita alaspäin pienten merenpohjan osien lukitsemiseksi - yhdessä pienen meriveden kanssa - ja luo "suljettu merenpohjan mikrokosmos", kirjoittajat kirjoittavat. "Lander" mittaa sitten, kuinka lukitun meriveden happipitoisuus muuttuu useiden päivien ajanjaksojen aikana. Ilman fotosynteettisiä organismeja, jotka vapauttavat happea veteen, ja minkä tahansa muun kaasun kuluttavan organismin kanssa kammioiden happipitoisuuksien tulisi pudota hitaasti. Sweetman on havainnut tämän tutkimuksissa, joita hän teki eteläisen, arktisen ja intialaisen valtameren alueilla sekä Atlantilla. Maailmanlaajuisesti merenpohjan ekosysteemit ovat olemassa olemassaolonsa happea, jonka virrat tuovat esiin pinnalta ja kuolevat nopeasti, jos ne katkaistaan. (Suurin osa tästä happesta tulee Pohjois -Atlantilta ja "maailmanlaajuinen kuljetinvyö" Mutta Clarion Clipperton -vyöhykkeellä instrumentit osoittivat, että lukitusta vedestä, joka ei ole köyhempi, tuli happea. Ensinnäkin Sweetman katsoi lukemat anturivirheeseen. Mutta ilmiö tapahtui uudestaan ja uudestaan seuraavien retkikuntien aikana vuosina 2021 ja 2022, ja se vahvistettiin mittauksilla vaihtoehtoisella tekniikalla. "Yhtäkkiä tajusin, että olin jättänyt huomiotta tämän mahdollisesti uskomattoman uuden prosessin, 4000 metriä syvällä merenpohjassa kahdeksan vuoden ajan", Sweetman sanoo. Tuotetun hapen määrä ei ole alhainen: Kammioiden kaasu saavuttaa pitoisuudet korkeammat kuin levä -rikkaissa pintavesissä, Sweetman sanoo. Mikään muu Sweetmanin tutkittu alue ei sisältänyt polymetaalisia mukuloita, mikä osoittaa, että näillä kivillä on tärkeä rooli tämän "tumman hapen" tuotannossa. Tämän hypoteesin ensimmäisenä testinä ryhmä toisti olosuhteet, jotka he löysivät merenpohjassa laivan laboratoriossa. He tarkkailivat näytteitä, jotka keräsivät merenpohjan mukaan lukien polymetaaliset mukulat ja havaitsivat, että happipitoisuus kasvoi ainakin väliaikaisesti. "He alkavat tuottaa happea tiettyyn pisteeseen. Sitten ne pysähtyvät", sanoo Sweetman - oletettavasti siksi, että vesimolekyylejä ohjaava energia on uupunut. Tämä herättää kysymyksen siitä, mistä tämä energia tulee. Jos mukulat itse toimivat akkuina - kemiallisen reaktion tuottaman energian - ne olisivat kuluneet kauan sitten. Mutta mukulat voisivat toimia katalyytteinä, jotka mahdollistavat veden jakautumisen ja molekyylin hapen muodostumisen. Tutkijat mittasivat jännitteitä mukuloiden pinnalla ja havaitsivat jopa 0,95 voltin jännityseroja. Tämä ei riitä täysin 1,5 voltin, jota vaaditaan vesimolekyylin jakamiseen, mutta periaatteessa korkeammat jännitteet voitaisiin luoda, samoin kuin kuinka akkujännitykset voidaan kaksinkertaistaa vaihtamalla kaksi paristoa sarjassa, Sweetman sanoo. MIT -kirjailija Franz Geiger, Evanstonin luoteisyliopiston kemisti Illinoisissa, sanoo, että on edelleen epäselvää, luoko reaktio myös molekyylisen vety - joka vapautuu teollisuuselektrolyysireaktioissa katalyytin - tai vedessä olevien protonien ansiosta, kun se työntää jäljellä olevia elektroneja muualle. Mutta ymmärryksellä voi viime kädessä olla hyödyllisiä sovelluksia, hän sanoo. "Ehkä merenpohjassa on suunnitelma, joka voisi auttaa meitä tuottamaan parempia katalyytit." Eva Stüeken, Biogeochimist, St Andrewsin yliopistossa, Iso -Britanniassa, sanoo, että tuloksilla voi olla myös vaikutusta ehdotuksiin mahdollisen elämän etsimiseksi ekstrasolaaristen planeettojen kevyessä spektrissä. "O Sweetman sanoo, että tutkijoiden ennen syvää Sea -vuoristorakennusta tulisi kartoittaa alueet, joilla happea tuotetaan. Muutoin ekosysteemit, jotka ovat tulleet riippuvaisia tästä hapesta, voivat romahtaa, jos mukulat poistetaan. "Jos tuotetaan suuria määriä happea, tämä voi olla tärkeä siellä asuville eläimille." happivirrat
Sähköpotentiaali