Tajanstveni izvor kisika otkriven na morskom dnu - istraživač na gubitak
Tajanstveni izvor kisika otkriven na morskom dnu - istraživač na gubitak
"Imamo još jedan izvor kisika na planeti, osim fotosinteze", kaže studij Mitachor Andrew Sweetman, ekolog morskog poda iz Škotske udruge za morsku znanost u Obanu - iako mehanizam koji stoji iza ove proizvodnje kisika ostaje misterija. Rezultati bi također mogli utjecati na razumijevanje, kako je započeo život, kaže on, kao i mogući učinci Tiefsebergban
Promatranje je "fascinantno", kaže Donald Canfield, biogeohimist sa Sveučilišta u Južnoj Danskoj u Odenseu. "Ali smatram da je to frustrirajuće jer postavlja puno pitanja i ne daje baš mnogo odgovora." Sweetman i njegovi zaposlenici primijetili su pomalo različito tijekom terenskog rada u 2013. godini. Istraživači su pregledali ekosustave morskog dna u Clarion-Clipperton-Zone Između Havaja i Meksika, koji je veći od Indije i potencijalni cilj za miniranje metal-rich Bulb. Tijekom takvih ekspedicija, tim objavljuje modul koji tone na morsko dno kako bi proveo automatizirane eksperimente. Tamo modul spušta cilindrične komore kako bi zaključao male dijelove morskog dna - zajedno s malo morske vode - i stvorio "zatvoreni mikrokozmos morskog dna", pišu autori. Tada "Lander" mjeri kako se koncentracija kisika u zaključanoj morskoj vodi mijenja tijekom vremenskih razdoblja do nekoliko dana. Bez ikakvih fotosintetskih organizma koji oslobađaju kisik u vodu, i s bilo kojim drugim organizmom koji troši plin, koncentracije kisika unutar komora trebaju polako pasti. Sweetman je to primijetio u studijama koje je radio u područjima južnog, arktičkog i indijskog oceana, kao i u Atlantiku. Ekosustavi morskog dna u cijelom svijetu duguju svoje postojanje kisiku, koji odgajaju strujama s površine, i brzo bi umro ako bi bili odsječeni. (Većina ovog kisika dolazi iz Sjevernog Atlantika i prevoze se u duboke oceane svijeta "globalnim transportnim trakom".) Ali u zoni Clarion Clipperton, instrumenti su pokazali da je zaključana voda bogatija, ne siromašnija, postala kisik. Prvo, Sweetman je očitanja pripisala pogrešci senzora. No, fenomen se dogodio iznova i iznova tijekom sljedećih ekspedicija 2021. i 2022. godine i potvrđeno je mjerenjima alternativnom tehnologijom. "Odjednom sam shvatio da sam zanemario ovaj potencijalno nevjerojatan novi proces, 4000 metara duboko na morskom dnu osam godina", kaže Sweetman. Kao prvi test ove hipoteze, tim je reproducirao uvjete koje su pronašli na morskom dnu u laboratoriju na svom brodu. Pratili su uzorke koji su prikupljeni polimetnim gomoljima morskog dna i otkrili da se koncentracija kisika najmanje privremeno povećava. "Počinju proizvoditi kisik do određene točke. Tada prestaju", kaže Sweetman - vjerojatno zato što je energija koja pokreće molekule vode iscrpljena. To postavlja pitanje odakle ta energija dolazi. Da su sami gomolji djelovali kao baterije - energija nastala kemijskom reakcijom - davno bi bili iscrpljeni. Ali gomolji bi mogli poslužiti kao katalizatori koji omogućuju cijepanje vode i stvaranje molekularnog kisika. Istraživači su izmjerili napetosti na površini gomolja i otkrili razlike u napetosti do 0,95 volti. To nije sasvim dovoljno za 1,5 volta koji su potrebni za podjelu molekule vode, ali u principu se mogu stvoriti veći naponi, slično kao što se naponi baterija mogu udvostručiti prebacivanjem dvije baterije u seriji, kaže Sweetman. MIT autor Franz Geiger, kemičar sa Sveučilišta Northwestern u Evanstonu u Illinoisu, kaže da još uvijek nije jasno da li reakcija stvara i molekularni vodik - koji se oslobađa u reakcijama industrijske elektrolize zahvaljujući katalizatoru - ili protonima u vodi, dok IT gura ostalo na ostalim elektronima. Ali razumijevanje bi u konačnici moglo imati korisne primjene, kaže on. "Možda na morskom dnu postoji nacrt koji bi nam mogao pomoći u proizvodnji boljih katalizatora." Eva Stüeken, biogeohimist sa Sveučilišta St Andrews, Velika Britanija, kaže da bi rezultati također mogli utjecati na prijedloge za traženje mogućeg života u svjetlosnom spektru ekstrasolarnih planeta. "Prisutnost O 2 plina na drugim planetima možda će se morati protumačiti s dodatnim oprezom", kaže ona. Sweetman kaže da bi istraživači prije početka planinske zgrade duboke sea trebali preslikati područja na kojima se proizvodi kisik. Inače, ekosustavi koji su postali ovisni o ovom kisiku mogli bi se srušiti ako se gomolji uklone. "Ako se proizvode velike količine kisika, to bi moglo biti važno za životinje koje tamo žive." kisik protok
Električni potencijal