Noslēpumainā skābekļa avots, kas atklāts jūras grīdā - pētnieks ar zaudējumiem
Noslēpumainā skābekļa avots, kas atklāts jūras grīdā - pētnieks ar zaudējumiem
"Mums uz planētas ir vēl viens skābekļa avots, izņemot fotosintēzi," saka pētījums Mitachor Endrjū Sweetman, Skotijas Jūras zinātnes asociācijas Jūras zinātnes asociācija Obanā - lai arī šīs skābekļa ražošanas mehānisms joprojām ir noslēpums. Rezultāti varētu ietekmēt arī izpratni, kad viņa saka, ka dzīve sākas, kā arī uz Tiefsebergban
Novērojums ir "aizraujošs", saka Donalds Kanfīlds, Dienviddānijas Universitātes Odentes Biogeochimist. "Bet man tas šķiet nomākti, jo tas rada daudz jautājumu un nesniedz ļoti daudz atbilžu." Sweetman un viņa darbinieki pamanīja, ka lauka darba laikā 2013. gadā bija nedaudz neatkārtoti. Pētnieki pārbaudīja jūras grīdas ekosistēmas Clarion-Clipperton-Zone Starp Havaju salām un Meksiku, kas ir lielāks par Indiju, un potenciālais mērķis Metālizētas sīpola ieguvei. Šādu ekspedīciju laikā komanda izlaiž moduli, kas nogrimst uz jūras grīdu, lai veiktu automatizētus eksperimentus. Tur modulis virza cilindriskas kameras, lai aizslēgtu mazas jūras grīdas daļas - kopā ar nelielu jūras ūdeni - un izveido "slēgtu jūras grīdas mikrokosmu", raksta autori. Pēc tam "Lander" mēra, kā skābekļa koncentrācija bloķētā jūras ūdenī mainās laika periodos līdz vairākām dienām. Bez fotosintētiskiem organismiem, kas ūdenī izdala skābekli, un ar jebkuru citu organismu, kas patērē gāzi, skābekļa koncentrācijai kamerās vajadzētu lēnām samazināties. Sweetman to ir novērojis pētījumos, ko viņš veica dienvidu, Arktikas un Indijas okeānu apgabalos, kā arī Atlantijas okeānā. Visā pasaulē jūras grīdas ekosistēmas ir parādā savu eksistenci skābeklim, kuru audzē straumes no virsmas, un ātri nomirtu, ja tās tiktu nogrieztas. (Lielākā daļa šī skābekļa nāk no Ziemeļatlantijas un tiek nogādāts uz pasaules dziļajiem okeāniem ar "globālo konveijera lentu".) Bet Clarion Clipperton zonā instrumenti parādīja, ka aizslēgtais ūdens bagātāks, nevis nabadzīgāks kļuva par skābekli. Pirmkārt, Sweetman rādījumus attiecināja uz sensora kļūdu. Bet parādība notika atkal un atkal šādu ekspedīciju laikā 2021. un 2022. gadā, un to apstiprināja mērījumi ar alternatīvu tehnoloģiju. "Pēkšņi es sapratu, ka esmu ignorējis šo potenciāli apbrīnojamo jauno procesu, 4000 metru dziļumā uz jūras grīdas astoņus gadus," saka Sweetman. Kā pirmais šīs hipotēzes pārbaude, komanda reproducēja apstākļus, ko viņi atrada jūras grīdā laboratorijā uz sava kuģa. Viņi uzraudzīja paraugus, kurus savāca jūras grīda, iekļaujot polimetālos bumbuļus, un atklāja, ka skābekļa koncentrācija vismaz uz laiku palielinās. "Viņi sāk ražot skābekli līdz noteiktam punktam. Tad viņi apstājas," saka Sweetman - domājams, tāpēc, ka enerģija, kas virza ūdens molekulas, ir izsmelta. Tas rada jautājumu par to, no kurienes nāk šī enerģija. Ja paši bumbuļi darbotos kā baterijas - enerģija, ko rada ķīmiska reakcija -, tās jau sen būtu izsmeltas. Bet bumbuļi varētu kalpot kā katalizatori, kas ļauj sadalīt ūdeni un veidot molekulāro skābekli. Pētnieki izmērīja spriedzi uz bumbuļu virsmas un atrada spriedzes atšķirības līdz 0,95 voltiem. Tas nav pilnīgi pietiekams 1,5 voltu, kas nepieciešami ūdens molekulas sadalīšanai, bet principā var ģenerēt augstāku spriegumu, līdzīgi kā akumulatora spriegumu var dubultot, pārslēdzot divus baterijas sērijā, saka Sweetman. MIT autors Francs Geigers, Ķīmiķis Ziemeļrietumu universitātē Evanstonā, Ilinoisā, saka, ka joprojām nav skaidrs, vai reakcija arī rada molekulāro ūdeņradi - kas izdalās rūpnieciskās elektrolīzes reakcijās, pateicoties katalizatoram, vai protonus ūdenī, kamēr tas virza atlikušos elektronus citur. Bet izpratnei galu galā varētu būt noderīgas lietojumprogrammas, viņš saka. "Iespējams, ka jūras grīdā ir plāns, kas varētu mums palīdzēt ražot labākus katalizatorus." Eva Stüeken, Svētā Andrews Universitātes, Lielbritānijas, bioģeohimiste saka, ka rezultātiem varētu būt ietekme arī uz ieteikumiem meklēt iespējamo dzīvi ekstrasolāru planētu gaismas spektrā. "O Sweetman saka, ka pētniekiem pirms dziļas -Sea Mountain ēkas sākuma vajadzētu kartēt apgabalus, kur tiek ražots skābeklis. Pretējā gadījumā ekosistēmas, kas ir kļuvušas atkarīgas no šī skābekļa, varētu sabrukt, ja bumbuļi tiek noņemti. "Ja tiek saražots liels daudzums skābekļa, tas var būt svarīgi tur dzīvojošajiem dzīvniekiem." Sweetman, A. K. et al. Nature Geosci . https://doi.org/10.1038/s41561-024-01480-8 (2024). skābekļa plūsmas
Elektriskais potenciāls