Между Гавайями и западным побережьем Мексики лежит зона Кларион-Клиппертон (CCZ) — обширная абиссальная равнина площадью 4,5 миллиона квадратных километров, расположенная между разломами Кларион и Клиппертон. Это место известно не только своим разнообразием морской жизни, но и большим количеством "картофелин" — полиметаллических конкреций. Эти камни содержат никель, марганец, медь, цинк и кобальт, что делает их крайне ценными для производства батарей, необходимых для перехода на зеленую энергетику. Некоторые компании даже называют их «батареями в камне».
Но недавние исследования показали, что эти конкреции играют гораздо более важную роль. Оказалось, что они производят кислород на глубине 4000 метров под водой, где нет солнечного света. Этот "тёмный кислород" заставляет пересмотреть наше представление о том, какую роль играют эти камни в CCZ. Возможно, они даже помогут лучше понять, как могла зародиться жизнь на других планетах, таких как Энцелад или Европа. Исследование об этом было опубликовано в журнале Nature Geoscience.
Эндрю Свитман, глубоководный эколог из Шотландской ассоциации морских наук и ведущий автор исследования, объяснил, что раньше считалось, что кислород на Земле появился благодаря фотосинтезирующим организмам. Но теперь стало известно, что кислород может производиться и в глубоком океане, где нет света. Это открытие заставляет по-новому взглянуть на вопрос о том, где могла зародиться аэробная жизнь.
Начало этому исследованию было положено более десяти лет назад, когда Свитман заметил неожиданное повышение уровня кислорода на больших глубинах океана в CCZ. В 2013 году, после того как датчики показали высокие уровни кислорода, Свитман сначала предположил, что данные ошибочны. Однако дальнейшие исследования подтвердили, что абиссальная равнина действительно каким-то образом производила кислород. Он предположил, что минералы в конкрециях могут действовать как «геобатареи», разделяя водород и кислород через электролиз морской воды.
В исследовании 2023 года было показано, что некоторые бактерии и археи могут производить «тёмный кислород». Для проверки этой гипотезы Свитман и его команда воспроизвели условия CCZ в лаборатории и уничтожили все микроорганизмы с помощью хлорида ртути. К их удивлению, уровень кислорода продолжал расти. Выяснилось, что на поверхности конкреций есть напряжение около 0,95 вольта, которое и приводит к расщеплению воды на кислород и водород.
Это открытие добавило масла в огонь уже существующих дебатов о добыче этих конкреций. Некоторые компании видят в этих ресурсах решение энергетических проблем, называя их «батареями в камне». Однако 25 стран требуют от Совета Международного органа по морскому дну (ISA) ввести мораторий или хотя бы паузу для более детального изучения последствий возможной добычи этих минералов. Это особенно важно на фоне множества проблем, с которыми уже сталкиваются мировые океаны, таких как закисление, деоксигенация и загрязнение.
Лиза Левин из Института океанографии Скриппса, не участвовавшая в исследовании, отметила важность такого моратория. Она подчеркнула, что глубокий океан остается относительно неизведанной территорией, и новые открытия, такие как производство кислорода конкрециями, подчеркивают необходимость в дальнейшем изучении и независимых исследованиях.
В настоящее время ISA продолжает обсуждения с ключевыми участниками по правилам добычи в глубоководных районах, а к июлю 2024 года должен быть готов план дальнейших действий.
Таким образом, в то время как человечество стоит перед выбором между сохранением и эксплуатацией морских ресурсов, наука вновь показала, что вмешательство в эти экосистемы может иметь непредсказуемые последствия.
