🌎🌍🌊🌨Международная группа ученых, исследуя глубоководные биосообщества на дне Тихого океана, особо богатом железомарганцевыми конкрециями, неожиданно обнаружили новый источник кислорода.

🌍🌊🌦Команда учёных, возглавляемая биогеохимиком Эндрю Свитмен из Шотландской ассоциации морских наук (SAMS), сделала удивительное открытие во время оценки последствий глубоководной добычи ископаемых.

🌐🌊Глубоководные части Мирового океана скрывают несметные богатства, одно из них — железомарганцевые конкреции. Это источник не только марганца, но и кобальта, циркония, а также редкоземельных элементов. Их активно изучают и разведывают последние семь десятилетий, а добывающие компании предлагают проекты по разработке месторождений.

🔭🔬Исследователи из Великобритании, Германии и США проводили эксперимент в центральной части Тихого океана, известной как зона Кларион-Клиппертон (между одноименными разломами). Глубина данных разломов — более четырех километров.

🌊Они обнаружили, что в самых дальних глубинах океана в результате химической реакции незаметно образуется кислород. Причём это происходит без участия каких-либо бактерий и иных форм жизни. Учёные назвали его «тёмным кислородом», так как его источник расположен вне досягаемости солнечного света.

«Это противоречит всем известным данным о количестве потребляемого глубоководным бентосом кислорода. Мы полагаем, что „темный кислород“ тоже играет роль в дыхании», — написали авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience

🐡Аэробные организмы берут кислород для дыхания из донных отложений. Важно знать, сколько им требуется, чтобы понять весь круговорот жизни в морских системах. Для этого изучают бентос, находящийся на океанском дне. (Бентос — масса организмов, которые обитают в грунте или на дне водоемов):

🔹Существует несколько гипотез происхождения «тёмного кислорода» на дне океана. Его объясняли, например, поровыми водами, стекающими со склонов подводных гор на дно, жизнедеятельностью микроорганизмов, радиолизом воды. Но авторы данного открытия склоняются к тому, что кислород образуется в результате электролиза морской воды. И лабораторные тесты подтвердили это.

🔹Для реакции выделения кислорода требуется 1,23 вольта на входе и дополнительно 0,37 вольта для разложения морской воды на водород и кислород (при pH = 7,41). Эти значения можно снизить, за счёт недавно открытого в твёрдых оксидах механизма — «lattice-oxygen-mediated mechanism». Поэтому оксид марганца, обогащенный переходными металлами, к примеру, никелем, может выступать катализатором реакции. Энергия берётся из разности потенциалов, возникающей между ионами металлов в слоях. Таким образом конкреция железномарганца превращается в своеобразную «геобатарейку».

🔹Учёные исключили ошибки при проведении экспериментов, однако предостерегают от того, чтобы переносить данные результаты на другие районы Мирового океана без дополнительных исследований. Хотя поток «тёмного кислорода» превышает то количество, которое содержится в осадках, показатели могут различаться в зависимости от концентрации конкреций на дне и их происхождения.

🦠Древним микробным цианобактериям уже давно приписывают роль первого поставщика кислорода, который был необходим для эволюции сложной жизни миллиарды лет назад. Считается, что они выступали в качестве отработанного продукта фотосинтеза, превращающего солнечный свет в источник энергии.

🌐🦠Благодаря данным исследованиям, теперь учёные знают, что кислород может появляется и в морских глубинах, где нет света. Поэтому, это позволяет не только пересмотреть вопрос о том, где и благодаря чему миллиарды лет назад могла зародиться аэробная жизнь на Земле, но также позволит уточнить климатические модели изменения климата планеты.