Ученые обнаружили на морском дне новый источник кислорода, который представляет собой металлические конкреции. Их уже давно рассматривают в качестве залежей полезных ископаемых, которые пока трудно добывать. Но, похоже, открытие ставит крест на потенциальной добыче. 

Около половины кислорода, которым мы дышим, поступает из океана. Но до этого открытия считалось, что он вырабатывается морскими растениями в процессе фотосинтеза, для которого требуется солнечный свет.

Здесь, на глубине пяти километров, куда не проникает солнечный свет, кислород, по-видимому, вырабатывается естественными металлическими «конкрециями», которые расщепляют морскую воду — H2O — на водород и кислород.

Несколько горнодобывающих компаний планируют собирать эти конкреции, так как они содержат огромное количество ценных металлов. Но теперь ученые опасаются, что это может нарушить недавно открытый процесс и нанести вред всем морским обитателям, зависящим от вырабатываемого ими кислорода.

«Я впервые увидел это в 2013 году — огромное количество кислорода, вырабатываемого на морском дне в полной темноте, - объясняет ведущий исследователь профессор Эндрю Свитман из Шотландской ассоциации морских наук. - Я просто проигнорировал это, потому что меня учили — кислород можно получить только посредством фотосинтеза».

«В конце концов я понял, что годами игнорировал это потенциально огромное открытие», — рассказал он BBC News.

Он и его коллеги проводили свои исследования в районе глубоководного моря между Гавайями и Мексикой — части обширной полосы морского дна, покрытого этими металлическими конкрециями. Конкреции образуются, когда растворенные в морской воде металлы собираются на фрагментах ракушек или другом мусоре. Это процесс, который занимает миллионы лет.

А поскольку эти конкреции содержат такие металлы, как литий, кобальт и медь, которые необходимы для производства батарей, многие горнодобывающие компании разрабатывают технологии, позволяющие собирать их и выносить на поверхность.

Но профессор Свитман говорит, что темный кислород, который они производят, также может поддерживать жизнь на морском дне. И его открытие, опубликованное в журнале Nature Geoscience, вызывает новые опасения относительно рисков предлагаемых проектов по глубоководной добыче полезных ископаемых.

Ученые выяснили, что металлические узелки способны вырабатывать кислород именно потому, что они действуют как батарейки.

«Если вы поместите батарейку в морскую воду, она начнет шипеть, - объяснил профессор Свитман. - Это потому, что электрический ток фактически расщепляет морскую воду на кислород и водород [которые выделяются в виде пузырьков]. Мы думаем, что то же самое происходит с этими узелками в их естественном состоянии».

«Это как батарейка в фонарике, - добавил он. - Вставляете одну батарейку, она не загорается. Вставляете две, и у вас достаточно напряжения, чтобы зажечь фонарик. Поэтому, когда конкреции находятся на морском дне в контакте друг с другом, они работают в унисон — как несколько батареек».

Исследователи проверили эту теорию в лабораторных условиях, собирая и изучая металлические узелки размером с картофелину.  В ходе экспериментов измерялось напряжение на поверхности каждого металлического комка — по сути, сила электрического тока. Они обнаружили, что оно почти равно напряжению в типичной батарейке размера АА.

По их словам, это означает, что конкреции, находящиеся на морском дне, могут генерировать электрические токи, достаточно сильные для расщепления или электролиза молекул морской воды.

Исследователи полагают, что тот же процесс — производство кислорода с помощью аккумуляторных батарей, не требующее света и биологических процессов — может происходить на других лунах и планетах, создавая богатые кислородом среды, в которых может процветать жизнь.

Зона Кларион-Клиппертон, где было сделано открытие, уже исследуется рядом компаний, занимающихся добычей полезных ископаемых на морском дне, которые разрабатывают технологию сбора конкреций и доставки их на судно на поверхности.

Национальное управление океанографии и атмосферы США предупредило, что добыча полезных ископаемых на морском дне может «привести к уничтожению жизни и среды обитания на морском дне в районах добычи полезных ископаемых».

Более 800 ученых-океанологов из 44 стран подписали петицию, в которой подчеркивается опасность для окружающей среды и содержится призыв к приостановке добычи полезных ископаемых.

В глубинах океана постоянно обнаруживаются новые виды — часто говорят, что мы знаем больше о поверхности Луны, чем о глубинах моря. И это открытие предполагает, что сами конкреции могут обеспечивать кислородом жизнь там.

Профессор Мюррей Робертс, морской биолог из Эдинбургского университета, является одним из ученых, подписавших петицию о разработке морского дна. 

«Уже есть неопровержимые доказательства того, что открытая добыча на глубоководных конкреционных полях разрушит экосистемы, которые мы едва понимаем, - сказал он BBC News. - Поскольку эти месторождения охватывают такие огромные площади нашей планеты, было бы безумием продолжать глубоководную добычу, зная, что они могут быть значительным источником производства кислорода».

Профессор Свитман добавил: 

«Я не считаю, что это исследование положит конец добыче полезных ископаемых. [Но] нам необходимо изучить это более подробно, и нам необходимо использовать эту информацию и собранные нами данные в будущем, если мы собираемся отправиться в глубокие слои океана и добывать их максимально экологически безопасным способом».

Источник: BBC