Ο ωκεανός συμβάλλει στην παραγωγή του περίπου 50 % του οξυγόνου της ατμόσφαιρας της Γης. Συγκεκριμένα, θαλάσσιοι οργανισμοί όπως το πλαγκτόν και τα φύκια χρησιμοποιούν το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), νερό, και ενέργεια από τον ήλιο για να τραφούν, απελευθερώνοντας οξυγόνο.
Η διαδικασία αυτή ονομάζεται φωτοσύνθεση και θεωρείται ο κυρίαρχος τρόπος με τον οποίο μπορεί να υποστηριχθεί η ζωή στους ωκεανούς. Ωστόσο, μεγάλες κοινότητες θαλάσσιων οργανισμών έχουν ανακαλυφθεί σε μεγάλα βάθη των ωκεανών (4-8 χλμ), όπου επικρατούν ακραίες συνθήκες πίεσης, χαμηλών θερμοκρασιών και πλήρους έλλειψης φωτός [1]. Παρά το αφιλόξενο αυτό περιβάλλον, μεγάλος αριθμός οικοσυστημάτων επιβιώνει δεσμεύοντας ενέργεια η οποία απελευθερώνεται κατα τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα γύρω από υδροθερμικές πηγές, που ανακαλύφθηκαν στον πυθμένα των ωκεανών τη δεκαετία του ‘70 [2], ενώ άλλα είδη προσαρμόζονται σε αυτές τις συνθήκες μέσω εξειδικευμένων προσαρμοστικών μηχανισμών που διαθέτουν στο σώμα τους [3].
Αν και η καθιερωμένη αντίληψη υποστηρίζει ότι μόνο οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να παράγουν οξυγόνο μέσω της φωτοσύνθεσης, οδηγώντας μέχρι σήμερα στο συμπέρασμα ότι η ποσότητα οξυγόνου στα βάθη των ωκεανών είναι ανεπαρκής για τη διατήρηση της ζωής, (κυρίως λόγω της απουσίας του φωτός), μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience [4] έρχεται να ανατρέψει τα μέχρι τώρα δεδομένα. Συγκεκριμένα, μια διεθνής ομάδα ερευνητών ανακάλυψε έναν μέχρι πρότινος άγνωστο μηχανισμό κατα τον οποίο πολυμεταλλικά οζίδια (σαν σβώλοι από διάφορα μέταλλα) που εναπόκεινται στον πυθμένα του ωκεανού, παράγουν οξυγόνο διασπώντας το θαλασσινό νερό σε οξυγόνο και υδρογόνο, πιθανότατα μέσω της διαδικασίας της ηλεκτρόλυσης. Το φαινόμενο αυτό, που ονομάστηκε “παραγωγή σκοτεινού οξυγόνου”, παρατηρήθηκε σε μετρήσεις που έγιναν τόσο στον πυθμένα του Ειρηνικού Ωκεανού αλλά και σε εργαστηριακά πειράματα όπου αναλύθηκαν τα πολυμεταλλικά οζίδια (Εικόνα 1).
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα πολυμεταλλικά αυτά οζίδια περιέχουν μέταλλα όπως κοβάλτιο, νικέλιο, λίθιο, χαλκό και μαγγάνιο, τα οποία χρησιμοποιούνται συνήθως στις μπαταρίες. Αυτά τα μέταλλα μπορούν να δημιουργήσουν διαφορές δυναμικού, ικανές να τροφοδοτήσουν την ηλεκτρόλυση, με τον ίδιο τρόπο που λειτουργούν οι μπαταρίες.
Εικόνα 1: Συγκέντρωση οξυγόνου (άξονας y) συναρτήσει του χρόνου (άξονας x, ώρες), όπως μετρήθηκε απο βαθμονομημένους αισθητήρες οξυγόνου κατα τη διάρκεια διαφορετικών πειραμάτων. Τα πειράματα αυτά έγιναν σε βενθικούς θαλάμους στη ζώνη Κλάριον-Κλίπερτον του Ειρηνικού Ωκεανού που περιείχαν πολυμεταλλικά οζίδια. (Πηγή: Sweetman et al. 2024)
H ανακάλυψη αυτή δημιουργεί καινούρια ερωτήματα σχετικά με τη προέλευση της ζωής στη Γη αλλά και σε άλλους πλανήτες. Οι ερευνητές ωστόσο τονίζουν, ότι η “παραγωγή σκοτεινού οξυγόνου” δεν είναι απαραίτητα μια συνεχής διαδικασία και εξαρτάται από την πυκνότητα και το είδος των μεταλλικών οζιδίων σε μια περιοχή. Λαμβάνοντας υπόψη τον καθοριστικό ρόλο που διαδραματίζουν οι περιοχές αυτές στους ωκεανούς, οι επιστήμονες κρούουν τον κώδωνα του κινδύνου σχετικά με τους κινδύνους που εγείρουν οι εξορυκτικές δραστηριότητες εταιρειών στα βάθη των ωκεανών.
Πηγές:
[1]:https://www.whoi.edu/know-your-ocean/ocean-topics/how-the-ocean-works/ocean-zones/abyssal-zone/
[3]https://www.bbc.com/future/article/20230404-how-do-animals-survive-in-the-deep-ocean
[4] Sweetman, A. K., Smith, A. J., de Jonge, D. S., Hahn, T., Schroedl, P., Silverstein, M., … & Marlow, J. J. (2024). Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Nature Geoscience, 1-3.
