Takes-tways en oxígeno oscuro:
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El oxígeno oscuro se produce en el fondo marino por un proceso que no sea fotosíntesis.
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Un nuevo estudio publicado en Geosciencia de la naturaleza En julio de 2024 sugiere que no está claro qué causa oxígeno oscuro, pero una posible fuente podría ser nódulos polimetálicos.
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Este descubrimiento podría reescribir nuestra comprensión de cómo la vida aeróbica (que respira oxígeno) evolucionó en la Tierra. E incluso podría señalar nuevas posibilidades para la vida extraterrestre, tal vez en las lunas acuosas de Saturno.
La historia tradicional del oxígeno de la Tierra es simple: no hubo ninguno hasta que los primeros fotosintisios evolucionaron hace 3.400 millones de años. Luego, las bacterias comenzaron a convertir la luz solar en azúcar para su propio crecimiento, con algas y plantas luego siguiendo su ejemplo, y todas bombearon oxígeno a la atmósfera como un subproducto feliz. No hay otra fuente natural para el gas que nosotros, y la mayoría de la vida en este planeta, necesitamos para supervivencia.
Eso es lo que Andrew Sweetman, un ecologista y biogeoquímico del fondo marino de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas, aprendió en sus estudios. Sin embargo, cuando midió niveles elevados de oxígeno en el fondo del Océano Pacífico en 2013, estaba comprensiblemente desconcertado. Su módulo de aterrizaje había regresado de 13,000 pies debajo de la superficie, un reino sombrío sin tocar con la luz del sol, y había burbujas en su carga de sedimento.
Él y sus colegas lo descartaron como una casualidad, pero luego en 2015, sucedió nuevamente.
“La evidencia se apiló y subió y subió”, recuerda Sweetman. “Finalmente, tuvimos que decir que hay algo que está pasando aquí”. Sabían que la afirmación sería controvertida, pero no podían ignorar sus propios datos: se estaba produciendo oxígeno en el fondo marino por algún proceso que no sea la fotosíntesis.
¿Qué es el oxígeno oscuro?
En julio de 2024, el equipo finalmente publicó sus hallazgos en Geosciencia de la naturalezallamando al fenómeno oxígeno oscuro. No está claro qué lo está causando, Sweetman se está preparando para investigar más el próximo año, pero la geología del fondo del océano en sí mismo sugiere una posible fuente: nódulos polimetálicos.
Estos bultos del tamaño de una papa, compuestos de varios metales, ensucian el fondo marino donde los investigadores detectaron oxígeno en la zona de Clarion-Clipperton al este de Hawai. Contienen capas de manganeso, cobalto, litio, níquel y cobre. Todos estos son componentes comunes de la batería, y pueden comportarse como baterías submarinas, generando suficiente corriente eléctrica para dividir las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno.
Esa, al menos, es la hipótesis de Sweetman. Si es cierto, podría reescribir nuestra comprensión de cómo la vida aeróbica (que respira oxígeno) evolucionó en la Tierra. E incluso podría señalar nuevas posibilidades para la vida extraterrestre, tal vez en las lunas acuosas de Saturno.
“Si el proceso es de naturaleza electroquímica, y sucede en el fondo de nuestros océanos”, dice Sweetman, “¿qué es lo que suceda en el fondo de un mundo oceánico como Titan o Encelado?”
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Otras teorías sobre oxígeno oscuro
Alternativamente, podría ser al revés, con bacterias que generan oxígeno y ese oxígeno a su vez que promueve el crecimiento de nódulos polimetálicos. En marzo de 2025, los investigadores en China publicaron una preimpresión de un estudio (que aún no ha sido revisado por pares) en el que informan que dos cepas de bacterias de aguas profundas pueden reducir el nitrato a amoníaco, un proceso que parece producir oxígeno oscuro.
Otra alternativa, dicen algunos científicos, es que los hallazgos de Sweetman son simplemente incorrectos. El Geosciencia de la naturaleza Paper generó críticas de varios grupos, especialmente la compañía de metales, una compañía minera de aguas profundas que financió en parte la investigación de Sweetman y espera extraer nódulos polimetálicos para su uso en baterías.
En septiembre de 2024, cinco científicos empleados por la compañía de metales publicaron una refutación de preimpresiónque tampoco ha sido revisado por pares. El documento, dirigido por Michael Clarke, biólogo marino y gerente ambiental de la compañía, argumenta que el oxígeno probablemente proviene de burbujas de aire atrapadas en el equipo de Sweetman. Eso significaría que se originó en la atmósfera después de todo, no en el fondo marino.
Por lo tanto, escribieron: “La hipótesis de que los nódulos polimetálicos producen oxígeno pueden ser rechazados totalmente”.
En respuesta a las críticas, Sweetman dice: “No creo que la gente se dé cuenta de cuánto intentamos refutar los datos”.
Sweetman argumenta que la cámara bentónica de su módulo de aterrizaje, un dispositivo utilizado para medir el intercambio de oxígeno en el sedimento del fondo marino, tiene suficientes características seguras para garantizar que los experimentos no se hayan ensuciado por las burbujas de aire de Stowaway. Y espera que la próxima ronda de investigación con equipos mejorados, planeado tentativamente para principios de 2026, validará los hallazgos originales de su equipo.
Apoyo a los ecosistemas de aguas profundas
Hay más en esto de lo que parece. Si el oxígeno oscuro se produce, de hecho, se produce, podría soportar ecosistemas de aguas profundas de los que sabemos poco o nada.
Los grupos de conservación, que ya se habían opuesto a la extracción de nódulos polimetálicos, rápidamente se aferraron al trabajo de Sweetman como justificación para una moratoria en proyectos mineros. El día que salió el estudio, Lisa Levin, profesora distinguida en la Institución Scripps de Oceanografía, le dijo a la coalición de conservación del mar de profundidad Ese oxígeno oscuro representa “una nueva función del ecosistema que debe considerarse al evaluar el impacto de la minería de aguas profundas”.
Pero Sweetman sigue siendo agnóstico. Por ahora, no sabemos lo suficiente como para decir si la producción de oxígeno oscuro está ocurriendo naturalmente, ya que es posible que los nódulos polimetálicos solo generen corriente eléctrica cuando un aterrizaje se derrumba y los quita el sedimento. E incluso si el proceso es natural, no está claro cuán ecológicamente importante puede ser (sin mencionar cómo la minería podría afectarlo).
“Esas preguntas se responden en la página 942”, dice Sweetman. “Solo estamos en la página 3.”
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Cody Cottier es un escritor colaborador de Discover Who Loves explorar grandes preguntas sobre el universo y nuestro planeta natal, la naturaleza de la conciencia, las implicaciones éticas de la ciencia y más. Tiene una licenciatura en periodismo y producción de medios de la Universidad Estatal de Washington.