En las oscuras profundidades de los océanos de la Tierra, una reacción química espontánea está creando oxígeno de manera discreta, todo ello sin la intervención de la vida.
Este descubrimiento inesperado trastoca el consenso de larga data de que es necesario organismos fotosintetizadores para producir el oxígeno que necesitamos para respirar.
El biogeoquímico Andrew Sweetman de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS) y sus colegas hicieron el sorprendente hallazgo mientras medían los niveles de oxígeno del fondo marino para evaluar los impactos de la minería en aguas profundas.
“El descubrimiento de la producción de oxígeno mediante un proceso no fotosintético nos obliga a repensar cómo pudo haberse originado la evolución de la vida compleja en el planeta”, dice El científico marino de SAMS, Nicholas Owens, que no participó en la investigación.
“En mi opinión, este es uno de los hallazgos más apasionantes en la ciencia oceánica de los últimos tiempos”.
En medio del Océano Pacífico, rocas negras y redondeadas Aquí, a más de 4.000 metros de profundidad, los niveles de oxígeno aumentan de forma lenta pero segura, según las mediciones de los científicos.
“Cuando obtuvimos los primeros datos, pensamos que los sensores estaban defectuosos, porque todos los estudios realizados en las profundidades marinas solo habían observado que el oxígeno se consumía en lugar de producirse. Volvíamos a casa y recalibramos los sensores, pero a lo largo de 10 años, estas lecturas extrañas de oxígeno seguían apareciendo”, explica Hombre dulce.
“Decidimos utilizar un método alternativo que funcionara de forma diferente a los sensores de optodos que estábamos usando, y cuando ambos métodos arrojaron el mismo resultado, supimos que estábamos ante algo innovador e impensable”.
Para investigar el misterio, los investigadores recogieron algunas de las rocas nódulas, para ver si eran la fuente de esta producción de “oxígeno oscuro” en el laboratorio.
Dispersiones de estos nódulos cubren vastas áreas del fondo del océano. Son depósitos naturales de tierras raras como cobalto, manganeso y níquel, todos mezclados en una mezcla polimetálica.
Valoramos estos metales exactamente por su Uso en bateríasy resulta que es exactamente así como las rocas pueden estar actuando espontáneamente en el fondo del océano.
Los investigadores descubrieron que los nódulos polimetálicos individuales producían voltajes de hasta 0,95 V. Por lo tanto, cuando se agrupan, como baterías en serie, pueden alcanzar fácilmente los 1,5 V necesarios para separar el oxígeno del agua en un reacción de electrólisis.
“Parece que hemos descubierto una ‘geobatería’ natural”, dice Franz Geiger, químico de la Universidad Northwestern: “Estas geobaterías son la base de una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano”.
Aunque todavía queda mucho por investigar, como la escala de producción de oxígeno de los nódulos polimetálicos, este descubrimiento ofrece una posible explicación para la misteriosa y obstinada persistencia de las “zonas muertas” oceánicas décadas después de que haya cesado la minería en aguas profundas.
“En 2016 y 2017, los biólogos marinos visitaron sitios que fueron explotados en la década de 1980 y descubrieron que ni siquiera se habían recuperado bacterias en las áreas minadas. Sin embargo, en las regiones no minadas, la vida marina floreció”, explica Medidor de fuerza.
“Aún se desconoce por qué persisten estas ‘zonas muertas’ durante décadas. Sin embargo, esto pone un gran asterisco sobre las estrategias para la minería del fondo marino, ya que la diversidad de fauna del fondo oceánico en áreas ricas en nódulos es mayor que en las selvas tropicales más diversas”.
Además de estas enormes implicaciones para la minería de aguas profundas, el “oxígeno oscuro” también genera una cascada de nuevas preguntas en torno a los orígenes de la vida que respira oxígeno en la Tierra.
Desde hace mucho tiempo se atribuye a las antiguas cianobacterias microbianas Primero se suministra el oxígeno necesario para la evolución de la vida compleja hace miles de millones de años, como producto de desecho de la fotosíntesis que convertía la luz solar en su fuente de energía.
“Ahora sabemos que el oxígeno se produce en las profundidades del mar, donde no hay luz”, dice Hombre dulce.
“Creo que, por tanto, debemos volver a plantearnos preguntas como: ¿Dónde pudo haber comenzado la vida aeróbica?”
Esta investigación fue publicada en Naturaleza Geociencia.