Na 4.000 m dubine otkriven "tamni kiseonik": noduli koji stvaraju kiseonik bez svetla

Na dnu Tihog okeana, između Havaja i zapadne obale Meksika, prostire se ogromna nizina poznata kao Clarion-Clipperton zona (CCZ). To je područje od oko 4,5 miliona km² prekriveno polimetalnim nodulima — kamenim grudvama veličine krompira koje sadrže nikl, mangan, bakar, cink i kobalt.

Novi rad objavljen u časopisu Nature Geoscience otkriva da ovi noduli nisu samo rudni resursi: oni mogu proizvoditi kiseonik na dubini od oko 4.000 metara, tamo gde sunčeva svetlost ne dopire. Istraživači su fenomen nazvali „tamni kiseonik”.

Istraživanje je započelo promenama u merenjima kiseonika još 2013. godine, kada su senzori u CCZ neočekivano pokazali povećane koncentracije kiseonika uprkos uobičajenom padu sa dubinom. Andrew Sweetman, dubokomorski ekolog sa Scottish Association for Marine Science i vodeći autor studije, rekao je da su prvobitno mislili da su u pitanju greške instrumenata — ali dalja ispitivanja su potvrdila postojanje izvora kiseonika na morskom dnu.

Tim je ispitao hipotezu da noduli deluju kao prirodni "geobaterija": različiti minerali taloženi tokom rasta nodula stvaraju električni napon koji može razdvojiti molekule vode (elektroliza). U laboratorijskim uslovima rekonstruisali su sredinu CCZ i hemijskim tretmanom (primenom merkurohlorida) eliminisali žive mikroorganizme kako bi isključili biološku proizvodnju kiseonika. Iako su organizmi bili uklonjeni, koncentracija kiseonika je i dalje rasla.

Prema izveštaju Scientific American, na površini nodula izmeren je napon od oko 0,95 volta, što bi moglo biti dovoljno za abiotsku elektrolizu morske vode. Dok su ranije studije iz 2023. pokazale da bakterije i arheje mogu stvarati "tamni kiseonik", rezultati Sweetmanovog tima ukazuju na mogući nebiološki (abiotski) mehanizam.

„Da bi aerobni život započeo na planeti, morao je postojati kiseonik... Sada znamo da se kiseonik proizvodi i u dubokom moru, gde nema svetla. Treba ponovo razmotriti gde je aerobni život mogao da započne.” — Andrew Sweetman

Otkriće ima široke implikacije: menja perspektivu o mogućim putevima nastanka aerobnog života na Zemlji i otvara pitanje da li slični procesi mogu postojati na svetovima poput Enceladusa ili Europe, koji imaju okeane ispod ledenih kora.

Istovremeno, nalaz dodatno komplikuje debatu o rudarenju u dubokom moru. Kompanije poput Metals Company predstavljaju nodule kao ključni resurs za zelenu tranziciju zbog metala za baterije, dok najmanje 25 država traži moratorijum ili privremenu pauzu u aktivnostima i konačnom usvajanju pravila Međunarodne uprave za morsko dno (International Seabed Authority, ISA) dok se ne sprovede više nezavisnih istraživanja.

„Ovo je izuzetan primer koliko je duboko more i dalje neistraženo. Proizvodnja kiseonika na morskom dnu predstavlja novu ekosistemsku funkciju koju treba uračunati pri proceni uticaja rudarenja.” — Lisa Levin, Scripps Institution of Oceanography (komentar prenet preko Deep Sea Conservation Coalition)

Svetski okeani već su pogođeni zakiseljavanjem, gubitkom kiseonika (deoksigenacijom) i zagađenjem, pa svaka dodatna antropogena intervencija na ovom osetljivom ekosistemu može imati neočekivane posledice. Naučnici pozivaju na dalje, nezavisne studije kako bi se bolje razumeli mehanizmi proizvodnje "tamnog kiseonika" i potencijalni uticaji rudarenja nodula.

Zaključak: Otkriće „tamnog kiseonika” podiže važna naučna i etička pitanja: kako nastaje kiseonik na morskom dnu, kakve posledice može imati njegovo uklanjanje i šta to znači za naše razumevanje porekla života i buduće politike o eksploataciji dubokog mora.