Χιλιάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια του Ειρηνικού Ωκεανού, εκεί όπου δεν φτάνει το φως του ήλιου και η φαντασία εξάπτεται από τους μύθους της αβύσσου, υπάρχουν ενδείξεις πως επιστήμονες εντόπισαν ένα φαινόμενο που μέχρι πρόσφατα θεωρούνταν σχεδόν αδύνατο και που ακόμα αμφισβητείται. Την παραγωγή οξυγόνου χωρίς φωτοσύνθεση, ένα φαινόμενο που ονομάστηκε «σκοτεινό οξυγόνο» και που διχάζει τους ειδικούς.
Η ανακάλυψη αφορά τη Ζώνη Κλάριον – Κλίπερτον, μια αχανή υποθαλάσσια περιοχή ανάμεσα στη Χαβάη και τις δυτικές ακτές του Μεξικού. Πρόκειται για μια πεδιάδα στον πυθμένα του ωκεανού, έκτασης περίπου 4,5 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων, γνωστή για τους πολυμεταλλικούς κονδύλους που καλύπτουν μεγάλα τμήματά της.
Το ζήτημα ανακινήθηκε από δημοσίευμα του Popular Mechanics σύμφωνα με το οποίο, οι κόνδυλοι αυτοί έχουν μέγεθος πατάτας και περιέχουν πολύτιμα μέταλλα, όπως νικέλιο, μαγγάνιο, χαλκό, ψευδάργυρο και κοβάλτιο. Τα υλικά αυτά θεωρούνται ιδιαίτερα σημαντικά για την παραγωγή μπαταριών και για τεχνολογίες που συνδέονται με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο ότι εταιρείες εξόρυξης τους περιγράφουν ως μια μορφή «μπαταρίας μέσα σε βράχο».
Μια μελέτη ωστόσο που δημοσιεύθηκε το 2024 στο περιοδικό Nature Geoscience δίνει μια άλλη διάσταση στην «ανακάλυψη», καθώς φαίνεται πως οι συγκεκριμένο βράχοι ίσως έχουν πολύ πιο σημαντικό ρόλο από το να αποτελούν απλώς πηγή πρώτων υλών. Σύμφωνα με τα ευρήματα της μελέτης εντοπίστηκε παραγωγή οξυγόνου σε βάθος περίπου 4.000 μέτρων, σε ένα περιβάλλον όπου δεν υπάρχει φως και επομένως δεν μπορεί να γίνει φωτοσύνθεση.
Πώς μπορεί να παραχθεί οξυγόνο
Οι ερευνητές εξήγησαν ότι οι κόμβοι μεγέθους πατάτας θα μπορούσαν να παράγουν αρκετό ηλεκτρικό ρεύμα για να διασπάσουν το θαλασσινό νερό σε υδρογόνο και οξυγόνο, μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτρόλυση, ονομάζοντας το φαινόμενος «σκοτεινό οξυγόνο», ακριβώς επειδή φαίνεται να δημιουργείται στο σκοτάδι του βυθού. Μέχρι σήμερα, η κυρίαρχη αντίληψη ήταν ότι το οξυγόνο στη Γη συνδέεται κυρίως με φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, όπως τα φυτά, τα φύκια και τα κυανοβακτήρια. Η πιθανότητα να παράγεται οξυγόνο με διαφορετικό τρόπο, σε τόσο μεγάλα βάθη, ανοίγει νέα ερωτήματα για την εξέλιξη της ζωής στη Γη, αλλά και για το αν παρόμοιες διεργασίες θα μπορούσαν να υπάρχουν σε άλλους κόσμους.
Η θεωρία του σκοτεινού οξυγόνου άρχισε να διαμορφώνεται αρκετά χρόνια πριν. Το 2013, ο Άντριου Σουίτμαν, οικολόγος βαθέων υδάτων στη Σκωτσέζικη Ένωση Θαλάσσιων Επιστημών και επικεφαλής της σχετικής μελέτης, εξέταζε πώς μεταβάλλονται τα επίπεδα οξυγόνου όσο αυξάνεται το βάθος. Όταν οι αισθητήρες στη Ζώνη Κλάριον-Κλίπερτον έδειξαν αύξηση του οξυγόνου, το αποτέλεσμα θεωρήθηκε αρχικά πιθανό τεχνικό σφάλμα.
Οι επαναλαμβανόμενες μετρήσεις, όμως, έδειξαν ότι κάτι πραγματικά συνέβαινε στον πυθμένα. Οι ερευνητές άρχισαν τότε να εξετάζουν αν οι πολυμεταλλικοί κόνδυλοι λειτουργούν σαν μικρές «γεωμπαταρίες». Η σύνθεσή τους μπορεί να δημιουργεί ηλεκτρική τάση ικανή να συμβάλλει στη διάσπαση του θαλασσινού νερού, με τρόπο που θυμίζει ηλεκτρόλυση. Σε εργαστηριακές συνθήκες, ακόμη και όταν οι μικροοργανισμοί εξουδετερώθηκαν με χλωριούχο υδράργυρο, τα επίπεδα οξυγόνου συνέχισαν να αυξάνονται, γεγονός που ενίσχυσε την ιδέα ότι η διεργασία δεν ήταν αποκλειστικά βιολογική.
Στην επιφάνεια ορισμένων κονδύλων φαίνεται να μετρήθηκε τάση έως περίπου 0,95 βολτ, σύμφωνα με το Scientific American, με μερίδα επιστημόνων να θεωρεί ότι αυτή η ιδιότητα μπορεί να συνδέεται με την παραγωγή του «σκοτεινού οξυγόνου», αν και ο ακριβής μηχανισμός χρειάζεται ακόμη περισσότερη διερεύνηση.
«Φαίνεται πως ανακαλύψαμε μια γεωμπαταρία»
Το φαινόμενο του σκοτεινού οξυγόνου όπως και τα ευρήματα του Άντριου Σουίτμαν πυροδότησαν αντιπαραθέσεις και μεγάλη συζήτηση στην επιστημονική κοινότητα. Ειδικοί κάνουν λόγο για πρωτοφανή ανακάλυψη ενώ άλλοι εκφράζουν επιφυλάξεις ή απορρίπτουν ολοκληρωτικά τον ισχυρισμό. Ήδη πέντε ακαδημαϊκές ερευνητικές εργασίες που αντικρούουν τα ευρήματα του Sweetman έχουν υποβληθεί προς εξέταση και δημοσίευση.
Ενδεικτικά, ο Olivier Rouxel, ερευνητής γεωχημείας στο Ifremer, το γαλλικό εθνικό ινστιτούτο για την επιστήμη και την τεχνολογία των ωκεανών, δήλωσε στο AFP ότι «η δειγματοληψία σε βαθιές θάλασσες είναι πάντα μια πρόκληση», σχολιάζοντας ότι το πιθανό οξυγόνο που ανιχνεύθηκε μπορεί να ήταν απλά «παγιδευμένες φυσαλίδες αέρα» στα όργανα μέτρησης
Στον αντίποδα, η συζήτηση γύρω από το «σκοτεινό οξυγόνο» αποκτά ιδιαίτερη σημασία στο φόντο των εξελίξεων γύρω από την εξόρυξη των βαθέων υδάτων. Εταιρείες όπως η Metals Company βλέπουν στη Ζώνη Κλάριον-Κλίπερτον μια πολύτιμη πηγή μετάλλων για μπαταρίες και καθαρές τεχνολογίες. Από την άλλη, πολλές χώρες ζητούν από τη Διεθνή Αρχή Βυθού είτε μορατόριουμ είτε προληπτική παύση, ώστε να προηγηθεί περισσότερη έρευνα για τις επιπτώσεις που μπορεί να έχει η εξόρυξη στα οικοσυστήματα των μεγάλων βαθών.
Το ζήτημα γίνεται ακόμη πιο κρίσιμο, καθώς οι ωκεανοί ήδη δέχονται πιέσεις από την κλιματική αλλαγή, την οξίνιση, την αποξυγόνωση και τη ρύπανση. Αν οι πολυμεταλλικοί κόνδυλοι συμμετέχουν πράγματι σε μια διαδικασία παραγωγής οξυγόνου, τότε η απομάκρυνσή τους από τον βυθό θα μπορούσε να έχει απρόβλεπτες συνέπειες.
