"حيث تنعدم الحياة"... علماء يكتشفون "الأكسجين الداكن" في قاع محيط

اكتشف فريق من الباحثين أن المعادن المعدنية الموجودة في قاع المحيطات يمكن أن تنتج الأكسجين دون ضوء الشمس، على عمق نحو 4 كيلومترات (1300قدم) تحت سطح الماء.

وتوصل عالم الكيمياء الحيوية، أندرو سويتمان، من الجمعية الأسكتلندية للعلوم البحرية (سامس) وزملاؤه إلى هذا الاكتشاف المفاجئ أثناء قياس مستويات الأكسجين في قاع المحيط الهادئ لتقييم آثار التعدين في أعماق المحيطات.

وقال نيكولاس أوينز، عالم المحيطات في جمعية "سامس"، والذي لم يشارك في البحث: "إن اكتشاف إنتاج الأكسجين من خلال عملية لا تتعلق بالتمثيل الضوئي يتطلب منا إعادة التفكير في كيفية نشأة تطور الحياة المعقدة على الكوكب".

وتابع: "في رأيي، هذه واحدة من أكثر النتائج إثارة في علوم المحيطات، في الآونة الأخيرة".

وأوضح سويتمان، بالقول: "عندما حصلنا على هذه البيانات لأول مرة، اعتقدنا أن أجهزة الاستشعار كانت معيبة، لأن كل دراسة أجريت في أعماق البحار شهدت فقط استهلاك الأكسجين بدلاً من إنتاجه، وكنا نعود إلى المنزل ونعيد معايرة أجهزة الاستشعار ولكن على مدار 10 سنوات، ظلت قراءات الأكسجين الغريبة هذه تظهر".

وتابع: "لقد قررنا أن نتبع طريقة احتياطية تعمل بشكل مختلف عن أجهزة استشعار الـ"أوبتود"، التي كنا نستخدمها، وعندما عادت كلتا الطريقتين بنفس النتيجة، علمنا أننا وصلنا إلى شيء مبتكر وغير مدروس".

وأضاف أن هذه الصخور تتناثر على مساحات واسعة من قاع المحيط. إنها رواسب طبيعية من معادن أرضية نادرة مثل الكوبالت والمنغنيز والنيكل، وكلها مختلطة في مزيج متعدد المعادن.

وأردف قائلا: "نحن نقدّر هذه المعادن بالضبط لاستخدامها في البطاريات، وتبين أن هذه هي بالضبط الطريقة التي قد تتصرف بها الصخور تلقائيًا في قاع المحيط".

ووجد الباحثون أن الصخور المتعددة المعادن المفردة تنتج جهدًا يصل إلى 0.95 فولت، لذا، عند تجميعها معًا، مثل البطاريات في سلسلة، يمكنها بسهولة الوصول إلى 1.5 فولت المطلوبة لفصل الأكسجين عن الماء في تفاعل التحليل الكهربائي.

وقال الكيميائي، فرانز جيجر، من جامعة نورث وسترن: "يبدو أننا اكتشفنا بطارية جغرافية طبيعية. هذه البطاريات الجيولوجية هي الأساس لتفسير محتمل لإنتاج الأكسجين الداكن في المحيط".

وأكد العلماء أنه لا يزال هناك الكثير مما يجب التحقق منه، مثل حجم إنتاج الأكسجين بواسطة الصخور المتعددة المعادن، إذ أن هذا الاكتشاف يقدم تفسيرًا محتملاً للاستمرار العنيد الغامض لـ"المناطق الميتة" في المحيطات بعد عقود من توقف التعدين في أعماق البحار.

وبالإضافة إلى هذه الآثار الهائلة على التعدين في أعماق البحار، يثير "الأكسجين الداكن" أيضًا سلسلة من الأسئلة الجديدة حول أصول الحياة التي تتنفس الأكسجين على الأرض.

ويُنسب الفضل إلى البكتيريا الزرقاء الميكروبية القديمة منذ فترة طويلة في توفير الأكسجين اللازم لتطور الحياة المعقدة منذ مليارات السنين، كمنتج نفايات لعملية التمثيل الضوئي يحول ضوء الشمس إلى مصدر للطاقة، بحسب مجلة "ساينس أليرت" العلمية.

مشاركاتكم (0)