Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mezinárodní tým vědců zjistil, že kovové minerály na dně hlubokého oceánu produkují kyslík. Velmi překvapivý objev zpochybňuje dlouholetý předpoklad, podle něhož kyslík na Zemi vytvářejí v podstatnější míře pouze fotosyntetizující organismy. Nový objev ukazuje, že by mohl existovat i jiný způsob. Zdá se, že kyslík může být produkován i na mořském dně – kam neproniká žádné světlo – a podporovat tak mořské živočichy dýchající kyslík (obecněji: aerobní organismy), kteří žijí v naprosté tmě.
Andrew Sweetman ze Scottish Association for Marine Science učinil objev „temného kyslíku“ během terénních prací na lodi v Tichém oceánu (konkrétně při odběru vzorků z mořského dna v zóně Clarion-Clipperton, což je hornatý podmořský hřbet podél mořského dna, který se táhne téměř 4 500 mil podél severovýchodního kvadrantu Tichého oceánu).
Franz Geiger z Northwestern University vedl elektrochemické experimenty, které tento objev potenciálně vysvětlují.
„Aby se na Zemi mohl objevit aerobní život, musel zde být kyslík; podle našich dosavadních poznatků začaly Zemi zásobovat kyslíkem fotosyntetizující organismy,“ uvádí A. Sweetman. „Nyní však víme, že kyslík vzniká i v mořských hlubinách, kde není světlo. Myslím, že se proto musíme znovu zabývat otázkami spojenými s počátky aerobního života.“
Jádrem objevu jsou polymetalické konkrece – přírodní ložiska minerálů, která se tvoří na dně oceánů. Jedná se o směs různých chemických sloučenin; velikost těchto minerálů se pohybuje od drobných částeček až po valouny o velikostech brambor.
Polymetalické konkrece, které produkují tento kyslík, obsahují kovy, jako je kobalt, nikl, měď, lithium a mangan – což jsou všechno důležité prvky používané v bateriích. Několik velkých těžebních společností se nyní snaží tyto prvky z mořského dna získávat. Nová studie uvádí, že by se tím ale mohl ohrozit zdroj kyslíku pro hlubokomořské organismy. Biodiverzita fauny oceánského dna v oblastech bohatých na konkrece je přitom vyšší než v nejrozmanitějších tropických deštných pralesech, uvádí průvodní tisková zpráva.
Objev kyslíku byl překvapením, vědci měli nejprve podezření na chybu přístrojů. V létě 2023 Sweetman kontaktoval Geigera, aby s ním probral možná vysvětlení zdroje kyslíku. Ve své předchozí práci Geiger zjistil, že rez v kombinaci se slanou vodou může generovat elektřinu. Vědce zajímalo, zda polymetalické konkrece v hlubinách oceánu mohou generovat dostatek elektřiny k výrobě kyslíku elektrolýzou mořské vody.
Shromážděné polymetalické konkrece byly testovány laboratorně. K elektrolýze mořské vody stačí napětí 1,5 V. Na povrchu jednotlivých konkrecí bylo přitom naměřeno napětí až 0,95 voltu. Když se více „kamenů“ seskupí dohromady (obdoba článků zapojených do série), může být napětí mnohem vyšší než potřebné.
Andrew Sweetman, Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor, Nature Geoscience (2024). DOI: 10.1038/s41561-024-01480-8. www.nature.com/articles/s41561-024-01480-8
Zdroj: Northwestern University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: V této souvislosti mě ovšem napadá: byly ale usazeniny kobaltu a manganu na mořském dně předtím, než život začal vytvářet kyslík? Nenacházely se tyto prvky tehdy spíše v rozpustné formě (redukovanější; jako to nejspíš platí pro železo)?
Rez jako rezavé železo? Zrezavělé bez kyslíku? Tenkrát už byla voda v moři slaná?
ouhlasím s poznámkou autora článku, že polymetalické konktrekce vznikaly nejspíš při velkém množství kyslíku v atmosféře díky fotosyntéze. Takže souvislosti se vznikem života před érou kyslíku v atmosféře to bude s polymetalickými konkterkcemi těžké.
http://www.mingeo.wz.cz/geostezka/geoZajimavost017.htm
manganové konkrece, takže, jak vyplývá z názvu, obsahují zejména prvek mangan, a to v množství cca 13-25% a železo v množství 10-20%.
Jinak řečeno konkrekce obsahují oxidy kovů, řekněme polovina % je kyslík..