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Gli scienziati hanno scoperto l'”ossigeno scuro” prodotto senza luce nelle profondità marine

Gli scienziati hanno trovato prove che i metalli si formano naturalmente Può essere prodotto sul fondo del mare Ossigeno: un potenziale “punto di svolta” potrebbe trasformare la nostra comprensione delle origini della vita sulla Terra, dicono.

Ricercatori, di cui studio Lo studio è stato pubblicato lunedì sulla rivista Nature Geoscience Attraverso un processo appena scoperto, Masse costituite da minerali come manganese e ferro, soprattutto Utilizzato per produrre batterie, l’ossigeno può essere prodotto nel buio più totale. Gli organismi normalmente hanno bisogno della luce per produrre ossigeno attraverso un processo chiamato fotosintesi, ma i ricercatori ritengono che sia l’attività elettrochimica prodotta da queste masse. Chiamati noduli polimetallici – in grado di estrarre ossigeno dall’acqua. Si formarono masse Milioni di anni E forse delle dimensioni di una patata.

Bo Parker Jorgensen, un biochimico marino che non è stato coinvolto nella ricerca ma ha sottoposto lo studio a una revisione paritaria, ha affermato in un’intervista che si trattava di una “scoperta molto insolita”.

I risultati potrebbero avere implicazioni per l’industria mineraria in acque profonde, che dovrebbe consentire ai giocatori di esplorare le profondità dell’oceano e recuperare minerali che formano noduli polimetallici. Tali minerali Considerato fondamentale per la transizione energetica verde. Ambientalisti e altri Scienziati credere L’estrazione mineraria in acque profonde è pericolosa Perché può sconvolgere gli ecosistemi in modi imprevedibili e influenzare la capacità dell’oceano di contribuire a controllare il cambiamento climatico. Lo studio ha ricevuto finanziamenti da organizzazioni coinvolte nella ricerca mineraria sui fondali marini.

Quando Andrew Sweetman, autore principale dello studio, registrò per la prima volta misurazioni insolite di ossigeno sul fondo dell’Oceano Pacifico nel 2013, pensava che la sua attrezzatura di ricerca non funzionasse correttamente.

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“Fondamentalmente ho detto ai miei studenti di rimettere i sensori nella scatola. Li rimandiamo al produttore e vengono testati perché ci sembrano stupidi”, ha detto Sweetman, presidente del Coastal Ecology and Biochemistry Research Group presso l’Associazione scozzese. per le Scienze Marine. ha detto alla CNN. “Ogni volta che il produttore risponde: ‘Funzionano. Sono calibrati’.

Nel 2021 e nel 2022, Sweetman e il suo team sono tornati nella zona Clarion-Clipperton, che è nota per contenere il maggior numero di noduli polimetallici nel Pacifico centrale. Sperando che i sensori funzionassero, hanno abbassato il dispositivo, che colloca piccole scatole nel sedimento, a più di 13.000 piedi. Le scatole sono rimaste lì per 47 ore, conducendo esperimenti e misurando la quantità di ossigeno consumata dai microbi che vivono lì.

Invece di diminuire, i livelli di ossigeno aumentavano, suggerendo che veniva prodotto più ossigeno di quanto ne veniva consumato.

I ricercatori ipotizzano che sia l’attività elettrochimica di diversi metalli a formare noduli polimetallici. I responsabili della produzione di ossigeno, misurata da sensori, sono come una batteria in cui gli elettroni scorrono da un elettrodo all’altro, creando una corrente, ha detto in un’intervista Tobias Hahn, uno dei coautori dello studio.

Questa ipotesi aggiungerebbe un ulteriore tassello alla nostra comprensione di come si è evoluta la vita sotto il mare, ha affermato Hahn, che si è concentrato specificamente sui sensori utilizzati negli esperimenti con le sonde. “Poiché l’ossigeno è stato portato sulla Terra attraverso la fotosintesi, pensavamo che la vita sulla Terra fosse iniziata quando è iniziata la fotosintesi. In effetti, questo processo elettrochimico di scissione dell’acqua in ossigeno e idrogeno ha fornito ossigeno all’oceano”, ha detto.

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“Questo potrebbe essere una sorta di punto di svolta nella storia di come è iniziata la vita”, ha aggiunto.

UN Comunicato stampa sullo studio I suoi risultati “sfidano le ipotesi di lunga data secondo cui solo gli organismi fotosintetici come le piante e le alghe producono l’ossigeno terrestre”, ha affermato.

Ma se la scoperta sarà confermata, ha detto Franz Geiger, “dobbiamo ripensare il modo in cui estraiamo cobalto, nichel, rame, litio e manganese” sott’acqua, “in modo da non esaurire la fonte di ossigeno per la vita nelle profondità marine”. , professore di chimica alla Northwestern University e uno dei coautori dello studio, nella pubblicazione.

L’estrazione mineraria sottomarina negli anni ’80 serve da ammonimento, ha detto Geiger. Quando, decenni dopo, i biologi marini visitarono tali siti, “scoprirono che non erano stati recuperati nemmeno i batteri”. Ma nelle aree non minate “la vita marina prosperava”.

“Il motivo per cui queste ‘zone morte’ persistono per decenni è ancora sconosciuto”, ha detto. Ma la realtà che fanno è che l’estrazione dei fondali marini in aree con abbondanti noduli polimetallici è particolarmente dannosa, ha detto, perché quelle aree hanno una maggiore diversità faunistica rispetto a “foreste pluviali tropicali altamente diversificate”.

Anche se lo studio indica un nuovo e interessante percorso per sostenere la vita sottomarina, rimangono molte domande, ha detto Hahn. Non sappiamo quanto “ossigeno scuro” può essere prodotto da questo processo, come influisce sui noduli polimetallici o quanti noduli sono necessari per attivare la produzione di ossigeno, ha detto.

Sebbene la metodologia di ricerca sia solida, “c’è una mancanza di comprensione di cosa sta succedendo e di che tipo di processo si tratta”, ha detto Parker Jorgensen.

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