科学者たちは深海で光なしで生成される「暗黒酸素」を発見した

科学者は金属が自然に形成されるという証拠を発見した 海底でも生産できる 酸素は潜在的な「ゲームチェンジャー」であり、地球上の生命の起源についての私たちの理解を変える可能性がある、と彼らは言う。

研究者らは、 勉強 この研究は月曜日、Nature Geoscience誌に掲載された。 新たに発見されたプロセスを通じて、 マンガンや鉄などの鉱物でできた塊が多く、 電池の製造に使用される酸素は、完全な暗闇でも生成できます。 生物は通常、光合成と呼ばれるプロセスを通じて酸素を生成するために光を必要としますが、研究者らはこれらの塊によって電気化学的活動が生成されると考えています。 多金属ノジュールと呼ばれる – 水から酸素を抽出することができます。 大衆が形成された 何百万年も そしておそらくジャガイモくらいの大きさです。

この研究には関与していないが、この研究を査読した海洋生化学者のボー・パーカー・ジョルゲンセン氏はインタビューで、これは「非常に珍しい発見」であると述べた。

この発見は深海採掘産業に影響を与える可能性があり、プレイヤーは深海を探索して多金属ノジュールを形成する鉱物を回収できるようになるはずだ。 このようなミネラル グリーン エネルギーへの移行にとって重要であると考えられています。 環境活動家など 科学者 信じる 深海採掘は危険です それは、予期せぬ方法で生態系を破壊し、気候変動を制御する海洋の能力に影響を与える可能性があるからです。 この研究には、海底採掘の研究に携わる企業から資金提供を受けました。

この研究の筆頭著者であるアンドリュー・スウィートマン氏は、2013年に初めて太平洋の底から異常な酸素測定値を記録したとき、研究機器が故障しているのではないかと考えた。

「私は生徒たちに基本的に、センサーを箱に戻すように言いました。センサーをメーカーに送り返し、検査を受けます。私たちには愚かに見えるからです」とスコットランド協会の海岸生態学・生化学研究グループの会長スウィートマン氏は語った。海洋科学のための。 CNNに語った。 「メーカーが戻ってくるたびに、『それらは機能します。調整されています。

2021年と2022年に、スウィートマン氏と彼のチームは、中部太平洋で最も多くの多金属ノジュールが存在することで知られるクラリオン・クリパートン地帯に戻った。 センサーが機能することを期待して、彼らは小さな箱を堆積物中に置く装置を13,000フィート以上降下させた。 箱はそこに47時間放置され、実験が行われ、そこに生息する微生物が消費する酸素の量が測定されました。

酸素レベルは低下するのではなく、上昇しました。これは、消費される酸素よりも多くの酸素が生成されていることを示唆しています。

研究者らは、多金属ノジュールを形成するのはさまざまな金属の電気化学的活動であると仮説を立てています。 この研究の共著者の一人、トビアス・ハーン氏はインタビューで、「センサーで測定される酸素の生成は、電子が一方の電極からもう一方の電極に流れて電流を生み出すバッテリーのようなものである」と語った。

この仮説は、生命が海中でどのように進化したかについての理解にさらなる層を加えるだろうと、特に探査機実験で使用されるセンサーに焦点を当てたハーン氏は述べた。 「酸素は光合成によって地球にもたらされたため、私たちは光合成が始まったときに地球上の生命が始まったと考えていました。実際、水を酸素と水素に分解するこの電気化学的プロセスが、海に酸素を供給しました」と同氏は述べた。

「これは、人生がどのように始まったかという物語において、ある種のゲームチェンジャーとなる可能性がある」と彼は付け加えた。

研究に関するプレスリリース その発見は「植物や藻類などの光合成生物だけが地球の酸素を生成するという長年の仮説に疑問を投げかける」と同氏は述べた。

しかし、発見が確認された場合、フランツ・ガイガー氏は、「深海の生物の酸素源を枯渇させないよう、水中でコバルト、ニッケル、銅、リチウム、マンガンを採掘する方法を再考する必要がある」と述べた。 、ノースウェスタン大学の化学教授であり、研究の共著者の一人である彼が出版物で述べた。

1980年代の海底採掘は警告の役割を果たしている、とガイガー氏は語った。 数十年後に海洋生物学者がそのような場所を訪れたとき、「細菌さえも回収されていないことがわかった」。 しかし、採掘されていない地域では「海洋生物が繁栄」した。

「なぜこのような『デッドゾーン』が何十年も続くのかはまだ不明だ」と同氏は述べた。 しかし実際には、多金属ノジュールが豊富に存在する地域での海底採掘は特に有害である、と同氏は述べた。なぜなら、それらの地域は「多様性の高い熱帯雨林」よりも動物相の多様性が高いからである。

この研究は、海中で生命を維持するための興味深い新たな道を示しているが、多くの疑問が残っているとハーン氏は述べた。 このプロセスによってどれだけの「暗黒酸素」が生成されるのか、それが多金属ノジュールにどのような影響を与えるのか、酸素生成を活性化するためにどれだけの数のノジュールが必要なのかは分かっていない、と同氏は述べた。

研究方法論はしっかりしているが、「何が起こっているのか、それがどのようなプロセスなのかについては理解が不足している」とパーカー・ジョルゲンセン氏は言う。

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