Загадка кислорода в абиссальной равнине Кларион-Клиппертон: революционное открытие исследователей

На нашем сайте мы стремимся предоставлять нашим читателям не только информацию, непосредственно связанную с яхтингом, но и делиться материалами, которые могут быть интересны и полезны всем любителям морей и океанов. Мы понимаем, что многие из вас, как и мы, влюблены в моря и неравнодушны к вопросам экологии и бережного отношения к колыбели жизни на планете. Поэтому мы хотим рассказать о сенсационном открытии, которое может изменить наше понимание морских глубоководных экосистем на Земле.

Область Кларион-Клиппертон и полиметаллические конкреции

Зона Кларион-Клиппертон (Clarion-Clipperton Zone, CCZ) — это обширная равнинная область на дне Тихого океана, расположенная между Гавайями и Мексикой. Площадь области Кларион-Клиппертон составляет приблизительно 1 700 000 квадратных миль. Она известна своими огромными запасами полиметаллических железомарганцевых конкреций (ЖМК), которые представляют собой комки минералов, состоящие из марганца, никеля, кобальта и других металлов. Эти конкреции формировались на протяжении миллионов лет и являются объектом интереса для добывающих компаний благодаря высокому содержанию ценных металлов.

Карта зоны Кларион-Клиппертон в центральной части Тихого океана, с нанесенными областями добычи полезных ископаемых. Изображение адаптировано из International Seabed Authority, 2018.

Сенсационное открытие

Недавнее открытие, сделанное исследователями, финансируемыми компанией по добыче полиметаллических конкреций, может кардинально изменить наши представления о производстве кислорода на Земле. По данным ученых, полиметаллические ЖМК, обнаруженные в абиссальной равнине зоны Кларион-Клиппертон, обладают электролитическими свойствами, которые могут производить кислород. Если это подтвердится, данное открытие может изменить устоявшиеся научные концепции и вызвать новые вопросы о происхождении жизни на Земле.

Профессор Эндрю Свитман из Шотландской ассоциации морских наук (SAMS) и его команда провели многочисленные экспедиции в зону Кларион-Клиппертон. Они обнаружили, что при измерении уровня кислорода в небольших участках морского дна, датчики показывали рост уровня кислорода, а не его снижение. Эти данные противоречат всем предыдущим исследованиям, поскольку на таких глубинах нет света, необходимого для фотосинтеза.

Железомарганцевые конкреции на дне Тихого океана, в зоне Кларион-Клиппертон. Фото GEOMAR

Необъяснимые показания

На протяжении десяти лет профессор Свитман и его команда продолжали получать необъяснимые показания кислорода. Повторные тесты и перекалибровка датчиков не изменили результатов. В конечном итоге ученые пришли к выводу, что причина кроется в самих полиметаллических конкрециях.

Электрохимическое расщепление воды

Работая с химиком из Северо-Западного университета, Свитман обнаружил, что конкреции могут иметь достаточный электрический потенциал для расщепления воды на водород и кислород. Конкреции состоят из слоев марганца, никеля, кобальта и других металлов, что создает потенциал напряжения до одного вольта. В присутствии катализатора, такого как марганец на поверхности конкреций, этого напряжения может быть достаточно для расщепления воды.

Cтроение ЖМК. Фото из открытых источников.

Влияние на экосистему

Если эти конкреции действительно производят кислород, их удаление или засыпка осадком в результате добычи может серьезно повлиять на местную экосистему. Профессор Свитман подчеркивает необходимость пересмотра предыдущих исследований и дополнительных исследований для предотвращения потенциального ущерба.

Глубоководная добыча полезных ископаемых. Видео Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Новые вопросы для биологов

До сих пор научное сообщество считало, что кислород на Земле появился исключительно благодаря фотосинтезу. Открытие нового источника кислорода на дне океана может привести к пересмотру теорий о происхождении жизни. Соавтор исследования Тобиас Хан предположил, что электрохимическое разделение воды могло бы быть источником кислорода на ранних этапах развития жизни на Земле.

Открытие электролитических свойств полиметаллических конкреций в зоне Кларион-Клиппертон является важным шагом в понимании глубоководных экосистем и происхождения жизни. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения и изучения последствий этого открытия.