Was ist der „dunkle Sauerstoff“, der 13.000 Fuß unter dem Meer gefunden wird? | Nachrichten aus Wissenschaft und Technik

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Wissenschaftler haben Beweise gefunden, die auf eine zusätzliche Sauerstoffquelle hinweisen, was Fragen über den Ursprung des Lebens auf der Erde aufwirft.

Seit Jahrzehnten spekulieren Wissenschaftler über die dunkle Materie, die Galaxien durch ihre Schwerkraft zusammenhält. Das Geheimnis der Dunklen Materie geht weiter, und jetzt haben Wissenschaftler am Meeresgrund den sogenannten dunklen Sauerstoff entdeckt.

neu Stady Eine in Nature Geoscience, einer Fachzeitschrift für geowissenschaftliche Forschung, veröffentlichte Studie zeigte, dass Sauerstoff aus Mineralablagerungen 4.000 Meter (ca. 13.000 Fuß) unter der Meeresoberfläche in der Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) im Pazifischen Ozean freigesetzt wird. Die Tiefe des Gebiets beträgt etwa die Hälfte der Länge des höchsten Gipfels des Mount Everest.

Die von Andrew Sweetman, Professor an der Scottish Marine Science Society und Leiter des Forschungsteams für Meeresökologie und Meeresbodenbiochemie der Organisation, durchgeführte Studie liefert Hinweise auf eine weitere Sauerstoffquelle auf dem Planeten neben Sauerstoff aus der Photosynthese.

Bisher ist den Wissenschaftlern klar, dass die einzige Sauerstoffquelle auf dem Planeten photosynthetische Organismen wie Pflanzen und Algen sind, die Sauerstoff für die Atmung von Menschen und anderen Tieren produzieren.

Welche Bedeutung hat dieser neu entdeckte dunkle Sauerstoff und welche Fragen wirft er über den Ursprung des Lebens auf der Erde auf?

Was ist dunkler Sauerstoff?

In der Clarion-Clipperton-Zone, die sich über 4,5 Millionen Quadratkilometer (1,7 Millionen Quadratmeilen) im Pazifischen Ozean erstreckt, gibt es kohleähnliche Mineralgesteine, sogenannte Polymineralknollen, die typischerweise Mangan und Eisen enthalten. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass diese Knötchen ohne Photosynthese Sauerstoff produzieren.

Das Vorhandensein sauerstoffproduzierender Mineralien in der Dunkelheit des Meeresbodens könnte die Sicht der Wissenschaftler auf die Entstehung des Lebens auf der Erde verändern.

„Eine weitere Implikation dieser Forschung ist, dass sie Aufschluss darüber geben könnte, wo das Leben auf dem Planeten begann. Diese Entdeckung hat gezeigt, dass es möglicherweise vor langer Zeit eine andere Sauerstoffquelle gegeben hat und dass aerobes Leben, also Leben, das Sauerstoff atmet, möglicherweise schon früher existiert hat.“ das Aufkommen der Photosynthese.“ Und wenn das auf unserem Planeten passiert, könnte es auch auf anderen Planeten passieren“, sagte Sweetman in einem SAMS-Video.

Wie fanden sie dunklen Sauerstoff?

Diese Entdeckung erfolgt mehr als zehn Jahre nach der Entdeckung der Quelle des dunklen Sauerstoffs. Ziel der 2013 durchgeführten Forschungsmission war es, die Menge an Sauerstoff zu verstehen, die von Organismen auf dem Meeresboden im Clarion Clear-Gebiet verbraucht wird.

Lander, mechanische Plattformen, die frei auf den Meeresboden fallen können, wurden in eine Tiefe von 4.000 Metern (13.000 Fuß) geschickt, um zu verfolgen, wie der Sauerstoffgehalt im Wasser mit der Tiefe abnimmt.

Was die Forscher jedoch herausfanden, war, dass der Sauerstoffgehalt am Meeresboden anstieg.

Das überraschte Sweetman und sein Team. Bisher gingen Wissenschaftler davon aus, dass der in der Tiefsee verfügbare Sauerstoff aus dem oberen Ozean und vom Land stammt und von Pflanzen, Plankton und Algen mittels Photosynthese produziert wird.

Daher nimmt der Sauerstoffgehalt normalerweise ab, je tiefer wir gehen, in diesem Fall jedoch nicht.

Sweetman glaubte, seine Messausrüstung sei fehlerhaft, also kalibrierte er die Ausrüstung neu und wiederholte das Experiment über viele Jahre hinweg mehrmals – mit den gleichen Ergebnissen.

Durch weitere Experimente im Laufe der Jahre entdeckten sie, dass die Manganknollen die Quelle der Sauerstoffproduktion waren. Sie brachten diese Knötchen zum Testen an das Schiff zurück und stellten fest, dass sie eine elektrische Ladung trugen, die einer AA-Batterie entsprach.

Ein als Meerwasserelektrolyse bekannter Prozess ermöglicht die Spaltung von Meerwasser durch elektrische Ladung in Wasserstoff und Sauerstoff. Dies beobachteten sie in ihren Laborexperimenten.

Welche Bedeutung hat diese Entdeckung?

Die Wissenschaft basiert auf Verifizierungsprinzipien, daher müssen diese Ergebnisse durch andere unabhängige Experimente bestätigt werden.

Untersuchungen von Sweetman und seinem Team legen jedoch nahe, dass einige Mineralien Sauerstoff produzieren, ohne Sonnenlicht zu nutzen.

„Die Tatsache, dass es auf diesem Planeten neben der Photosynthese noch eine andere Sauerstoffquelle gibt, hat sehr tiefgreifende Konsequenzen und Implikationen“, sagte Nick Owens, Direktor der American Oxygen Society.

Laut den Forschern, die sie gemacht haben, unterstreicht die Entdeckung auch die Notwendigkeit, Umgebungen zu schützen, die selbst Sauerstoff produzieren.

„Um eine grüne Wirtschaft zu fördern, müssen wir Mineralien aus dem Boden oder vielleicht aus den Tiefseebergen gewinnen“, sagte Sweetman. „Was wir also herausgefunden haben, bedeutet, dass wir sorgfältig darüber nachdenken müssen, ob der Tiefseebergbau fortgesetzt wird.“ und wo dieser Abbau stattfinden sollte, da dieser Sauerstoff wahrscheinlich in der Menge verwendet wird, die das Ökosystem produziert.“

Darüber hinaus eröffnen die Auswirkungen der Entdeckung einer weiteren Sauerstoffproduktionsquelle in der Tiefsee die Möglichkeit, die Entstehung des Lebens auf der Erde zu überdenken.

„Die Tatsache, dass es auf diesem Planeten neben der Photosynthese noch eine andere Sauerstoffquelle gibt, hat sehr tiefgreifende Konsequenzen und Implikationen“, sagte Owens.