Recientemente, los científicos han El descubrimiento de una misteriosa fuente de oxígeno en el fondo del Océano Pacífico, conocida como "oxígeno oscuro", es un descubrimiento científico notable que desafía nuestra comprensión tradicional de los ecosistemas marinos y los mecanismos de producción de oxígeno. ¿Que pasó exactamente?

descubrir antecedentes

El descubrimiento proviene de un equipo de investigación dirigido por el ecólogo marino Andrew Sweetman de la Sociedad Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS).

Desde 2013, el equipo ha realizado una serie de estudios sobre los ecosistemas del fondo marino y su consumo de oxígeno en la Zona Clarion-Clipperton (CCZ) del Océano Pacífico. Ubicada entre Hawaii y México, la CCZ es una vasta llanura submarina con ricas comunidades biológicas y recursos de nódulos polimetálicos.

proceso de investigación

Durante el estudio, el equipo de investigación utilizó un módulo de aterrizaje de aguas profundas que se hundió hasta el fondo marino para empujar una cámara cilíndrica en el sedimento para sellar una pequeña área del fondo marino y un cierto volumen de agua de mar sobre él, creando un "submarino". microambiente" aislado del mundo exterior.

Esperaban que en un ambiente cerrado, los niveles de oxígeno disminuyeran lentamente con el tiempo a medida que los microorganismos respiran. Sin embargo, los resultados reales de las mediciones fueron inesperados: en lugar de disminuir, el contenido de oxígeno mostró una tendencia a aumentar lentamente.

Especulación preliminar y verificación.

Ante este fenómeno anormal, el equipo de investigación inicialmente sospechó que se trataba de un fallo del sensor, pero después de múltiples calibraciones y repetidos experimentos, confirmaron la autenticidad de este fenómeno. Posteriormente, el equipo de investigación se centró en los nódulos polimetálicos (también conocidos como nódulos de manganeso) en el fondo marino. Estos nódulos están compuestos principalmente por elementos metálicos como manganeso, hierro, cobalto, níquel y cobre, siendo los óxidos de manganeso y hierro los componentes principales.

En el laboratorio, los investigadores midieron la diferencia de potencial en la superficie de los nódulos polimetálicos y descubrieron que la diferencia de potencial podía llegar a 0,95 voltios. Aunque esto es inferior a los 1,5 voltios necesarios para dividir las moléculas de agua, el equipo de investigación especula que cuando se juntan múltiples nódulos polimetálicos, pueden generar un voltaje más alto a través del efecto "cascada", desencadenando así el proceso de electrólisis del agua de mar, que destruirá las moléculas de agua. descomponerse en hidrógeno y oxígeno.

Resultados de la investigación e importancia.

Este descubrimiento se informó detalladamente en la revista Nature Geoscience y atrajo una amplia atención en la comunidad científica. Los investigadores creen que los nódulos polimetálicos pueden actuar como una "batería geológica" natural para producir oxígeno continuamente en las condiciones de falta de luz de las profundidades del mar. Este descubrimiento no sólo desafía nuestra comprensión tradicional de la circulación del oxígeno en los océanos, sino que también puede proporcionar nuevas pistas para el estudio del origen de la vida.

Además, este descubrimiento también tiene importantes implicaciones para las actividades mineras en aguas profundas. La zona de la CCZ contiene ricos recursos de nódulos polimetálicos y es un objetivo clave para las empresas mineras de aguas profundas. Sin embargo, si se eliminaran estos nódulos, los ecosistemas que dependen del oxígeno que producen podrían verse gravemente afectados. Por lo tanto, los investigadores enfatizan que se debe considerar plenamente el impacto potencial de este nuevo descubrimiento en el medio ambiente y se debe realizar una supervisión científica antes de avanzar en la minería en aguas profundas.

Nueva comprensión del ciclo del oxígeno oceánico

Durante mucho tiempo se ha creído que el oxígeno en el océano se produce principalmente mediante la fotosíntesis en las masas de agua superficiales y se transporta a las profundidades del mar mediante el movimiento vertical de las masas de agua. Sin embargo, este estudio encontró que, en condiciones de falta de luz en las profundidades del mar, los nódulos polimetálicos (nódulos de manganeso) pueden producir oxígeno mediante procesos abióticos (como la electrólisis del agua de mar), lo que desafía directamente la teoría tradicional del ciclo del oxígeno del océano. Muestra que, además de la fotosíntesis, existen otros mecanismos importantes de producción de oxígeno en las profundidades del mar.

La investigación también amplía la complejidad del ciclo del oxígeno. El ciclo del oxígeno del océano es un proceso complejo que involucra muchos aspectos como la biología, la química y la física. Este descubrimiento revela otro vínculo importante en el ciclo del oxígeno en las profundidades marinas: la contribución de los procesos abióticos a la producción de oxígeno. Esto nos ayuda a comprender de manera más integral la complejidad y diversidad del ciclo del oxígeno del océano y proporciona más perspectivas e ideas para futuras investigaciones científicas marinas.

Al mismo tiempo, también proporciona nuevas pistas sobre el origen de la vida. El origen de la vida es una de las principales cuestiones que preocupan a largo plazo en la comunidad científica. La opinión tradicional es que el oxígeno necesario para la vida es producido principalmente por microorganismos como las cianobacterias a través de la fotosíntesis. Sin embargo, este estudio encontró que el oxígeno también se puede producir en las profundidades del mar en condiciones de falta de luz, lo que proporciona una nueva dirección para pensar sobre el origen de la vida. Sugiere que la vida puede haberse originado y desarrollado en una gama más amplia de condiciones ambientales que las simples aguas superficiales llenas de luz. Esto nos ayuda a reexaminar el marco teórico del origen de la vida y explorar nuevas direcciones de investigación.

La investigación también tiene implicaciones para las evaluaciones de ecosistemas de aguas profundas. Los ecosistemas de aguas profundas se encuentran entre los ecosistemas más misteriosos y frágiles de la Tierra. Este descubrimiento muestra que puede haber mecanismos de producción de oxígeno en las profundidades del mar que aún no hemos comprendido completamente, lo cual es de gran importancia para la evaluación y protección de los ecosistemas de las profundidades marinas. Nos recuerda que es necesario considerar plenamente el impacto de los procesos abióticos en la circulación del oxígeno al evaluar la salud y la estabilidad de los ecosistemas de aguas profundas. Al mismo tiempo, esto también proporciona nuevas ideas y métodos para la protección y gestión de los ecosistemas de aguas profundas.

Finalmente, el autor cree que esta investigación también orientará las actividades mineras en aguas profundas. A medida que los humanos continúan explotando los recursos de las profundidades marinas, las actividades mineras en aguas profundas están aumentando. Sin embargo, no se comprende completamente el impacto de las actividades mineras en aguas profundas sobre el medio marino. Este hallazgo sugiere que los nódulos polimetálicos en las profundidades del mar pueden tener importantes funciones ecosistémicas, como la producción de oxígeno. Por lo tanto, antes de impulsar las actividades mineras en aguas profundas, es necesario considerar plenamente su impacto en el ecosistema de aguas profundas y realizar una evaluación y supervisión científicas. Esto ayuda a garantizar que las actividades mineras en aguas profundas sean sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.