تشير دراسة جديدة إلى أنه في تطور غير متوقع، فإن العقد الغنية بالمعادن الموجودة في قاع البحر تولد الأكسجين. ويقول العلماء إن هذا العرض الضئيل ولكن الثابت من الغاز الحيوي قد يساعد في دعم النظم البيئية في قاع البحر في المناطق المستهدفة حالياً للتعدين في أعماق البحار.
لقد افترض العلماء منذ فترة طويلة أن الكثير من الأكسجين المذاب في أعماق البحار تم نقله من المياه السطحية. يقول أندرو سويتمان، عالم بيئة أعماق البحار في الجمعية الاسكتلندية لعلوم البحار في أوبان، إنه يمكن توليده على السطح عن طريق الحياة النباتية عن طريق عملية التمثيل الضوئي، أو ينتشر من الجو نتيجة لحركة الأمواج.
لكن التجارب الجديدة، سواء في الغرف التي تم إنزالها إلى قاع المحيط الهادئ أو في المختبر، تشير إلى أنه يمكن أن يكون هناك مصادر أخرى لهذا الأكسجين، حسبما أفاد سويتمان وزملاؤه في 22 تموز في مجلة Nature Geoscience.
كان سويتمان يدرس النظم البيئية في قاع البحر على عمق آلاف الأمتار في المحيط الهادئ لسنوات. وفي مناطق واسعة هناك، تتناثر العقد الغنية بالمعادن التي تحتوي على معادن قيمة - وبالتالي فهي أهداف للتعدين - في قاع البحر. في العديد من الرحلات الاستكشافية، أشارت أجهزة استشعار الأكسجين المذاب التابعة للفريق بشكل غريب إلى أن المادة، بدلاً من أن تستهلكها الكائنات الحية فقط، كانت في الواقع يتم إنتاجها بشكل عام. ورفض الباحثون القراءات باعتبارها خاطئة، ثم أعادوا معايرة الأدوات استعداداً لرحلتهم التالية.
وبعد أن أسفرت العديد من هذه الرحلات الاستكشافية عن قراءات شاذة مماثلة، طور الفريق طريقة مختلفة لقياس الأكسجين المذاب، والتي أظهرت أيضاً أن الغاز يتم توليده. وأظهرت بيانات الفريق أن الأكسجين المتسرب لم يكن يأتي من الفقاعات الموجودة في معداتهم، ولم يتسرب من مادة البوليمر المستخدمة في صنع غرف الاختبار. كما أنه لم يكن نتيجة للنشاط الإشعاعي الطبيعي للمعادن الموجودة في العقد التي تقسم جزيئات الماء أو انهيار معادن أكسيد المنغنيز في العقد. كما أشارت الاختبارات المعملية في ظل ظروف تحاكي الظلام القارس لقاع المحيط الهادئ إلى أن تركيزات الأكسجين المذاب كانت ترتفع، ولا تنخفض، في وجود العقد.
يقول سويتمان: "عندها قلنا: يا إلهي، لدينا مصدر آخر للأكسجين". وعندما اختبر أعضاء الفريق العقد بشكل أكبر، وجدوا أن الكتل كانت تعمل مثل البطاريات الصغيرة، وتنتج ما يصل إلى 0.95 فولت بين بعض البقع على أسطح الكتل. على الرغم من أن الأمر يتطلب ما يزيد قليلاً عن 1.5 فولت لتقسيم مياه البحر إلى هيدروجين وأكسجين، إلا أن سويتمان يشير إلى أنه في ظل ظروف معينة، يمكن لمجموعات العقد أن تنتج معاً ما يكفي من الجهد للقيام بالمهمة. يقول سويتمان: يبدو أن إنتاج الأكسجين يحدث على أسطح العقد. وذكر الباحثون أنه في اختبارات الفريق، يبدو أن معدل إنتاج الأكسجين يرتبط بمتوسط ??مساحة سطح العقيدات.
تقول ليزا ليفين، عالمة المحيطات البيولوجية في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في لا جولا، كاليفورنيا: "في الصورة الأكبر، هذه مجرد واحدة من العديد من العمليات في أعماق البحار التي نكتشفها الآن فقط". وتشير إلى أنه ليس من الواضح ما إذا كانت الكائنات الحية التي تعيش في الرواسب الأساسية تعتمد أيضاً على هذا المصدر المحلي للأكسجين.
تقول بيث أوركوت، عالمة الأحياء الدقيقة الجيولوجية في مختبر بيجيلو لعلوم المحيطات في إيست بوثباي بولاية ماين: "من المدهش أننا لم نكن نعرف عن هذه "العملية" من قبل، وأننا تجاهلناها".
ومن شأن تعدين العقد المعدنية في أعماق البحار أن يثير أعمدة من الرواسب التي يمكن أن تتراكم مرة أخرى وتخنق المناطق القريبة. وتضيف أوركوت أنه إذا كان الأمر كذلك، فإن التعدين يمكن أن يقلل من إنتاج الأكسجين هناك، على الرغم من أنه من غير الواضح ما قد يفعله ذلك بالنظام البيئي الأوسع. وسيكون هذا التخفيض أكبر بكثير من الكمية الناتجة عن إزالة العقد نفسها. وتشير: "في هذه المرحلة، لا نعرف ما إذا كان إنتاج الأكسجين له تأثير يتجاوز المنطقة المحيطة بالعقد".
----