اکسیژن تیره تولید شده توسط باتری های اعماق دریا

دانشمندان کشف کرده اند که “اکسیژن تاریک” در اعماق اقیانوس ظاهراً توسط توده های فلزی در کف دریا تشکیل می شود.

حدود نیمی از اکسیژنی که تنفس می کنیم از اقیانوس ها تامین می شود. اما قبل از این کشف، مشخص بود که توسط گیاهان دریایی ساخته شده است که فتوسنتز را انجام می دهند – چیزی که به نور خورشید نیاز دارد.

در اینجا، در عمق 5 کیلومتری، جایی که نور خورشید نمی تواند نفوذ کند، به نظر می رسد که اکسیژن توسط “گره های” فلزی طبیعی تشکیل شده است که آب دریا – H2O – را به هیدروژن و اکسیژن تقسیم می کند.

چندین شرکت معدنی قصد دارند این گره‌ها را جمع‌آوری کنند، که دانشمندان دریایی نگرانند فرآیند کشف‌شده جدید را مختل کند و به حیات دریایی آسیب برساند که بستگی به اکسیژن تولیدی آنها دارد.

پروفسور اندرو سویتمن، محقق ارشد انجمن علوم دریایی اسکاتلند، توضیح می دهد: “من برای اولین بار در سال 2013 این را دیدم – مقادیر عظیمی از اکسیژن در بستر دریا در تاریکی مطلق تولید می شود.” من فقط آن را نادیده گرفتم زیرا به من آموختند که اکسیژن را فقط از طریق فتوسنتز دریافت می کنید.

او به بی‌بی‌سی نیوز گفت: «سرانجام متوجه شدم که سال‌ها این کشف بزرگ را نادیده گرفته‌ام.

او و همکارانش این مطالعه را در منطقه دریای عمیق بین هاوایی و مکزیک انجام دادند – بخشی از یک منطقه وسیع از کف دریا که با این گره های فلزی پوشیده شده است. هنگامی که فلزات محلول در آب دریا روی قطعات پوسته یا سایر زباله ها جمع می شوند، گره ها تشکیل می شوند. این فرآیندی است که میلیون ها سال طول می کشد.

و از آنجایی که این گره ها حاوی فلزاتی مانند لیتیوم، کبالت و مس هستند – که همه آنها برای ساخت باتری ها مورد نیاز هستند – بسیاری از شرکت های معدنی در حال توسعه فناوری هایی برای جمع آوری آنها و آوردن آنها به سطح هستند.

اما پروفسور سویتمن می گوید که اکسیژن تیره ای که آنها تولید می کنند می تواند از حیات در کف دریا نیز پشتیبانی کند. و کشف او که در ژورنال Nature Geoscience منتشر شده است، نگرانی های جدیدی را در مورد خطرات سرمایه گذاری های پیشنهادی برای استخراج معادن در اعماق دریا ایجاد می کند.

دانشمندان دریافته اند که گره های فلزی دقیقاً به این دلیل که به عنوان باتری عمل می کنند قادر به تولید اکسیژن هستند.

پروفسور سویتمن توضیح داد: “اگر یک باتری را در آب دریا قرار دهید، شروع به گاز زدن می کند.” این به این دلیل است که جریان الکتریکی در واقع آب دریا را به اکسیژن و هیدروژن تقسیم می کند [which are the bubbles]. ما فکر می کنیم این همان چیزی است که برای این گره ها در حالت طبیعی آنها اتفاق می افتد.”

او افزود: «این مانند باتری در مشعل است. “شما یک باتری می گذارید، روشن نمی شود. شما دو تا را وصل می کنید و ولتاژ کافی برای روشن کردن یک مشعل دارید. بنابراین، هنگامی که گره ها در بستر دریا در تماس با یکدیگر هستند، به طور هماهنگ کار می کنند – مانند چندین باتری.

محققان این نظریه را با جمع آوری و مطالعه ندول های فلزی به اندازه سیب زمینی در آزمایشگاه آزمایش کردند. آزمایشات آنها کشش سطحی هر توده فلزی را اندازه گیری کردند – اساساً قدرت یک جریان الکتریکی. آنها دریافتند که تقریباً برابر با ولتاژ یک باتری معمولی سایز AA است.

آنها می گویند که این بدان معنی است که گره های موجود در کف دریا می توانند جریان های الکتریکی به اندازه کافی قوی برای شکافتن یا الکترولیز مولکول های آب دریا تولید کنند.

محققان بر این باورند که همین فرآیند – تولید اکسیژن از باتری‌هایی که نیازی به نور یا فرآیندهای بیولوژیکی ندارد – می‌تواند در دیگر قمرها و سیارات رخ دهد و محیطی غنی از اکسیژن ایجاد کند که در آن حیات می‌تواند شکوفا شود.

منطقه Clarion-Clipperton، جایی که این کشف انجام شد، منطقه ای است که در حال حاضر توسط تعدادی از شرکت های معدنی بستر دریا که در حال توسعه فناوری برای جمع آوری گره ها و تحویل آنها به یک کشتی در سطح هستند، در حال کاوش است.

اداره ملی اقیانوس شناسی و جوی ایالات متحده هشدار داد که استخراج معادن از بستر دریا می تواند منجر به نابودی حیات بستر دریا و زیستگاه در مناطق مین گذاری شده شود.

بیش از 800 دانشمند دریایی از 44 کشور جهان طومار را امضا کرد تاکید بر خطرات زیست محیطی و درخواست توقف در استخراج معادن.

گونه‌های جدید همیشه در اعماق اقیانوس کشف می‌شوند – اغلب گفته می‌شود که ما در مورد سطح ماه بیشتر از اعماق دریا می‌دانیم. و این کشف نشان می دهد که خود گره ها می توانند اکسیژن را برای حمایت از زندگی در آنجا فراهم کنند.

پروفسور موری رابرتز، زیست شناس دریایی در دانشگاه ادینبورگ، یکی از دانشمندانی است که طومار را علیه استخراج معادن از بستر دریا امضا کرده است. او به بی‌بی‌سی نیوز گفت: «در حال حاضر شواهد قانع‌کننده‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد استخراج نواری ذخایر ندول در اعماق دریا، اکوسیستم‌هایی را که ما به سختی درک می‌کنیم، نابود می‌کند.

از آنجایی که این ذخایر چنین مناطق وسیعی از سیاره ما را پوشانده اند، ادامه استخراج معادن در اعماق دریا با علم به اینکه می تواند منبع قابل توجهی برای تولید اکسیژن باشد، دیوانه کننده خواهد بود.

پروفسور سویتمن افزود: «من این تحقیق را چیزی نمی‌دانم که پایان استخراج را به همراه داشته باشد.

“[But] ما باید آن را با جزئیات بیشتری مطالعه کنیم و باید از این اطلاعات و داده‌هایی که در آینده جمع‌آوری می‌کنیم، زمانی که می‌خواهیم به اعماق اقیانوس برویم و آن‌ها را به دوستدار محیط‌زیست‌ترین روش استخراج می‌کنیم، استفاده کنیم.»