Międzynarodowa ekspedycja wykorzysta najnowocześniejsze technologie w strefie Clarion-Clipperton na głębokości ponad jedenastu tysięcy metrów.
Spis treści
Bezdenna otchłań położona na głębokości ponad 11 000 metrów pod powierzchnią Oceanu Spokojnego może zmienić historię życia na Ziemi. Grupa naukowców przygotowuje się do zejścia na dno oceanu z misją, która podważa wielowiekowe przekonania: sprawdzenie, czy skały metaliczne wytwarzają tlen w całkowitej ciemności .
Ekspedycja pod kierownictwem Andrew Sweetmana, profesora Szkockiego Stowarzyszenia Nauk Morskich (SAMS), zainstaluje dwa innowacyjne urządzenia w strefie Clarion-Clipperton, rozległym regionie położonym między Hawajami a Meksykiem, gdzie występują obficie konkrecje polimetaliczne.
Urządzenia te, zwane modułami lądowniczymi i nazwane „Alicja” oraz „Kaya”, zostały zaprojektowane tak, aby wytrzymać ciśnienie 1200 razy większe od ciśnienia panującego na powierzchni Ziemi. Jak wyjaśnił Sweetman podczas konferencji prasowej, sprzęt ten „bardziej przypomina urządzenia do badania kosmosu”.
Głównym celem projektu jest ustalenie, czy te metaliczne skały wytwarzają „ciemny” tlen poprzez elektrolizę, czyli rozdzielanie wody oceanicznej na wodór i tlen pod wpływem naturalnych ładunków elektrycznych. Hipoteza ta, wysunięta przez samego Suwitmana w 2024 roku i opublikowana w czasopiśmie Nature Geoscience, wywołała burzliwą debatę w środowisku naukowym i przemyśle wydobywczym.
Bezprecedensowe technologie i ekstremalne wyzwania
Lądowniki będą mogły pracować na głębokości do jedenaście kilometrów i będą pobierać próbki wody, mierzyć aktywność elektryczną konkrecji i wykorzystywać wskaźniki chemiczne do rozszyfrowania mechanizmu potencjalnej produkcji tlenu. Ponadto zostanie uruchomiony trzeci aparat lądowniczy, służący do analizy przepływów tlenu w tym obszarze — aparat do badania wirów w środowisku wodnym (AEC) .
Wyprawa, finansowana przez fundację Nippon Foundation i wspierana przez Międzyrządową Komisję Oceanograficzną UNESCO (IOC), obejmuje współpracę Jeffreya Marlowa, geobiologa z Uniwersytetu Bostońskiego, oraz Franza M. Geigera, chemika z Uniwersytetu Northwestern. Switman podkreślił skalę badań: „To naprawdę globalna inicjatywa o globalnych konsekwencjach”.
Dyskusja, w której nauka staje w opozycji do interesów gospodarczych.
Odkrycie „ciemnego tlenu” wywołało sceptycyzm i niepokój, zwłaszcza w przemyśle wydobywczym, zainteresowanym eksploatacją złóż bogatych w metale strategiczne do zastosowań w takich technologiach, jak akumulatory do pojazdów elektrycznych. Niektóre firmy i naukowcy sugerowali, że poprzednie wyniki mogły być spowodowane „pęcherzykami powietrza uwięzionymi w przyrządach pomiarowych”. Switman odrzucił tę możliwość i bronił wiarygodności stosowanych protokołów: „Używamy tych urządzeń od 20 lat i nigdy nie wykryliśmy pęcherzyków” – powiedział podczas prezentacji misji.
Znaczenie tego zjawiska wykracza poza ramy nauki podstawowej. Switman ostrzegł, że jeśli plany wydobycia surowców zostaną potwierdzone, „będzie to miało szeroki wpływ” na ekosystem głębinowy, ponieważ „w tych konkretnych miejscach żyje bardzo różnorodna fauna”. Podkreślił jednak, że celem zespołu „nie jest powstrzymanie głębinowego wydobycia surowców, ale dostarczenie informacji, które pomogą zminimalizować szkody, jeśli wydobycie będzie kontynuowane”.
Nowe pochodzenie życia?
Poprzednie eksperymenty laboratoryjne z wydobytymi konkrecjami wykazały „znaczne napięcia elektryczne”, ale ekstremalne warunki panujące na dnie oceanu mogą zmienić to zjawisko. „Nadal nie wiemy dokładnie, w jaki sposób ustala się potencjał elektryczny ani jak powstaje tlen pod ciśnieniem panującym w głębinach morskich” – zauważył Geiger.
Według Marlow kluczem może być aktywność mikroorganizmów zamieszkujących konkrecje: „Biorąc pod uwagę zdolność adaptacyjną, którą mikroorganizmy rozwinęły w procesie ewolucji, staramy się dowiedzieć, co dokładnie robią one wewnątrz konkrecji polimetalicznych”. Switman dodał: „Znamy kilka miejsc w oceanie, gdzie odkryto „ciemny tlen”. Najciekawsze jest to, że niezależnie od wyniku będziemy w stanie odpowiedzieć na niektóre z największych zagadek życia na Ziemi”.
Prognoza globalna i dalsze kroki
Ekspedycja odbędzie się w maju, a naukowcy zakładają, że będą w stanie potwierdzić produkcję tlenu w ciemności już po 24-48 godzinach od wyjęcia urządzeń.
Jednak, według Sweetmana, ostateczna interpretacja wyników może potrwać kilka miesięcy. Równolegle zespół podzieli się swoją metodologią z kolegami z Niemiec w celu porównania metod i obserwacji.
Badania, zatwierdzone w ramach Dekady Działań ONZ na rzecz Ochrony Oceanów, mogą zrewolucjonizować nasze rozumienie granic życia i dynamiki chemicznej oceanów. „Są to ważne pytania, które zazwyczaj zadaje się podczas badania innych światów, a nie naszego własnego” – podsumował Marlow.
