Θα μπορούσε να γεννιέται οξυγόνο στη φύση χωρίς φωτοσύνθεση; Θα μπορούσαν τα βάθη των ωκεανών, εκεί όπου δεν φτάνει το ηλιακό φως, να είναι μια νέα πηγή του αερίου της ζωής παράγοντας «σκοτεινό οξυγόνο»; Νέα και εντυπωσιακά δεδομένα, για την παραπέρα εξερεύνηση αυτών των ερωτημάτων, έφερε η δημοσίευση στο έγκυρο περιοδικό Nature Geoscience των συμπερασμάτων ενδελεχούς έρευνας επιστημόνων από τη Βρετανία, τη Γερμανία και τις ΗΠΑ. Η επιστημονική ομάδα ανακάλυψε πως οι πολυμεταλλικοί κόνδυλοι, που βρίσκονται σε βάθος 3.000 μέτρων στη ζώνη Κλάριον – Κλίπερτον στον Ειρηνικό Ωκεανό, απελευθερώνουν οξυγόνο. Προφανώς διασπώντας τα μόρια του νερού, χωρίς παρουσία φωτός σε αυτά τα βάθη, κάνοντας δηλαδή ηλεκτρόλυση. Πρόκειται για την πρώτη φορά στην ιστορία της επιστήμης που υπάρχει μια τέτοια καταγραφή. Μια φωτεινή είδηση από τα πιο σκοτεινά σημεία του πλανήτη μας.

«Οταν λάβαμε για πρώτη φορά αυτά τα δεδομένα νομίσαμε ότι οι αισθητήρες ήταν ελαττωματικοί, επειδή σε κάθε μελέτη που έχει γίνει σε μεγάλα θαλάσσια βάθη φαίνεται κατανάλωση οξυγόνου και όχι παραγωγή», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Αντριου Σουίτμαν, καθηγητής οικολογίας του βυθού και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας βιογεωχημείας στη Σκωτσέζικη Ενωση για τη Θαλάσσια Επιστήμη (SAMS). Οταν τα όργανα συνέχισαν να δείχνουν τα ίδια αποτελέσματα, ο Σουίτμαν και οι συνάδελφοί του ήξεραν ότι «ήταν μπροστά σε κάτι πρωτοποριακό και αδιανόητο».

«Πρόκειται για μια πραγματικά εντυπωσιακή έρευνα, που φαίνεται πως είναι αποτέλεσμα πολύχρονης ενασχόλησης της επιστημονικής ομάδας με το αντικείμενο», λέει στην «Κ» ο Αρης Καραγεώργης, διευθυντής του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας του ΕΛΚΕΘΕ. Με τη βοήθειά του επιχειρούμε να αποκρυπτογραφήσουμε τα ευρήματα και να ανιχνεύσουμε τη σημασία τους.

«Στη συγκεκριμένη περιοχή, και όχι μόνο, υπάρχουν στον πυθμένα του ωκεανού πολυμεταλλικοί κόνδυλοι, γνωστότεροι παλαιότερα ως κόνδυλοι μαγγανίου. Πρόκειται για συσσωματώσεις, σαν μικρά βραχάκια, μεγέθους από μερικά εκατοστά έως ένα πεπόνι, που επικάθονται πάνω στη λάσπη του βυθού σε βάθη έως και 4.000 μέτρων και περιέχουν πολλά μέταλλα, όπως σίδηρο, μαγγάνιο, χαλκό, νικέλιο, και άλλα πολύτιμα για τη σύγχρονη ηλεκτροκίνηση, όπως λίθιο και κοβάλτιο, καθώς και σπάνιες γαίες, όπως το δημήτριο. Για τη δημιουργία αυτών των κονδύλων χρειάστηκαν εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια και πιθανόν στην αρχή να υπήρξε ένα οργανικό υλικό, όπως ένα δόντι ψαριού ή ένα όστρακο, για να αρχίσουν να “κτίζονται”. Μάλιστα αναπτύσσονται σαν κρεμμύδι, με στρώσεις, κι αυτό έχει σημασία για τη συνέχεια», εξηγεί ο κ. Καραγεώργης.

Η παραγωγή του μπορεί να βοηθήσει τον πλανήτη να ανασάνει, ενώ ταυτόχρονα τροφοδοτεί με το πολύτιμο αέριο τη ζωή στα απύθμενα θαλάσσια βάθη.

Μέχρι τώρα γνωρίζαμε πως όσο πιο βαθιά κατεβαίνουμε στο θαλασσινό νερό το οξυγόνο μειώνεται, γιατί καταναλώνεται από βακτήρια και άλλους οργανισμούς, και σε μεγάλα βάθη δεν ανανεώνεται, καθώς ούτε το ατμοσφαιρικό οξυγόνο φτάνει τόσο βαθιά, ούτε υπάρχει διαδικασία φωτοσύνθεσης. Από το 2013 οι ερευνητές είχαν παρατηρήσει πως αυτό δεν ισχύει για περιοχές της ζώνης Κλάριον – Κλίπερτον, που εκτείνεται μεταξύ Μεξικού και Χαβάης. Οπως δήλωσε πρόσφατα ο Αντριου Σουίτμαν, «για χρόνια αγνόησα αυτά τα στοιχεία, γιατί είχα διδαχθεί πως το οξυγόνο παράγεται μόνο μέσω της φωτοσύνθεσης».

Η επιστημονική ομάδα αποφάσισε όμως να επιστρέψει και να πραγματοποιήσει ενδελεχή καταγραφή των δεδομένων. «Απομονώνοντας ορισμένες περιοχές με ειδικούς κώδωνες κατέγραψαν την παραγωγή οξυγόνου. Στη συνέχεια εντυπωσιάζει η εξαντλητική τους προσπάθεια να αποκλείσουν οποιονδήποτε άλλον παράγοντα μπορεί να δίνει αυξημένο οξυγόνο. Το τελικό συμπέρασμα ήταν πως η αιτία είναι οι κόνδυλοι. Μάλιστα, όσο μεγαλύτερη επιφάνεια είχαν τόσο περισσότερο οξυγόνο παραγόταν», εξηγεί ο διευθυντής του Ινστιτούτου Ωκεανογραφίας του ΕΛΚΕΘΕ.

Πώς όμως προκύπτει το οξυγόνο; «Προφανώς εξελίσσεται κάποια διαδικασία ηλεκτρόλυσης». Και η ενέργεια γι’ αυτή; «Υπάρχουν διαφορές δυναμικού ανάμεσα σε διαφορετικά σημεία των κονδύλων, διαφορές που προκύπτουν και από τη γεωμετρία και το σχήμα των πολυμεταλλικών κονδύλων και του φλοιού τους. Με βάση αυτά οι ερευνητές υπολογίζουν πως μπορεί να παραχθεί η ενέργεια που απαιτείται για τη δημιουργία του “σκοτεινού οξυγόνου”», εξηγεί ο κ. Καραγεώργης.

«Πρόκειται για μια καινούργια θεωρία», τονίζει ο ερευνητής του ΕΛΚΕΘΕ. «Αυτό που επιβεβαιώνεται είναι πως η θάλασσα κρύβει τεράστια μυστικά, πολύ κρίσιμα για το μέλλον της ανθρωπότητας και του περιβάλλοντος». Η παραγωγή «σκοτεινού οξυγόνου» μπορεί να είναι μια πολύτιμη πλευρά στην προσπάθεια του πλανήτη να ανασάνει, ενώ ταυτόχρονα τροφοδοτεί με το πολύτιμο αέριο τη ζωή στα απύθμενα θαλάσσια βάθη.

«Τα τελευταία χρόνια εξετάζονται μεγάλα προγράμματα για την απόσπαση αυτών των κονδύλων, με τα πολύτιμα μέταλλα, από τους βυθούς. Υπάρχει ήδη τεχνολογικά ανεπτυγμένος εξοπλισμός με ρομποτικά βαθυσκάφη για να κάνουν τη δουλειά. Υπάρχουν ερωτήματα όμως: θα διαλύσουμε κάτι πριν καταλάβουμε καν πώς λειτουργεί; Η φύση χρειάστηκε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια για να δημιουργήσει αυτά τα “βραχάκια”. Θα τα καταναλώσουμε εμείς μέσα σε λίγα χρόνια, χωρίς περιθώριο να ξαναδημιουργηθούν;», αναρωτιέται εύλογα ο κ. Καραγεώργης.