Sauerstoff, das Molekül, das intelligentes Leben, wie wir es kennen, unterstützt, wird größtenteils von Pflanzen hergestellt. Ob unter Wasser oder an Land, sie tun dies durch Photosynthese von Kohlendioxid. Eine aktuelle Studie zeigt jedoch, dass in Tiefen, die kein Licht erreichen kann, Sauerstoff produziert werden kann, ohne dass Leben erforderlich ist.
Die Autoren von eine aktuelle Veröffentlichung In Naturgeowissenschaften sammelten Proben aus Tiefseesedimenten, um die Geschwindigkeit des Sauerstoffverbrauchs am Meeresboden durch Organismen oder Sedimente zu bestimmen, die mit Sauerstoff reagieren können. Doch in mehreren ihrer Experimente stellten sie tatsächlich fest, dass der Sauerstoffgehalt zunahm und nicht abnahm, wie erwartet. Dies führte dazu, dass sie sich fragten, wie dieser Sauerstoff hergestellt wurde.
Sie fanden heraus, dass diese „dunkle“ Sauerstoffproduktion am Meeresboden offenbar nur in Gegenwart sogenannter Mineralkonzentrate stattfindet polymetallische Knötchen und Ablagerungen von Metallen, sogenannte metallhaltige Sedimente. Die Autoren gehen davon aus, dass die Knötchen die richtige Metallmischung aufweisen und dicht genug gepackt sind, damit elektrischer Strom hindurchfließen kann ElektrolyseDabei wird genügend Energie erzeugt, um Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) vom Wasser (H₂O) zu trennen.
Die Autoren vermuten außerdem, dass die Menge des erzeugten Sauerstoffs je nach Anzahl und Mischung der Knötchen auf dem Meeresboden schwanken kann.
Dieses Forschungsteam versuchte, die Auswirkungen des von einem Bergbauunternehmen finanzierten Abbaus von Metallen aus dem Tiefseeboden wie Lithium, Kobalt oder Kupfer zu verstehen, um sicherzustellen, dass der Tiefseebergbau einen Nettonutzen für die Menschheit und das Erdsystem mit sich bringt . Aus Lithium und Kobalt werden beispielsweise wiederaufladbare Batterien für Mobiltelefone, Laptops und Elektrofahrzeuge hergestellt. Kupfer ist für die elektrische Verkabelung in Geräten wie Fernsehern und Radios sowie für Dächer und Sanitäranlagen von entscheidender Bedeutung.
Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Clarion-Clipperton-Zone des Pazifischen Ozeans, eine weite Ebene zwischen Hawaii und Mexiko, in der Millionen Tonnen dieser Metalle gefunden wurden. Allerdings glauben Wissenschaftler, dass der Abbau in dieser Größenordnung potenziell unvorhersehbar ist und dass dies möglich ist Lebensräume zerstören lebenswichtig für die Ökosysteme der Ozeane. Auch der Tiefseebergbau kann schädliche Sedimentfahnen einbringen zu fragilen Ökosystemen, was zu einer wachsenden Zahl von Ländern führt für ein Moratorium.
Dunkler Sauerstoff für das Leben
Die Implikationen für diesen Befund könnten auch im Leben anderswo eine Rolle spielen.
Sauerstoff ist für das komplexe Leben, wie wir es kennen, unerlässlich. Komplexes Leben hat sich parallel zu Photosynthesizern entwickelt und ausgeweitet, die tatsächlich Sauerstoff als Abfallprodukt produzieren. Doch dieser Sauerstoff ermöglicht den Organismen Stoffwechsel sein viel effizienter als ohne.
Ohne photosynthetische Bakterien wäre es möglicherweise nie zu der Abhängigkeit des Lebens auf der Erde von Sauerstoff gekommen, zusätzlich zu dem evolutionären Weg zur Artenvielfalt, wie wir sie kennen. Diese Studie zeigt jedoch, dass reiche Knötchen am Meeresboden möglicherweise eine zusätzliche Sauerstoffquelle für die Biosphäre – die Lebenszone auf der Erde, die alle lebenden Organismen umfasst – bereitgestellt haben.
Wir können nicht verstehen, wie diese Knötchen die Evolution beeinflusst haben, bis wir mehr über ihre Entstehung erfahren tiefer in der Zeit. Im Moment wissen wir nur, dass diese Knötchen selbst Sauerstoff benötigt hätten, um sich zu bilden.
Studien wie diese zeigen, wie sehr der Ursprung des Lebens auf der Erde immer noch ein Rätsel ist.
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