Les enfants demandent toujours « Pourquoi? » Comme ils vivent des choses pour la première fois, il est naturel de vouloir en savoir plus. Mais à mesure que les enfants deviennent des adultes, ils rejettent souvent quelque chose de nouveau qui remet en question leur expérience et leur compréhension.
C’est ce qui m’est arrivé lorsque j’ai découvert une source de production d’oxygène en mer profonde, mais je l’ai ignoré pendant neuf ans.
En 2013, je m’effectuais des expériences pour mesurer le cyclisme du carbone du fond marin dans la zone Clarion-Clipperton de l’océan Pacifique en 2013. J’ai déployé un système d’atterrir (une plate-forme à distance utilisée pour transporter des équipements scientifiques) à une profondeur de 4000 mètres et il est revenu avec des bulles à l’intérieur. C’était très inhabituel, donc deux ans plus tard, lorsque nous sommes retournés sur le même site, j’ai pris des optodes (capteurs d’oxygène) avec moi.
Ceux-ci sont conçus pour mesurer la consommation d’oxygène, mais à la place, ils me montraient la production d’oxygène, exactement le contraire de ce que j’attendais. Au lieu de me demander pourquoi j’obtiens ces résultats, j’ai rejeté la lecture à la suite d’un capteur défectueux.
On nous enseigne tous très tôt dans notre éducation que l’oxygène n’est produit que par la photosynthèse et qui nécessite de la lumière – quelque chose en plus court à des milliers de mètres sous la surface de la mer. Il m’a fallu jusqu’en 2021, lorsque j’ai mesuré la production d’oxygène avec une deuxième méthode, que j’ai réalisé que nous avions trouvé quelque chose d’exceptionnel: l’oxygène foncé – oxygène produit sans soleil.
À l’été 2024, mon équipe et moi avons publié Nos résultats dans le journal Géoscience de la nature.
La découverte de l’oxygène sombre a déplacé notre compréhension de la mer profonde et potentiellement la vie sur Terre. Mais nous ne savons toujours pas avec certitude comment cet oxygène est produit, et dans quelle mesure, et s’il est écologiquement significatif pour les écosystèmes en haute mer où cela se produit.
Dans notre article, nous suggérons que la source pourrait être des nodules polymétalliques, des formations de type roche composées de nombreux métaux différents, y compris le manganèse, qui peuvent créer des différences de potentiel électrique lors de l’interaction avec l’eau de mer.
Nous avons proposé que ceux-ci pourraient produire une tension suffisante pour diviser l’eau de mer en hydrogène et en oxygène. Une nouvelle étude chinoise Il vient de montrer que l’oxygène peut potentiellement être produit lorsque ces nodules de manganèse se forment.
Plus de questions «pourquoi»
Cette année, nous sonderons certaines de ces questions scientifiques. Si nous montrons que la production d’oxygène est possible en l’absence de photosynthèse, cette découverte changerait notre façon de regarder la possibilité de la vie sur d’autres planètes.
En effet, nous sommes déjà en conversation avec des experts de la NASA qui croient que l’oxygène sombre pourrait remodeler notre compréhension de la façon dont la vie pourrait être maintenue sur d’autres mondes océaniques comme Encelade et Europa, des lunes qui ont des croûtes de glace qui limitent la pénétration du soleil à l’océan ci-dessous.
Nous sommes également en train d’analyser le potentiel de l’oxygène sombre dans l’océan Pacifique central et de développer des atterrisseurs ou de plates-formes spécialement conçues et autonomes. Ce sera la première occasion du Royaume-Uni de goûter en dessous des profondeurs de 6 000 m.
Ces véhicules transporteront une instrumentation spécialisée à des profondeurs de 11 000 mètres, où la pression est plus que une tonne métrique par centimètre carré (Cela équivaut à 100 éléphants assis sur toi).
Nous examinerons si l’hydrogène est libéré lors de la création d’oxygène sombre et s’il est utilisé comme source d’énergie pour une communauté de microbes inhabituellement grande dans certaines parties de l’océan profond. Nous voulons également en savoir plus sur la façon dont le changement climatique pourrait avoir un impact sur l’activité biologique en mer profonde.
Ce projet est le premier du genre à explorer directement ces processus. Mon équipe pourra étudier le fond marin profond dans le zone hadalune zone qui atteint 6 000 à 11 000 mètres de profondeur et représente environ 45% de l’océan entier. Cet habitat, plein de tranchées océaniques profondes, est encore mal compris.
La découverte de l’oxygène sombre a clairement des implications potentielles pour l’industrie minière de la haute mer. L’exploitation en haute mer extraire des nodules polymétalliques contenant des métaux tels que le manganèse, le nickel et le cobalt, qui sont nécessaires pour produire des batteries au lithium-ion pour les véhicules électriques et les téléphones portables.
Nous ne savons pas encore comment une industrie comme cela affecterait les fonds marins, mais nos recherches au cours des prochaines années devraient aider à répondre à plusieurs des questions posées et peut-être mieux informer où le fond marin devrait être plus protégé contre l’exploitation de la haute mer. Une chose est sûre: quoi que nous trouvions, je vais essayer de nourrir mon sentiment d’enthousiasme enfantin et assurer de demander « pourquoi? »
Plus d’informations:
Andrew K. Sweetman et al, Preuve de production d’oxygène sombre au fond marin abyssal, Géoscience de la nature (2024). Doi: 10.1038 / s41561-024-01480-8
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