علماء يكتشفون “الأكسجين الداكن” الذي تنتجه معادن قاع البحر في دراسة رائدة

اكتشف فريق دولي من العلماء أن الأكسجين يتم إنتاجه بواسطة عقيدات معدنية على شكل البطاطس تقع على عمق آلاف الأقدام تحت سطح المحيط الهادئ.

وتتحدى النتائج، التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Geoscience، الإجماع العلمي حول كيفية إنتاج الأكسجين – وقد تجبر حتى على إعادة التفكير الجذري في أصول الحياة المعقدة على الأرض.

وبالإضافة إلى التأثيرات المترتبة على علوم المحيطات، يثير البحث مخاوف جديدة بشأن مخاطر التعدين في أعماق البحار.

اكتشف فريق من العلماء بقيادة البروفيسور أندرو سويتمان من الجمعية الاسكتلندية للعلوم البحرية في المملكة المتحدة أن الأكسجين يتم إنتاجه في ظلام دامس على عمق حوالي 4000 متر (13100 قدم) تحت سطح المحيط.

كان من المعتقد في السابق أن الكائنات الحية مثل النباتات والطحالب فقط هي القادرة على استخدام الطاقة لإنشاء الأكسجين على الكوكب من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي، والتي تتطلب ضوء الشمس.

وقال سويتمان “لكي تبدأ الحياة الهوائية على الكوكب، كان لابد من وجود الأكسجين، وفهمنا هو أن إمدادات الأكسجين على الأرض بدأت مع الكائنات الحية القادرة على التمثيل الضوئي”.

“ولكننا نعلم الآن أن الأكسجين ينتج في أعماق البحار، حيث لا يوجد ضوء. لذا أعتقد أننا بحاجة إلى إعادة النظر في أسئلة مثل: أين بدأت الحياة الهوائية؟”

تم اكتشاف “الأكسجين الداكن” أثناء قيام الباحثين بأعمال ميدانية على متن سفن في المحيط الهادئ. قام الفريق بأخذ عينات من قاع البحر في منطقة كلاريون-كلابيرتون، وهي سهل سحيق يقع بين هاواي والمكسيك، لتقييم التأثيرات المحتملة للتعدين في أعماق البحار.

قام الباحثون بتحليل عدد من العقيدات ووجدوا أن العديد منها تحمل شحنة كهربائية “عالية للغاية”، والتي قالوا إنها قد تؤدي إلى تقسيم مياه البحر إلى هيدروجين وأكسجين من خلال عملية تسمى التحليل الكهربائي لمياه البحر.

وقال سويتمان: “من خلال هذا الاكتشاف، قمنا بتوليد العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها، وأعتقد أن لدينا الكثير لنفكر فيه فيما يتعلق بكيفية استخراج هذه العقيدات، والتي تعتبر بمثابة بطاريات في الصخور”.

وأضاف أنه سيكون من الضروري إجراء المزيد من الأبحاث حول إنتاج “الأكسجين الداكن”.

تم تمويل الدراسة جزئيًا من قبل شركة التعدين الكندية The Metals Company، والتي تهدف إلى التعدين في منطقة كلاريون كلابرتون بحلول أواخر عام 2025.

تتضمن ممارسة التعدين في أعماق البحار المثيرة للجدل استخدام الآلات الثقيلة لاستخراج المعادن الثمينة مثل الكوبالت والنيكل والنحاس والمنجنيز والتي يمكن العثور عليها في العقيدات المتعددة المعادن في قاع المحيط. الاستخدامات النهائية لهذه المعادن واسعة النطاق وتشمل بطاريات السيارات الكهربائية وطواحين الهواء والألواح الشمسية.

حذر العلماء من أن التأثيرات البيئية الكاملة للتعدين في أعماق البحار يصعب التنبؤ بها.

في غضون ذلك، تقول جماعات الدفاع عن البيئة إن هذه الممارسة لا يمكن أن تتم بشكل مستدام وسوف تؤدي حتما إلى تدمير النظام البيئي وانقراض الأنواع.

وقالت صوفيا تسينيكلي، قائدة الحملة العالمية للتعدين في أعماق البحار في تحالف الحفاظ على أعماق البحار، وهي مجموعة بيئية غير حكومية، “إن اكتشاف أن عملية مرتبطة بالعقيدات المتعددة المعادن تنتج الأكسجين، في منطقة تستهدفها صناعة التعدين في أعماق البحار، يوفر المزيد من الدعم للحاجة الملحة إلى وقف مؤقت”.

وقال تسينيكلي يوم الاثنين “يؤكد هذا البحث على مدى ما زال أمامنا لاكتشافه وتعلمه عن أعماق البحار، ويثير المزيد من الأسئلة حول كيفية تأثير التعدين في أعماق البحار على حياة وعمليات أعماق البحار”.