Геохіміки знайшли на дні океану невідоме дотепер джерело кисню, яке виробляє його без світла й участі рослин та мікроорганізмів — компонентів, що вважалися обов'язковими для синтезу кисню. Схоже, кисень з'являється завдяки покладам заліза й марганцю на дні. Ідею вже перевірили експериментально, однак ще слід виявити, наскільки цей процес поширений і як ефективно продукує кисень.Дослідження опублікували в журналі Nature Geoscience
Вимірювання змін потенціалу на уламку марганцево-залізної породи. Camille Bridgewater
Чому науковці звернули погляд на океанічне дно?Традиційно глибоководні організми вважають тільки споживачами кисню, адже до дна не доходить достатньо світла, щоб виробляти кисень шляхом фотосинтезу. Утім науковці почали частіше отримувати дані про незвичний розподіл кисню біля океанічного дна, який міг би вказувати на його утворення на великій глибині. Щоб дослідити, звідки в морських глибинах береться кисень, науковці вирішили провести серію експериментів просто на дні океану.
Як на дні утворювався кисень?Дослідники помістили герметичні камери на глибині 4 кілометрів,
щоб протягом 47 годин вимірювати в них вміст кисню. На противагу їхнім очікуванням, що вміст кисню падатиме, він навпаки зростав, іноді у 3 рази перевищуючи початковий рівень. Швидкість вироблення кисню на океанічному дні сягала 1,7-18 мілімоль на метр квадратний за добу.
Щоб виключити можливість того, що вироблення кисню було зумовленим життєдіяльністю організмів, науковці вводили речовини, які пригнічували або підсилювали ріст мікробів, але швидкість вироблення кисню залишалася незмінною. Утім, наявність на дні бактерій роду Nitrosopumilus які залучені в колообігу азоту та кисню, трохи збільшувала ефективність вироблення кисню. Можливо, це свідчить, що ці бактерії пристосувалися жити саме на такому субстраті.
Далі науковці взялися досліджувати самі марганцево-залізні поклади на дні океану, щоб виявити, яким чином вони пов’язані з виробленням кисню. На поверхні цих покладів зафіксували зміну електричного потенціалу величиною в приблизно один вольт, чого за присутності інших металів-каталізаторів може бути достатньо для утворення кисню з морської води. Оскільки ні розщеплення оксидів марганцю, ні розщеплення води під впливом радіації не пояснили вироблення кисню в таких кількостях, науковці визнали електроліз води причиною утворення кисню біля дна океану.
Чим корисні поклади заліза та марганцю?Відкриття нового джерела кисню в океані розширює наше розуміння еволюції життя в океані,
