الاكتشاف الغامض لـ “الأكسجين الداكن” في قاع المحيط

هذه القصة أصلا ظهر على WIRED Italia وتمت ترجمته من الإيطالية.

لأكثر من عشر سنوات، كان أندرو سويتمان وزملاؤه يدرسون قاع المحيط وأنظمته البيئية، وخاصة في منطقة كلاريون-كليبرتون في المحيط الهادئ، وهي منطقة مليئة بالعقيدات المتعددة المعادن. تحتوي هذه الصخور، بحجم البطاطس، على معادن ثمينة – الليثيوم والنحاس والكوبالت والمنغنيز والنيكل – التي تُستخدم في صنع البطاريات. وهي بمثابة مكافأة مغرية لشركات التعدين في أعماق البحار، التي تعمل على تطوير تقنيات لجلبها إلى السطح.

قد تكون العقيدات مصدرًا محتملاً لمكونات البطارية، لكن سويتمان يعتقد أنها يمكن أن تنتج بالفعل شيئًا مختلفًا تمامًا: الأكسجين. عادة، يتم إنشاء العنصر عندما تقوم الكائنات الحية بعملية التمثيل الضوئي، ولكن الضوء لا يصل إلى عمق 4000 متر تحت سطح المحيط. بدلًا من ذلك، كما يقترح سويتمان وفريقه في الجمعية الاسكتلندية لعلوم البحار في ورقة بحثية جديدة، يمكن أن تقود العقيدات تفاعلًا ينتج عنه هذا الأكسجين “المظلم” من مياه البحر.

لاحظ سويتمان شيئًا غريبًا لأول مرة في عام 2013. كان يعمل مع فريقه على قياس تدفق الأكسجين في المناطق المحصورة داخل المناطق الغنية بالعقيدات في قاع البحر. يبدو أن تدفق الأكسجين يزداد في قاع البحر، على الرغم من عدم وجود كائنات حية تقوم بالتمثيل الضوئي في مكان قريب، لدرجة أن الباحثين اعتقدوا أنه كان شذوذًا فعالاً.

ومع ذلك، تكررت النتيجة نفسها في عام 2021، وإن كان ذلك باستخدام نهج قياس مختلف. وكان العلماء يقيمون التغيرات في مستويات الأكسجين داخل الغرفة القاعية، وهي أداة تجمع الرواسب ومياه البحر لتكوين عينات مغلقة من بيئة قاع البحر. وقد سمحت لهم الأداة بتحليل، من بين أمور أخرى، كيفية استهلاك الكائنات الحية الدقيقة للأكسجين داخل بيئة العينة. كان من المفترض أن يتناقص الأكسجين المحتجز في الغرفة بمرور الوقت مع استهلاك الكائنات الحية في الماء والرواسب له، لكنه حدث العكس: على الرغم من الظروف المظلمة التي تمنع أي تفاعلات التمثيل الضوئي، زادت مستويات الأكسجين في الغرفة القاعية.

القضية بحاجة إلى التحقيق. أولاً، تأكد الفريق على وجه اليقين من عدم وجود أي كائنات دقيقة قادرة على إنتاج الأكسجين. وبمجرد التأكد من ذلك، افترض العلماء أن العقيدات المتعددة المعادن التي تم التقاطها في الغرفة القاعية قد تكون متورطة. بعد عدة اختبارات معملية، يقول سويتمان، وجدوا أن العقيدات تعمل مثل البطارية الجيولوجية: فهي تولد تيارًا كهربائيًا صغيرًا (حوالي 1 فولت لكل منها) يقسم جزيئات الماء إلى مكونيها، الهيدروجين والأكسجين، في عملية تسمى التحليل الكهربائي.

ومع ذلك، فإن كيفية إنتاج العقيدات للأكسجين ليست واضحة تمامًا: فمن غير المعروف ما الذي يولد التيار الكهربائي، وما إذا كان التفاعل مستمرًا، والأهم من ذلك، ما إذا كان إنتاج الأكسجين كبيرًا بما يكفي للحفاظ على النظام البيئي.

ثم هناك سؤال أكبر: ماذا لو كان التحليل الكهربائي الناجم عن العقيدات المتعددة المعادن هو الشرارة التي بدأت الحياة على الأرض؟ وفقًا لسويتمان، هذه فرضية مثيرة يجب استكشافها بشكل أكبر. قد يكون من الممكن أن يحدث هذا في عوالم أخرى، ويكون مصدرًا محتملاً للحياة الغريبة.

وتضيف هذه الاحتمالات وزنا إلى الحجة القائلة بأن قاع البحار العميق يمثل بيئة حساسة تحتاج إلى الحماية من الاستغلال الصناعي. (هناك بالفعل عريضة، موقعة من قبل أكثر من 800 عالم بحري من 44 دولة مختلفة، تسلط الضوء على المخاطر البيئية الأوسع نطاقاً الناجمة عن التعدين في أعماق البحار وتدعو إلى التوقف مؤقتاً عن تطويره).

ولكن مع وجود العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها، يلقي البعض ظلالا من الشك على النتائج. جاءت أكبر الانتقادات من داخل عالم التعدين في قاع البحار: يقول باتريك داونز من شركة ميتالز، وهي شركة تعدين في قاع البحر تعمل في المياه العميقة – وهي نفس المياه التي درسها سويتمان والتي مولت أبحاث سويتمان جزئيًا – إن النتائج هي نتيجة لتلوث الأكسجين من مصادر خارجية، وأن شركته ستنتج قريبًا ورقة بحثية تدحض الأطروحة التي طرحتها مجموعة سويتمان.