科学家发现海洋深处无光产生的“暗氧”

海洋生物化学专家博·帕克·乔根森（Bo Parker Jorgensen）没有参与这项研究，但回顾了这项研究，他在接受采访时表示，这是一个“非常不寻常的发现”。

这些发现可能会对深海采矿业产生影响，深海采矿业的参与者一直试图让他们探索海洋深处并提取矿物，例如构成多金属结核的矿物。 它们被认为对于向绿色能源过渡至关重要。 环保活动人士等 科学家们 相信 深海采矿很危险 因为它们可能会以意想不到的方式破坏生态系统的稳定，并可能影响海洋帮助遏制气候变化的能力。 该研究获得了海底采矿勘探领域公司的资助。

当该研究的主要作者安德鲁·斯威特曼 (Andrew Sweetman) 于 2013 年首次记录来自太平洋底部的异常氧气读数时，他认为他的研究设备出现了故障。

“我基本上告诉我的学生，‘只需将传感器放入盒子中即可。我们会将它们带回制造商并进行测试，因为他们给我们带来了垃圾，’”海底生态和生物化学研究小组负责人斯威特曼说在苏格兰海洋科学协会。 他告诉美国有线电视新闻网“每次工厂回来时，他都会说，‘它们正在工作，它们已经过校准。’

2021 年和 2022 年，斯威特曼和他的团队返回了克拉里昂-克利珀顿区，该地区位于太平洋中部，以存在大量多金属结核而闻名。 确信传感器正常工作后，他们将设备降低到地表以下 13,000 多英尺处，将小盒子放入沉积物中。 这些盒子在原地放置了 47 小时，以进行实验并测量生活在那里的微生物消耗的氧气水平。

氧气水平非但没有下降，反而上升——表明产生的氧气量大于消耗的氧气量。

研究人员推测，正是构成多金属结核的不同矿物的电化学活性 研究参与者之一托比亚斯·哈恩 (Tobias Hahn) 在接受采访时表示，大脑中的神经元负责产生由传感器测量的氧气，就像电池一样，电子从一个电极流到另一个电极，从而产生电流。

哈恩说，这一假设将加深我们对海底生物如何存在的理解，他特别关注该研究实验中使用的传感器。 他补充道：“我们相信，当光合作用过程开始时，地球上的生命就开始了，氧气通过光合作用过程被带到地球。这种将水电化学分解为氧气和氢气的过程可能为海洋提供了氧。”

“这可能会改变生命如何开始的故事，”他补充道。

A 有关该研究的新闻稿 该研究称，其发现挑战了“长期以来的假设，即只有能够进行光合作用的生物体，如植物和藻类，才能在地球上产生氧气。”

但如果这一发现得到证实，“我们需要重新考虑如何在水下提取”钴、镍、铜、锂和锰等材料，“以免耗尽深海生命的氧气来源，”弗朗茨·盖格说，西北大学化学教授，也是研究参与者之一，在声明中。

盖革说，20 世纪 80 年代的海底采矿具有警示意义。 几十年后，当海洋生物学家访问这些地点时，“他们发现细菌甚至还没有恢复。” 但在没有采矿的地区，“海洋生物蓬勃发展”。

“这些‘死亡区’持续数十年的原因仍然未知，”他说。 但它们存在的事实表明，从富含多金属结核的地区的海底提取矿物质可能特别有害，因为这些地区的动物多样性往往比“更加多样化的热带雨林”更高，他说。

哈恩说，尽管这项研究指出了一条支持深海生命的有趣新途径，但仍然存在许多问题。 他补充说，“我们只是不知道”通过这个过程可以产生多少“暗氧”，它如何影响多矿物结核，或者需要多少结核才能产生氧气。

尽管这项研究的方法很可靠，但“缺少的是对正在发生的事情以及这是什么样的过程的理解，”帕克·乔根森说。