در ژرفای چهار هزار متری زیر سطح دریا، جایی که هیچ نوری از خورشید به آن نمیرسد و تاریکی مطلق حکمفرماست، دانشمندان به پدیدهای برخوردهاند که میتواند یکی از بنیادیترین تصورات ما درباره حیات را زیر سوال ببرد. آنها موفق به شناسایی نوعی «اکسیژن تاریک» شدهاند، اکسیژنی که نه از گیاهان میآید و نه از فتوسنتز، بلکه در دل تاریکی و سکوت کف اقیانوس تولید میشود.
این کشف در منطقهای وسیع از اقیانوس آرام به نام ناحیه کلاریون کلیپرتون انجام شده است. پهنهای عظیم میان هاوایی و سواحل غربی مکزیک که بیشتر به خاطر سنگهای عجیب و سیبزمینیمانندش شناخته میشود؛ سنگهایی که با نام گرههای چندفلزی شناخته میشوند.
این گرهها سرشار از فلزاتی مانند نیکل، منگنز، مس، روی و کبالت هستند. موادی که نقش کلیدی در تولید باتریها و فناوریهای مرتبط با انرژی پاک دارند. به همین دلیل، شرکتهای معدنی از آنها با عنوان «باتری در دل سنگ» یاد میکنند. اما حالا مشخص شده که نقش این سنگها بسیار فراتر از یک منبع معدنی ساده است.
مطالعهای که نتایج آن در نشریه علمی Nature Geoscience منتشر شده نشان میدهد این گرههای فلزی قادرند در تاریکی کامل و بدون حضور نور، اکسیژن تولید کنند. پدیدهای که پژوهشگران آن را «اکسیژن تاریک» نامیدهاند.
اندرو سوئیتمن، بومشناس اعماق دریا و نویسنده اصلی این پژوهش، میگوید درک ما از آغاز حیات هوازی بر این اساس بود که اکسیژن تنها با ظهور موجودات فتوسنتزکننده در سطح زمین پدید آمده است. اما اکنون میدانیم که اکسیژن میتواند در اعماق دریا و بدون نور نیز تولید شود. این موضوع ما را وادار میکند دوباره بپرسیم حیات هوازی ممکن است از کجا آغاز شده باشد.
داستان این کشف به بیش از یک دهه قبل بازمیگردد. زمانی که سوئیتمن و تیمش در حال بررسی کاهش سطح اکسیژن در اعماق اقیانوس بودند. در سال ۲۰۱۳، حسگرها به شکلی غیرمنتظره افزایش اکسیژن را در این ناحیه ثبت کردند. در ابتدا تصور شد دستگاهها دچار خطا شدهاند، اما دادههای بعدی نشان داد که این پدیده واقعی است.
پژوهشگران با الهام از همان ایده «باتری در سنگ»، این فرضیه را مطرح کردند که گرههای فلزی مانند یک باتری طبیعی یا ژئوباتری عمل میکنند. آنها میتوانند با ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی، مولکولهای آب دریا را تجزیه کرده و اکسیژن آزاد کنند.
برای اطمینان، تیم تحقیقاتی شرایط ناحیه کلاریون کلیپرتون را در آزمایشگاه شبیهسازی کرد. حتی زمانی که تمام میکروارگانیسمها از بین برده شدند، تولید اکسیژن ادامه یافت. بررسیها نشان داد سطح این گرهها ولتاژی نزدیک به یک ولت دارد، مقداری که برای شکستن مولکولهای آب کافی است.
این کشف نه تنها نگاه ما به منشأ حیات روی زمین را تغییر میدهد، بلکه پیامدهایی فراتر از سیاره ما دارد. اگر اکسیژن میتواند بدون نور تولید شود، شاید در قمرهایی مانند اروپا یا انسلادوس که اقیانوسهای زیرسطحی دارند نیز شرایط لازم برای شکلگیری نوعی حیات وجود داشته باشد.
در عین حال، این یافته بحثهای داغ پیرامون استخراج معادن در اعماق دریا را پیچیدهتر کرده است. بسیاری از کشورها خواستار توقف یا دستکم تعلیق استخراج این گرهها هستند تا اثرات زیستمحیطی آن بهتر بررسی شود. زیرا اکنون میدانیم این سنگها بخشی فعال از اکوسیستم اعماق دریا هستند، نه فقط تودههایی بیجان.
لیزا لوین، پژوهشگر مؤسسه اقیانوسشناسی اسکریپس، در واکنش به این کشف تأکید کرده که اعماق اقیانوس هنوز سرزمینی ناشناخته است و هر مداخلهای بدون شناخت کامل میتواند پیامدهایی غیرقابل پیشبینی داشته باشد.
در زمانی که آینده اقیانوسها میان حفاظت و بهرهبرداری در نوسان است، این کشف یادآوری میکند که طبیعت هنوز رازهای بزرگی در دل خود پنهان دارد. رازهایی که شاید مسیر علم، انرژی و حتی درک ما از حیات را برای همیشه تغییر دهند.
منبع
