Vědci se domnívají, že objevili kyslík produkovaný v hloubce 4000 metrů pod mořskou hladinou, a myslí si, že jeho zdrojem by mohly být polymetalické konkrece – vyhledávaná kořist hlubinných těžařů. (Foto: Pexels)

Andrew Sweetman a jeho kolegové již více než 10 let zkoumají oceánské dno a jeho ekosystémy, zejména v tichomořské zóně Clarion-Clipperton, oblasti poseté polymetalickými konkrecemi. Tyto horniny, velké jako brambory, obsahují cenné kovy – lithium, měď, kobalt, mangan a nikl – které se používají k výrobě baterií. Jsou lákavou kořistí pro společnosti zabývající se hlubinnou těžbou, které vyvíjejí technologie, jak je dostat na povrch.

Uzliny mohou být perspektivním zdrojem surovin pro výrobu baterií, ale Sweetman se domnívá, že by již mohly produkovat něco zcela jiného: kyslík. Obvykle tento prvek vzniká při fotosyntéze organismů, ale světlo nedosahuje do hloubky 4 000 metrů pod hladinou oceánu. Jak Sweetman a jeho tým ze Skotské asociace pro mořské vědy naznačují v novém článku, uzliny by spíše mohly pohánět reakci, která tento „tmavý“ kyslík vyrábí z mořské vody.

Sweetman si poprvé všiml něčeho zvláštního v roce 2013. Se svým týmem pracoval na měření průtoku kyslíku v omezených oblastech mořského dna bohatých na konkrece. Zdálo se, že tok kyslíku se na mořském dně zvyšuje, přestože v blízkosti nebyly žádné fotosyntetizující organismy, a to natolik, že se vědci domnívali, že jde o přístrojovou anomálii.

Stejné zjištění se však opakovalo i v roce 2021, i když s použitím jiného přístupu k měření. Vědci posuzovali změny hladiny kyslíku uvnitř bentické komory, což je přístroj, který shromažďuje sediment a mořskou vodu a vytváří tak uzavřené vzorky prostředí mořského dna. Přístroj jim mimo jiné umožnil analyzovat, jak je kyslík spotřebováván mikroorganismy v prostředí vzorku. Kyslík zachycený v komoře by měl v průběhu času ubývat, protože ho spotřebovávaly organismy ve vodě a sedimentu, ale bylo tomu naopak: Navzdory tmavým podmínkám, které bránily jakýmkoli fotosyntetickým reakcím, se hladina kyslíku v bentické komoře zvýšila.

Tento problém bylo třeba prozkoumat. Nejprve se tým s jistotou ujistil, že žádné mikroorganismy schopné produkovat kyslík nejsou přítomny. Jakmile si byli jisti, vědci vyslovili hypotézu, že by se na tom mohly podílet polymetalické konkrece zachycené v bentické komoře. Po několika laboratorních testech podle Sweetmana zjistili, že konkrece fungují jako geobaterie: V procesu zvaném elektrolýza generují malý elektrický proud (každá asi 1 volt), který štěpí molekuly vody na dvě složky, vodík a kyslík.

Není však zcela jasné, jak uzliny kyslík produkují: není známo, co generuje elektrický proud, zda je reakce nepřetržitá, a co je rozhodující, zda je produkce kyslíku dostatečně významná pro udržení ekosystému.

Pak je tu ještě větší otázka: Co když elektrolýza vyvolaná polymetalickými konkrecemi byla tou jiskrou, která odstartovala život na Zemi? Podle Sweetmana je to vzrušující hypotéza, kterou je třeba dále zkoumat. Je dokonce možné, že by se to mohlo odehrávat i na jiných světech a být potenciálním zdrojem mimozemského života.

Tyto možnosti dodávají váhu argumentu, že hluboké mořské dno je citlivé prostředí, které je třeba chránit před průmyslovým využíváním. (Již existuje petice, kterou podepsalo více než 800 mořských vědců ze 44 různých zemí a která upozorňuje na širší environmentální rizika hlubinné těžby a vyzývá k pozastavení jejího rozvoje).

Vzhledem k mnoha nezodpovězeným otázkám však někteří zpochybňují výsledky výzkumu. Největší kritika přichází z řad těžařů mořského dna: Patrick Downes ze společnosti Metals Company, která se zabývá těžbou na mořském dně v hlubokých vodách – ve stejných vodách, které zkoumal Sweetman a která částečně financovala jeho výzkum – tvrdí, že výsledky jsou důsledkem kontaminace kyslíkem z vnějších zdrojů a že jeho společnost brzy vypracuje studii vyvracející teze předložené Sweetmanovou skupinou.

Zdroj: nature.com