de jacht op duister zuurstof en de verrassingen daarachter

Een verbazingwekkende ontdekking! In juli werd bekend dat metalen rotsen op de zeebodem van de Stille Oceaan zuurstof produceerden, zelfs daar waar geen licht kan doordringen. Dit was een wetenschappelijk schandaal dat de wereld deed opkijken! Onderzoek wees uit dat aardappelgrote knobbels, rijk aan metalen, zich op 4.000 meter diepte in de Clarion-Clipperton Zone bevonden en een elektrische lading vrijgaven. Dit proces splitste zeewater in zuurstof en waterstof via elektrolyse. Dit fenomeen daagt de traditionele opvatting uit dat zuurstof alleen door fotosynthese kan worden geproduceerd.

Professor Andrew Sweetman van de Schotse Associatie voor Mariene Wetenschap leidt een driejarig project om deze 'duistere' zuurstof verder te onderzoeken. Met behulp van speciaal ontworpen apparatuur en sensoren kan het team tot 11.000 meter diep in de oceaan duiken. Dit onderzoek, dat wordt gefinancierd door de Nippon Foundation, kost ongeveer $2,7 miljoen en werd onlangs aangekondigd.

De ontdekking van duistere zuurstof laat zien hoe weinig we eigenlijk weten over de diepe oceaan en de Clarion-Clipperton Zone in het bijzonder. Deze regio wordt verkend voor diepzeemijnbouw van zeldzame metalen die in de rotsknobbels zijn opgeslagen. Deze metalen zijn cruciaal voor nieuwe en groene technologieën.

Volgens Sweetman is de eerste stap van het nieuwe project om te bepalen of de productie van duistere zuurstof ook in andere gebieden van de CCZ voorkomt en om te ontrafelen hoe precies deze zuurstof wordt geproduceerd. Dit inzicht kan zelfs helpen bij het zoeken naar leven buiten de aarde!

Oxygen in onverwachte plaatsen

Het produceren van zuurstof zonder de energie van zonlicht is een uitdaging, maar andere wetenschappers hebben ook onverwachte zuurstofmoleculen ontdekt in afgelegen, lichtarme gebieden. Emil Ruff, een microbioloog aan het Marine Biological Laboratory in Massachusetts, vond zuurstof in grondwatermonsters in Alberta, Canada, die tientallen tot honderden meters onder de prairie lagen. In sommige gevallen was deze duistere zuurstof meer dan 40.000 jaar lang van de atmosfeer gescheiden.

Ruff ontdekte dat microben in het water zuurstof produceerden door een proces dat bekend staat als dismutatie, waarbij oplosbare verbindingen zoals nitrieten worden afgebroken. Dit laat zien dat zelfs in de meest onwaarschijnlijke omstandigheden, leven en zuurstofproductie kunnen plaatsvinden.

De zoektocht naar buitenaards leven

NASA is ook geïnteresseerd in het onderzoek naar duistere zuurstofproductie, omdat het kan helpen begrijpen hoe leven op andere planeten kan overleven zonder direct zonlicht. De ruimtevaartorganisatie wil experimenten uitvoeren om de energiebehoefte te begrijpen voor het mogelijk produceren van zuurstof onder de hoge druk van de ijzige manen Enceladus en Europa.

Critici van de diepzeemijnbouw wijzen erop dat deze activiteiten de ongerepte onderwateromgeving onherstelbaar kunnen beschadigen en de manier waarop koolstof in de oceaan wordt opgeslagen kunnen verstoren, wat bijdraagt aan de klimaatcrisis. Sweetman is zich bewust van de kritiek en is van plan om hierop te reageren via peer-reviewed kanalen.

Het is duidelijk dat de ontdekking van duistere zuurstof ons begrip van de oceaan en het leven op aarde kan veranderen. Terwijl wetenschappers de mysteries van de diepe zee blijven ontrafelen, blijft de vraag: wat voor verrassingen heeft de natuur nog meer in petto?