Il concetto dell’ossigeno che sostiene la vita sulla Terra, prodotto da piante e alghe durante la fotosintesi, utilizzando una combinazione di anidride carbonica e luce solare rappresenta una nozione basiliare della Scienza moderna. Ma la recente scoperta di quello che i ricercatori chiamano “ossigeno oscuro” potrebbe capovolgere le nozioni convenzionali su come l’elemento critico può essere creato e cosa potrebbe significare per le origini della vita:
Perché l’ossigeno oscuro sui fondali oceanici potrebbe riscrivere le origini della vita sulla Terra:
Secondo uno studio pubblicato su Nature Geoscience il 22 luglio, infatti, i depositi minerali naturali noti come noduli polimetallici situati sul fondo dell’oceano sembrano in grado di generare ossigeno senza alcuna fonte di luce. Questi noduli si trovano fino a 20.000 piedi sotto la superficie dell’oceano e variano in dimensioni da particelle a noduli grandi quanto una mano umana. Poiché contengono combinazioni di cobalto, rame, litio e manganese, sono stati a lungo considerati dalle grandi società minerarie come una potenziale fonte inutilizzata di metalli ambiti necessari per produrre batterie e altri dispositivi elettronici. Ma per quanto possano essere redditizi per usi industriali, ora sembrano molto più vitali per la vita negli ecosistemi oceanici. Le prime indicazioni che qualcosa di strano stava accadendo nei noduli polimetallici sono arrivate più di 10 anni fa in una regione nord-orientale dell’Oceano Pacifico. Durante una spedizione di campionamento nella dorsale sottomarina montuosa della zona nota come Clarion-Clipperton Zone, Andrew Sweetman della Scottish Association for Marine Science (SAMS) ha notato delle letture strane sulla sua attrezzatura. “Quando abbiamo ricevuto per la prima volta questi dati, abbiamo pensato che i sensori fossero difettosi perché ogni studio mai condotto in acque profonde ha visto solo il consumo di ossigeno anziché la sua produzione”, afferma Sweetman in una dichiarazione di accompagnamento. “Tornavamo a casa e ricalibravamo i sensori, ma, nel corso di 10 anni, queste strane letture dell’ossigeno continuavano a comparire”. Dopo aver verificato due volte i risultati utilizzando una serie di sensori diversa, Sweetman e il suo team sapevano di essere “su qualcosa di rivoluzionario e impensabile”.
Nel 2023, Sweetman contattò l’esperto di elettrochimica della Northwestern University Franz Geiger in merito alle strane prove e gli inviò diverse libbre di noduli polimetallici. L’elettrolisi, il processo di divisione di un bersaglio nei suoi elementi separati, necessita solo di 1,5 volt per avviarsi in acqua di mare e, dopo aver collegato i sensori a un singolo nodulo, Sweetman e Geiger rilevarono tensioni fino a 0,95 volt. Questa potenza aumentò ulteriormente quando posizionarono le formazioni vicine, proprio come quando si impilano le batterie. “Sembra che abbiamo scoperto una ‘geobatteria’ naturale”, afferma Geiger in una dichiarazione. “Queste geobatterie sono la base per una possibile spiegazione della produzione di ossigeno oscuro dell’oceano”.
L’esistenza e la possibile fonte di questo ossigeno oscuro potrebbero alla fine riscrivere la narrazione di come la vita ha avuto origine sulla Terra. Come spiega Sweetman, gli esperti hanno a lungo teorizzato che la vita aerobica del pianeta sia iniziata a causa dell’ossigeno creato da organismi fotosintetici come le prime piante e alghe. Ora che sanno che l’ossigeno può essere prodotto anche nelle profondità senza luce dell’oceano, queste teorie potrebbero aver bisogno di essere aggiornate. “Penso che… dobbiamo riesaminare domande come: dove potrebbe aver avuto inizio la vita aerobica?” afferma Sweetman. Ma i noduli polimetallici potrebbero non aver solo contribuito a far iniziare la vita sulla Terra, potrebbero anche continuare a mantenerla in vita vicino al fondale oceanico. E questo pone un problema importante per considerarli una potenziale risorsa mineraria naturale. Geiger spiega nell’annuncio di lunedì che gli esami del 2016 e del 2017 condotti da biologi marini su aree di acque profonde estratte durante gli anni ’80 hanno rivelato zone totalmente morte in cui mancava persino la presenza di batteri.
“Il motivo per cui queste ‘zone morte’ persistono per decenni è ancora sconosciuto”, afferma Geiger. “Tuttavia, questo pone un importante asterisco sulle strategie per l’estrazione mineraria dai fondali marini, poiché la diversità della fauna dei fondali oceanici nelle aree ricche di noduli è maggiore rispetto alle foreste pluviali tropicali più diversificate”. Sfortunatamente, tutta quella diversità biologica degli oceani profondi potrebbe significare poco per le aziende che vedono i noduli polimetallici come potenziali profitti. Geiger nota che la massa totale di tutte le formazioni entro le 4.500 miglia che compongono la zona Clarion-Clipperton è probabilmente sufficiente a soddisfare la domanda globale di energia per decenni. Ma come dimostrano innumerevoli esempi, la distruzione di un ecosistema apparentemente distante può innescare effetti a catena mortali e pericolosi altrove. “Dobbiamo ripensare al modo in cui estrarre questi materiali, in modo da non esaurire la fonte di ossigeno per la vita nelle profondità marine”, avverte Geiger.
- Lo studio scientifico consultabile online al seguente link: http://dx.doi.org/10.1038/s41561-024-01480-8
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