ماموریت اکسیژن تاریک، چیست؟

یک «ژئوباتری» طبیعی کشف شده که به «اکسیژن تاریک» در اقیانوس، معروف است. محققان از الکترولیز آب دریا که یک واکنش شیمیایی برای تعیین ولتاژ تولید شده توسط گره‌ها از کف اقیانوس است، استفاده کردند. اگر بتوان در اقیانوس تاریک روی زمین اکسیژن تولید کرد، محققان بر این باورند که ممکن است در سیارات دیگر نیز اتفاق بیفتد.

دانشمندانی که اخیراً کشف کرده‌اند که توده‌های فلزی در بستر تاریک دریا باعث تولید اکسیژن می‌شوند، برنامه‌هایی را برای مطالعه عمیق‌ترین بخش‌های اقیانوس‌های زمین به منظور درک این پدیده عجیب اعلام کرده‌اند. محققان می‌گویند ماموریت آنها می‌تواند « نگرش ما را به احتمال وجود حیات در سیارات دیگر نیز تغییر دهد.»

کشف اولیه دانشمندان دریایی را گیج کرد. قبلاً پذیرفته شده بود که اکسیژن فقط در نور خورشید توسط گیاهان - در فرآیندی به نام فتوسنتز - تولید می‌شود. اگر اکسیژن که یکی از اجزای حیاتی زندگی است، در تاریکی توسط توده‌های فلزی ساخته شود، محققان بر این باورند که این فرآیند می‌تواند در سیارات دیگر اتفاق بیفتد و محیط‌های غنی از اکسیژن را ایجاد کند که در آن حیات می‌تواند رشد کند.

دانشمندان در مساحتی حدود پنج میلیون کیلومتر مربع در اقیانوس آرام، به سنگ‌های معدنی شبیه به زغال‌سنگ دست یافته‌اند که به نام «گره‌های چندفلزی» مشهور شده و عمدتا حاوی منگنز و آهن هستند. اکسیژن از سنگ‌های معدنی چند فلزی که به عنوان ذخایر معدنی طبیعی که در سطح اقیانوس تشکیل می‌شوند، منتشر می‌شود.

این سنگ‌های معدنی ترکیبی از مواد معدنی مختلف با اندازه‌های مختلف از ذرات ریز تا تکه‌های به اندازه یک سیب زمینی متوسط هستند. محققان معتقدند این سنگ‌های معدنی بدون نیاز به فرآیند فتوسنتز، اکسیژن تولید می‌کنند. این یافته‌ها نشان می‌دهند منبعی از اکسیژن، جدا از فرآیند فتوسنتز در سیاره ما وجود دارد. دانشمندان نام این پدیده را «اکسیژن تاریک» گذاشته‌اند.

تا پیش از این تصور می‌شد تنها منبع اکسیژن زمین، موجودات فتوسنتز کننده مانند گیاهان و جلبک‌ها هستند. حالا این کشف جدید پرسش‌های مهمی را درباره منشا حیات روی زمین مطرح می‌کند. اگر بتوان در اقیانوس تاریک روی زمین اکسیژن تولید کرد، محققان بر این باورند که ممکن است در سیارات دیگر نیز اتفاق بیفتد. دانشمندانی که اخیراً کشف کرده‌اند که توده‌های فلزی در بستر تاریک دریا باعث تولید اکسیژن می‌شوند، برنامه‌هایی را برای مطالعه عمیق‌ترین بخش‌های اقیانوس‌های زمین به منظور درک این پدیده عجیب اعلام کرده‌اند.

محققان می‌گویند ماموریت آنها می‌تواند « نگرش ما را به احتمال وجود حیات در سیارات دیگر نیز تغییر دهد.» کشف اولیه دانشمندان دریایی را گیج کرد.

قبلاً پذیرفته شده بود که اکسیژن فقط در نور خورشید توسط گیاهان - در فرآیندی به نام فتوسنتز - تولید می‌شود. اگر اکسیژن - یکی از اجزای حیاتی زندگی - در تاریکی توسط توده‌های فلزی ساخته شود، محققان بر این باورند که این فرآیند می‌تواند در سیارات دیگر اتفاق بیفتد و محیط‌های غنی از اکسیژن را ایجاد کند که در آن حیات می‌تواند رشد کند.

پروفسور اندرو سویتمن، محقق ارشد این پژوهش، توضیح داد: گره‌هایی وجود دارند که حاوی فلزات ارزشمندی در بخش‌هایی از بستر عمیق دریا هستند.

وی همچنین گفت: «ما در حال گفت‌و‌گو با کارشناسان ناسا هستیم که معتقدند اکسیژن تاریک می‌تواند درک ما را از چگونگی ادامه حیات در سیارات دیگر بدون نور مستقیم خورشید تغییر دهد. ما می‌خواهیم به آنجا برویم و بفهمیم که دقیقاً چه خبر است.» یک کشف تاریک و بحث برانگیز یک فرودگر اعماق اقیانوس از راه دور که از پشت یک کشتی تحقیقاتی مستقر می‌شود کشف اولیه یک جنجال علمی جهانی را برانگیخت - برخی از دانشمندان و شرکت‌های استخراج معدن در اعماق دریا که قصد دارند فلزات گرانبها را در گره‌های بستر دریا جمع‌آوری کنند، به یافته‌ها انتقاد شد.

 اگر اکسیژن در این اعماق شدید، در تاریکی مطلق تولید شود، این موضوع زیر سوال می‌رود که چه حیاتی می‌تواند در بستر دریا زنده بماند و رشد کند، و فعالیت‌های معدن‌کاری چه تأثیری بر آن حیات دریایی می‌تواند داشته باشد. این بدان معناست که شرکت‌های استخراج معادن بستر دریا و سازمان‌های زیست‌محیطی - که برخی از آنها ادعا می‌کنند که یافته‌ها شواهدی را ارائه می‌دهند که طرح‌های استخراج از بستر دریا باید متوقف شوند - این تحقیقات جدید را از نزدیک تماشا خواهند کرد. این طرح برای کار در مکان‌هایی است که بستر دریا بیش از ۱۰ کیلومتر (۶.۲ مایل) عمق دارد و با استفاده از تجهیزات زیردریایی کنترل از راه دور انجام می شود.

پروفسور سویتمن توضیح داد: ما ابزار‌هایی داریم که می‌توانند به عمیق‌ترین قسمت‌های اقیانوس بروند.

ما کاملاً مطمئن هستیم که این اتفاق در جای دیگری رخ می دهد، بنابراین شروع به بررسی علت آن خواهیم کرد.» هدف برخی از این آزمایش‌ها، با همکاری دانشمندان ناسا، درک این موضوع است که آیا همین فرآیند می‌تواند به حیات میکروسکوپی در زیر اقیانوس‌هایی که در سیارات و قمرهای دیگر هستند اجازه رشد دهد یا خیر. پروفسور سویتمن گفت: "اگر اکسیژن وجود داشته باشد، ممکن است حیات میکروبی از آن بهره مند شود." یافته های اولیه و گیج کننده بیولوژیکی سال گذشته در مجله Nature Geoscience منتشر شد. آنها از چندین سفر به منطقه ای از اعماق دریا بین هاوایی و مکزیک آمدند، جایی که پروفسور سویتمن و همکارانش حسگرهایی را به بستر دریا - در عمق حدود 5 کیلومتری (3.1 مایلی) فرستادند. این ناحیه بخشی از یک پهنه وسیع از کف دریا است که با گره‌های فلزی طبیعی پوشیده شده است، که وقتی فلزات محلول در آب دریا روی قطعات پوسته یا سایر زباله‌ها جمع می‌شوند، تشکیل می‌شوند. این فرآیندی است که میلیون ها سال طول می کشد. حسگرهایی که این تیم به طور مکرر به کار بردند نشان دادند که سطح اکسیژن در حال افزایش است.

پروفسور سویتمن در آن زمان به بی بی سی نیوز گفت: "من فقط آن را نادیده گرفتم، زیرا به من آموخته بودند که اکسیژن را فقط از طریق فتوسنتز دریافت می کنید." آزمایش‌هایی که در آزمایشگاه آنها انجام شد،‌ دانشمندان را به این نتیجه رساند که توده‌های فلزی از آب دریا اکسیژن می‌سازند. آنها دریافتند که گره ها جریان های الکتریکی تولید می کنند که می تواند مولکول های آب دریا را یا الکترولیز به هیدروژن و اکسیژن تقسیم کند.

یکی از منتقدان، مایکل کلارک از شرکت فلزات، یک شرکت کانادایی استخراج معادن در اعماق دریا، به بی‌بی‌سی نیوز گفت که این انتقاد بر «عدم دقت علمی در طراحی آزمایشی و جمع‌آوری داده‌ها» متمرکز بود. اساسا، او و سایر منتقدان ادعا کردند که هیچ اکسیژنی تولید نمی شود و فقط حباب هایی است که تجهیزات در طول جمع آوری نمونه تولید می کنند. 

پروفسور سویتمن در پاسخ گفت: "ما این احتمال را رد کرده ایم." اما این را آزمایشات جدید اثبات خواهد کرد." این ممکن است یک بحث فنی و تخصصی به نظر برسد، اما چندین شرکت معدنی چند میلیارد پوندی در حال بررسی امکان برداشت تن از این فلزات از بستر دریا هستند. ذخایر طبیعی آنها حاوی فلزات حیاتی برای ساخت باتری هستند و تقاضا برای آن فلزات به سرعت در حال افزایش است زیرا بسیاری از اقتصادها از سوخت های فسیلی به عنوان مثال خودروهای برقی در حال حرکت هستند. رقابت برای استخراج این منابع باعث نگرانی گروه ها و محققان محیط زیست شده است. بیش از 900 دانشمند علوم دریایی از 44 کشور طوماری را امضا کرده‌اند که بر خطرات زیست‌محیطی تاکید کرده و خواستار توقف فعالیت‌های معدنی شده‌اند. پروفسور سویتمن در کنفرانس مطبوعاتی روز جمعه در مورد آخرین ماموریت تحقیقاتی تیمش گفت: "قبل از انجام هر کاری، باید تا حد امکان،  اکوسیستم [اعماق دریا] را درک کنیم. من فکر می کنم تصمیم درست این است که قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه آیا این کار به عنوان یک جامعه جهانی درست است یا نه، دست نگه داریم.

منبع: Science correspondent, BBC News

*فعال حوزه نفت و انرژی