Unos investigadores descubren una misteriosa fuente de oxígeno en los fondos marinos abisales, donde no debería estar
Los científicos han descubierto que se genera oxígeno a 4000 metros bajo la superficie oceánica, donde no llega la luz solar y sólo hay oscuridad: ¿cómo es posible?
Este sorprendente descubrimiento realizado recientemente por un equipo de investigadores, abre las puertas a un nuevo planteamiento sobre el inicio de la vida aeróbica. La vida de los organismos aerobios u organismos aeróbicos, que son los que sólo pueden vivir y desarrollarse en presencia de oxígeno molecular.
El oxígeno molecular, dioxígeno u oxígeno gaseoso, generalmente es denominado simplemente oxígeno, pero es un compuesto químico diatómico, es decir, está compuesto de dos átomos de oxígeno (O2). Se trata de un gas incoloro, inodoro e insípido.
El concepto de “vida aeróbica” no sólo se aplica a organismos, sino que engloba también a los procesos implicados, como el "metabolismo aerobio". También a los ambientes donde se llevan a cabo estos procesos que requieren de la presencia de oxígeno diatómico para producirse.
¿Por qué es tan importante este descubrimiento?
El descubrimiento, que ha sido publicado esta misma semana en la revista Nature Geoscience, implica el cuestionamiento sobre la creencia hasta ahora adquirida de que los organismos fotosintéticos, como las plantas, las algas o las cianobacterias, son los únicos que pueden generar el oxígeno de la Tierra.
In the dark depths of the ocean, untouched by sunlight, oxygen is being produced.
— watershed_investigations (@WATERSHED_i) July 23, 2024
Photosynthesis is impossible in such darkness, scientists are working to find a source.
Findings suggest the electric charge from polymetalic nodules may separate hydrogen from oxygen in water. pic.twitter.com/rRtlRl3DSK
El estudio revela cómo el oxígeno terrestre puede producirse en los fondos marinos abisales, donde no llega la luz solar. Un oxígeno diatómico que serviría como sustento a los organismos aeróbicos que lo respiran en las profundidades oceánicas completamente a oscuras.
La vida aeróbica en la Tierra tuvo que iniciarse con la presencia de oxígeno. Hasta ahora, se pensaba que el oxígeno existente en el planeta procedía únicamente de los organismos fotosintéticos. Ahora sabemos que también se genera en los fondos marinos abisales.
¿Cómo se produce el oxígeno en los fondos marinos?
Este equipo internacional de investigadores ha descubierto que los minerales metálicos que se encuentran en las profundidades oceánicas son los responsables de la producción del oxígeno.
El hallazgo de este oxígeno lo realizó Andrew Sweetman, ecólogo y biogeoquímico de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS, Reino Unido), mientras se encontraba tomando muestras del lecho marino en la zona Clarion-Clipperton. Ésta es una zona submarina montañosa de casi 6500 km a lo largo del cuadrante noreste del océano Pacífico.
Estos nódulos se han estado formando durante más de 100 millones de años a partir de iones disueltos en el agua marina del fondo oceánico. Y podrían estar presentes en más zonas del mundo submarino cubriendo cientos de kilómetros.
Así se genera el oxígeno oscuro
Los nódulos polimetálicos encontrados fueron analizados en la Universidad Northwestern de EE UU por el catedrático de Química, Franz Geiger. También dirigió los experimentos electroquímicos llevados a cabo para explicar el proceso por el cual producen oxígeno.
Metallic spheres found in the ocean at depths of 5km that produce "dark oxygen"...https://t.co/7Gb6OMqsbF
— Gideon Reid (@giddierone) July 22, 2024
NOAA video of the Ferromanganese Nodules being collected with a robotic claw from: https://t.co/KL6LYE7AL1 pic.twitter.com/5zNkZ58wZz
Mientras a partir de dióxido de carbono (CO2), agua y luz, los organismos fotosintéticos generan oxígeno (O2) y azúcares, el “oxígeno oscuro” producido en los fondos marinos se genera por el proceso de electrólisis del agua marina, que es inducido por los minerales metálicos.
Además, los investigadores señalan que se podría estar produciendo hidrógeno molecular (H2) en este proceso, pero que los sensores utilizados en el estudio son sensibles tan sólo al oxígeno.
Tan sólo se necesitan 1,5 voltios, como una pila AA, para dividir el agua de mar. Durante la investigación, se registraron tensiones de hasta 0,95 V en la superficie de los nódulos individuales. Supuestamente aumentando el voltaje cuando varios nódulos se agrupan. Es de gran importancia seguir investigando para saber cuánto “oxígeno oscuro” producen estos nódulos y si es significativa como para hablar de una “geobateria natural”.
Unos minerales muy valorados por la compañías extractoras
Los nódulos polimetálicos contienen metales como cobalto, níquel, cobre, litio y manganeso, siendo todos ellos elementos fundamentales de las baterías para dispositivos electrónicos. Algunas empresas mineras a gran escala pretenden extraer estos elementos del fondo marino a profundidades de entre 3000 y 4000 m.
La industria minera debería tener en cuenta este descubrimiento antes de planificar actividades de extracción en aguas marinas profundas, replanteándose cómo extraer estos materiales, para no agotar la fuente de oxígeno para la vida planetaria hallada en los fondos oceánicos.
Brief Communication: Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor@ProfAKSweetman @d_de_jonge @alyciajsmith @jj_marlow @Alylough @clarewoulds @willhomoky @SAMSoceannews @JNCC_UK @BU_Tweetshttps://t.co/gTfUNw6y0S
— Nature Geoscience (@NatureGeosci) July 22, 2024
Según los investigadores, tan sólo la masa total de nódulos polimetálicos de la zona estudiada sería suficiente para cubrir la demanda energética mundial durante décadas. Pero no hay que olvidar las lecciones aprendidas en explotaciones mineras anteriores, en las que 35 años después no se han recuperado ni las bacterias.
Referencia de la noticia:
Sweetman, A.K., Smith, A.J., de Jonge, D.S.W. et al. Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Nat. Geosci. (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01480-8