科学家发现深海中无光产生的“暗氧”

海洋生物地球化学专家博·巴克·约尔根森 (Bo Barker Jørgensen) 未参与此项研究，但参与了同行评审，他在接受采访时表示，这是一个“非常不寻常的发现”。

这一发现可能对深海采矿业产生影响，该行业的参与者一直寻求获得探索海洋深处并开采多金属结核等矿物的许可。这些矿物被视为绿色能源转型的关键。环保人士和许多人 科学家们 相信 深海采矿很危险 因为它会以不可预测的方式破坏生态系统，并可能影响海洋遏制气候变化的能力。这项研究得到了活跃于海底采矿勘探的公司的资助。

当这项研究的主要作者安德鲁·斯威特曼 (Andrew Sweetman) 于 2013 年首次记录到来自太平洋海底的异常氧气读数时，他以为他的研究设备出现了故障。

“我基本上告诉我的学生，只要把传感器放回盒子里就行了。我们会把它们运回制造商那里进行测试，因为它们只是给我们胡言乱语，”苏格兰海洋科学协会海底生态学和生物地球化学研究小组负责人 Sweetman 说。 告诉 >。“而每次制造商都会回复说：‘它们在工作。它们已经校准过了。’”

2021 年和 2022 年，斯威特曼和他的团队重返克拉里昂-克利珀顿区，这是位于中太平洋的海底区域，以拥有大量多金属结核而闻名。他们确信传感器能够正常工作，于是将一个装置放入海平面以下 13,000 多英尺深的海底，将小盒子放入沉积物中。这些盒子在原地停留了 47 个小时，进行实验并测量生活在那里的微生物消耗的氧气水平。

氧气含量不但没下降，反而上升了，说明产生的氧气多于消耗的氧气。

研究人员推测，多金属结核中不同金属的电化学活性是传感器测量到的氧气产生量的原因——就像电池中的电子从一个电极流向另一个电极，产生电流，该研究的共同作者之一托拜厄斯·哈恩在接受采访时说。

哈恩特别关注了研究实验中使用的传感器，他说，这一假设将加深我们对海底生物如何存在的理解。“我们认为生命起源于地球上，当时光合作用开始，氧气通过光合作用被带到了地球上。实际上，这种将水电化学分解成氧气和氢气的过程可能为海洋提供了氧气，”他说。

他补充道：“这可能会改变生命起源的故事。”

A 关于该研究的新闻稿 表示其研究结果挑战了“长期以来的假设，即只有植物和藻类等光合生物才能产生地球的氧气”。

但如果这一发现得到证实，“我们需要重新考虑如何在水下开采”钴、镍、铜、锂和锰等材料，“这样我们就不会耗尽深海生命的氧气来源”，西北大学化学教授、研究报告的共同作者之一弗朗茨盖革在新闻稿中说道。

盖格说，20 世纪 80 年代海底采矿是一个警示故事。几十年后，当海洋生物学家访问这些地点时，他们“发现甚至连细菌都没有恢复”。但在没有采矿的地区，“海洋生物繁衍生息”。

他说：“为什么这些‘死亡区’会持续数十年仍不得而知。”但事实是，它们确实存在，这表明在富含多金属结核的地区开采海底可能特别有害，因为这些地区的动物群多样性往往比“最多样化的热带雨林”还要高，他说。

哈恩表示，尽管这项研究指出了维持深海生命的一种有趣的新途径，但仍有许多问题。他说：“我们只是不知道”通过这一过程可以产生多少“暗氧”，它如何影响多金属结核，或者需要多少结核才能产生氧气。

尽管这项研究的方法很可靠，但“缺乏的是对正在发生的事情以及这是什么样的过程的理解，”Barker Jørgensen 说。