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氧气的发现挑战了人们对深海的认识

2024-07-23 09:03:24

科学家发现深海中正在产生“暗氧”,似乎是由海底的金属块产生的。


我们呼吸的氧气约有一半来自海洋。但在此发现之前,人们认为氧气是由海洋植物的光合作用产生的,而光合作用需要阳光。


在这里,深度 5 公里,阳光无法穿透,氧气似乎是由自然产生的金属“结核”将海水 - H2O - 分解为氢和氧而产生的。


几家矿业公司计划收集这些结核,海洋科学家担心这可能会破坏新发现的过程 - 并损害任何依赖其产生的氧气的海洋生物。


我第一次看到这种现象是在 2013 年——在完全黑暗的海底产生了大量氧气,研究员说因为我被告知——你只能通过光合作用获得氧气。最终我意识到多年来我一直忽视了这个可能具有重大意义的发现。


研究员在夏威夷和墨西哥之间的深海区域开展了研究,该区域是覆盖着这些金属结核的广阔海床的一部分。当海水中溶解的金属聚集在贝壳碎片或其他残骸上时,就会形成结核。这个过程需要数百万年。


由于这些结核含有锂、钴和铜等金属,而这些金属都是制造电池所必需的,许多矿业公司正在开发技术来收集这些结核病并将其带到地面。


它们产生的暗氧也能支持海底生命。


科学家们研究发现,金属结核之所以能制造氧气,正是因为它们的作用就像电池一样。


如果你把电池放入海水中,它就会开始冒泡。这是因为电流实际上将海水分解成氧气和氢气(也就是气泡)。我们认为这些结核在自然状态下就会发生这种情况。


这就像手电筒里的电池。你装上一块电池,它不会亮。你装上两块电池,电压就足以点亮手电筒。所以当结核位于海底相互接触时,它们就像多块电池一样协同工作。


研究人员在实验室中测试了这一理论,收集并研究了土豆大小的金属结核。他们的实验测量了每个金属块表面的电压——本质上是电流的强度。他们发现它几乎等于典型的 AA 电池中的电压。


他们说,这意味着海底的结核可以产生足够大的电流来分裂或电解海水分子。


研究人员认为,同样的过程——不需要光和生物过程的电池供电的氧气生产——可能发生在其他卫星和行星上,从而创造出生命可以繁荣的富氧环境。


海底采矿可能“导致雷区生命和海底栖息地的毁灭”。


深海中不断发现新物种——人们常说,我们对月球表面的了解比对深海的了解还多。而这一发现表明,结核本身可能为那里的生命提供氧气。


已经有大量证据表明,露天开采深海结核矿将破坏我们几乎不了解的生态系统。”


需要更详细地探索它,如果我们要进入深海并以尽可能最环保的方式进行开采,我们需要利用这些信息和我们将来收集的数据。




源:BBC


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