Tiefseegesteine ​​deuten darauf hin, dass Sauerstoff ohne Photosynthese produziert werden kann, was das Geheimnis des Lebens vertieft

Sauerstoff, das Molekül, das intelligentes Leben, wie wir es kennen, unterstützt, wird größtenteils von Pflanzen produziert. Ob unter Wasser oder an Land, sie tun dies durch Photosynthese von Kohlendioxid. Eine aktuelle Studie zeigt jedoch, dass Sauerstoff produziert werden kann, ohne dass man in Tiefen leben muss, die für Licht unzugänglich sind.

Die Autoren einer aktuellen Veröffentlichung in Natürliche Geowissenschaften Wir sammeln Proben von Tiefseesedimenten, um die Geschwindigkeit des Sauerstoffverbrauchs am Meeresboden durch Organismen oder Sedimente zu bestimmen, die mit Sauerstoff reagieren können. Doch in mehreren ihrer Experimente stellten sie tatsächlich fest, dass der Sauerstoffgehalt zunahm, statt wie erwartet abzunehmen. Dies führte dazu, dass sie sich fragten, wie dieser Sauerstoff erzeugt wurde.

Sie fanden heraus, dass diese „dunkle“ Sauerstoffproduktion auf dem Meeresboden offenbar nur in Gegenwart von Mineralkonzentraten, sogenannten polymetallischen Knötchen, und Metallablagerungen, sogenannten metallhaltigen Sedimenten, auftritt. Die Autoren glauben, dass die Knötchen die richtige Metallmischung enthalten und dicht genug sind, dass ein elektrischer Strom zur Elektrolyse durch sie fließen kann, wodurch genug Energie erzeugt wird, um Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) aus Wasser (H₂O) zu trennen.

Die Autoren vermuten außerdem, dass die Menge des erzeugten Sauerstoffs je nach Anzahl und Mischung der Knötchen auf dem Meeresboden schwanken kann.

Dieses Forschungsteam versuchte, die Auswirkungen der von einem Bergbauunternehmen finanzierten Gewinnung von Meeresbodenmetallen wie Lithium, Kobalt oder Kupfer zu verstehen, mit dem Ziel sicherzustellen, dass der Tiefseebergbau einen Nettonutzen für die Menschheit und das Erdsystem bringt. . Aus Lithium und Kobalt werden beispielsweise wiederaufladbare Batterien für Mobiltelefone, Laptops und Elektrofahrzeuge hergestellt. Kupfer ist für die elektrische Verkabelung in Geräten wie Fernsehern und Radios sowie für Dächer und Sanitäranlagen unerlässlich.

Die Untersuchung konzentrierte sich auf das Clarion-Clipperton-Gebiet des Pazifischen Ozeans, eine riesige Ebene zwischen Hawaii und Mexiko, in der Millionen Tonnen dieser Metalle gefunden wurden. Wissenschaftler sagen jedoch, dass Bergbau in diesem Ausmaß potenziell unvorhersehbar ist und lebenswichtige Lebensräume für Meeresökosysteme zerstören kann. Tiefseebergbau kann auch schädliche Sedimentwolken in fragile Ökosysteme einbringen, was dazu führt, dass immer mehr Länder ein Moratorium fordern.

Dunkler Sauerstoff für das Leben

Die Auswirkungen dieser Entdeckung könnten auch im Leben anderswo eine Rolle spielen.

Sauerstoff ist für das komplexe Leben, wie wir es kennen, unerlässlich. Neben Photosynthesizern, die tatsächlich Sauerstoff als Abfallprodukt produzieren, entwickelte sich komplexes Leben. Allerdings ermöglicht dieser Sauerstoff, dass der Stoffwechsel der Organismen viel effizienter abläuft als ohne ihn.

Ohne photosynthetische Bakterien hätte es neben dem evolutionären Weg zur Artenvielfalt, wie wir sie kennen, möglicherweise nie ein Leben auf der Erde gegeben, das auf Sauerstoff angewiesen ist. Diese Studie zeigt jedoch, dass die reichhaltigen Knötchen auf dem Meeresboden möglicherweise eine zusätzliche Sauerstoffquelle für die Biosphäre, die Lebenszone auf der Erde, die alle lebenden Organismen umfasst, darstellten.

Wir können nicht verstehen, wie diese Knötchen die Evolution beeinflusst haben, bis wir besser verstehen, wie sie sich im Laufe der Zeit gebildet haben. Im Moment wissen wir nur, dass diese Knötchen selbst Sauerstoff benötigt hätten, um sich zu bilden.

Studien wie diese zeigen, wie viel über den Ursprung des Lebens auf der Erde noch immer ein Rätsel ist.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.