Un team internazionale di ricercatori svela il ruolo dei minerali metallici nelle profondità oceaniche, sfidando le teorie consolidate sulla produzione di ossigeno e l’origine della vita aerobica.
Un gruppo internazionale di studiosi ha rilevato che i minerali metallici situati sul fondo dell’oceano profondo, dove la luce non arriva, emettono ossigeno. Questo cosiddetto “ossigeno oscuro” supporta la vita marina che respira ossigeno (aerobica) e prospera nell’oscurità totale. La scoperta ha sbalordito i ricercatori, mettendo in discussione le teorie consolidate secondo cui solo gli organismi fotosintetici, come piante e alghe, producono l’ossigeno terrestre usando la luce come fonte di energia. “Perché la vita aerobica potesse iniziare sul pianeta, doveva esserci ossigeno, e fino ad ora sapevamo che la produzione di ossigeno sulla Terra iniziava con organismi fotosintetici”, ha spiegato Andrew Sweetman della Scottish Marine Science Association (Regno Unito). “Ma ora sappiamo che l’ossigeno viene generato nelle profondità del mare, dove non c’è luce. Pertanto, credo che dobbiamo ripensare a domande come: dove potrebbe aver avuto origine la vita aerobica?“
“Qualcosa di innovativo e inaspettato”
Sweetman ha rilevato l'”ossigeno oscuro” a quasi 4.000 metri sotto la superficie del mare mentre conduceva ricerche sul campo da una nave nell’Oceano Pacifico. “Quando abbiamo ottenuto questi dati per la prima volta, abbiamo pensato che i sensori fossero difettosi perché tutti gli studi condotti nelle profondità marine avevano osservato solo il consumo di ossigeno e non la produzione“, ha spiegato il ricercatore. “Siamo tornati a casa e abbiamo ricalibrato i sensori, ma nel corso di 10 anni queste strane letture di ossigeno hanno continuato ad apparire“, ha detto. Un metodo alternativo di rilevamento dell’ossigeno ha mostrato un risultato simile. “Quando entrambi i metodi hanno dato lo stesso risultato, sapevamo che eravamo di fronte a qualcosa di innovativo e inaspettato“, ha detto.
Possibili fonti di “ossigeno oscuro”
Alla ricerca di possibili spiegazioni per la fonte dell’ossigeno, Sweetman ha contattato Franz Geiger, un chimico della Northwestern University (USA) che conduceva esperimenti di elettrochimica. Geiger ha scoperto che l’ossido di metallo, se combinato con l’acqua salata, può generare elettricità. Gli scienziati si chiedevano se i depositi naturali di vari minerali, chiamati noduli polimetallici, generassero abbastanza elettricità per elettrolizzare l’acqua di mare e generare ossigeno. Bastano solo 1,5 volt (la stessa tensione di una normale batteria AA) per dividere l’acqua di mare. “I noduli polimetallici che producono questo ossigeno contengono metalli come cobalto, nichel, rame, litio e manganese, tutti elementi fondamentali utilizzati nelle batterie“, ha detto Geiger. Per verificare questa ipotesi, il gruppo di Sweetman ha estratto diversi chilogrammi di questi noduli che si formano sul fondo dell’oceano e le cui dimensioni possono raggiungere quelle di una patata. Sorprendentemente, il team di ricerca ha registrato tensioni fino a 0,95 volt sulla superficie dei singoli noduli. Raggruppando più nodi insieme, come quando le batterie sono collegate in serie, sono riusciti a raggiungere tensioni molto più elevate. “Sembra che abbiamo scoperto una ‘geobatteria’ naturale“, ha dichiarato lo specialista. “Queste geobatterie costituiscono la base per una possibile spiegazione della produzione di ossigeno oscuro nell’oceano“, ha sottolineato.
Secondo Geiger, la massa totale di noduli polimetallici scoperti nell’area esplorata, da sola, sarebbe sufficiente a soddisfare la domanda energetica globale per decenni. Lo studio è stato pubblicato questo lunedì su Nature Geoscience. Gli esperti concordano sul fatto che l’industria mineraria dovrebbe tenere conto di questa scoperta prima di pianificare attività in acque profonde. “Diverse compagnie minerarie su larga scala mirano ora a estrarre questi preziosi elementi dal fondale marino a una profondità compresa tra 3.000 e 6.000 metri sotto la superficie. Dobbiamo ripensare come estrarre questi materiali, in modo da non esaurire la fonte di ossigeno per la vita nel mare profondo“, avverte Geiger. “Nel 2016 e nel 2017, i biologi marini hanno visitato i siti minati negli anni ’80 e hanno scoperto che nemmeno i batteri si erano ripresi nelle aree minate“, ha ricordato. “Tuttavia, nelle regioni non sfruttate, la vita marina è fiorita. Non è ancora noto il motivo per cui tali ‘zone morte’ persistono per decenni. Tuttavia, ciò pone un forte asterisco sulle strategie di estrazione dei fondali marini, poiché la diversità della fauna dei fondali oceanici nelle aree ricche di noduli è maggiore che nelle più diverse foreste tropicali“, ha sottolineato infine l’esperto.
