La Curiosità dei Bambini e la Scoperta dell’Ossigeno Sottomarino
I bambini, fin dalla loro tenera età, mostrano una curiosità innata, ponendo frequentemente domande come “Perché?”. Questa inclinazione a esplorare e comprendere il mondo circostante tende a diminuire con la crescita, quando gli adulti spesso ignorano ciò che sfida le loro convinzioni. Personalmente, ho vissuto un’esperienza simile quando ho scoperto una sorprendente fonte di produzione di ossigeno nelle profondità marine, un fenomeno che ho trascurato per anni. Questa scoperta ha aperto un nuovo capitolo nella mia comprensione degli ecosistemi marini e ha messo in discussione le nozioni consolidate sulla produzione di ossigeno.
La Ricerca nel Ciclo del Carbonio
Nel 2013, ero impegnato in esperimenti per misurare il ciclo del carbonio sul fondo marino, precisamente nella zona Clarion-Clipperton dell’Oceano Pacifico. Durante una delle mie immersioni, ho utilizzato una piattaforma controllata a distanza per trasportare attrezzature scientifiche a una profondità di 4.000 metri. Al suo ritorno, ho notato la presenza di bolle, un evento insolito. Due anni dopo, ho deciso di portare con me degli optodi, sensori progettati per misurare il consumo di ossigeno. Con grande sorpresa, i dati indicavano una produzione di ossigeno, contraddicendo le mie aspettative. Inizialmente, ho scartato queste letture, attribuendole a un malfunzionamento del sensore, ma la verità era ben diversa.
Franz Geiger/Università del Nord-ovest
La Scoperta dell’Ossigeno “Scuro”
Fin dalla nostra infanzia, ci viene insegnato che l’ossigeno è prodotto esclusivamente attraverso la fotosintesi, un processo che richiede luce solare, raramente presente a migliaia di metri sotto la superficie oceanica. Solo nel 2021, utilizzando un secondo metodo per misurare la produzione di ossigeno, ho compreso di aver scoperto qualcosa di straordinario: un tipo di ossigeno che definisco “scuro”, prodotto senza l’intervento della luce solare. Questa scoperta ha il potenziale di rivoluzionare la nostra comprensione degli ecosistemi marini e della vita sulla Terra.
Implicazioni della Scoperta
Nell’estate del 2024, il mio team e io abbiamo pubblicato i risultati delle nostre ricerche sulla rivista Nature Geoscience. La scoperta dell’ossigeno scuro solleva molte domande: come viene prodotto? Qual è la sua portata? Qual è il significato ecologico per gli ecosistemi marini? Proponiamo l’ipotesi che la fonte di questo ossigeno possa essere rappresentata dai noduli polimetallici, formazioni rocciose composte da vari metalli, tra cui il manganese. Questi noduli potrebbero generare differenze di potenziale elettrico interagendo con l’acqua di mare, creando una tensione sufficiente a scindere l’acqua in idrogeno e ossigeno.
Prospettive Future e Collaborazioni
Quest’anno, grazie al finanziamento della Nippon Foundation, ci apprestiamo a esplorare ulteriormente queste questioni scientifiche. Se riusciremo a dimostrare che la produzione di ossigeno può avvenire in assenza di fotosintesi, questa scoperta potrebbe cambiare radicalmente la nostra concezione della vita su altri pianeti. Siamo già in contatto con esperti della NASA, i quali ritengono che l’ossigeno scuro potrebbe ridefinire le nostre idee su come la vita possa esistere in mondi oceanici come Encelado ed Europa, lune che presentano croste di ghiaccio che limitano la penetrazione della luce solare negli oceani sottostanti.
Esplorazioni nel Profondo dell’Oceano
Inoltre, stiamo analizzando il potenziale dell’ossigeno scuro nell’Oceano Pacifico centrale e stiamo sviluppando veicoli autonomi progettati per le nostre ricerche. Questa rappresenterà la prima opportunità per il Regno Unito di campionare a profondità superiori ai 6.000 metri. I nostri veicoli saranno equipaggiati con strumenti specializzati in grado di operare a profondità di 11.000 metri, dove la pressione supera una tonnellata per centimetro quadrato, un valore equivalente al peso di 100 elefanti.
Ricerche sul Rilascio di Idrogeno
Le nostre indagini si concentreranno anche sull’eventuale rilascio di idrogeno durante la produzione di ossigeno scuro e sul suo utilizzo come fonte di energia per una comunità di microbi di dimensioni insolitamente grandi in alcune aree dell’oceano profondo. Inoltre, intendiamo approfondire come il cambiamento climatico possa influenzare l’attività biologica in queste regioni marine. Questo progetto rappresenta un’iniziativa pionieristica, poiché esplora direttamente i processi che governano la vita nelle profondità oceaniche.
La Zona Hadale e le Sue Meraviglie
Il mio team avrà l’opportunità di studiare il fondo marino profondo nella zona hadale, un’area che raggiunge profondità comprese tra 6.000 e 11.000 metri e che costituisce circa il 45% dell’intero oceano. Questo habitat, caratterizzato da trincee oceaniche profonde, è ancora poco conosciuto e merita un’attenzione scientifica maggiore. La scoperta dell’ossigeno scuro ha anche importanti implicazioni per l’industria mineraria sottomarina, poiché l’estrazione di noduli polimetallici è fondamentale per la produzione di batterie agli ioni di litio.
Conclusioni e Riflessioni Finali
Una cosa è certa: qualunque sia la direzione che prenderanno le nostre scoperte, continuerò a coltivare il mio entusiasmo infantile e a chiedere sempre “Perché?”. La curiosità è il motore della scienza e ci spinge a esplorare l’ignoto. La nostra ricerca non solo contribuirà a una migliore comprensione degli ecosistemi marini, ma potrebbe anche avere ripercussioni significative sulla nostra visione della vita nell’universo.
Andrew Sweetman, Professore di Ecologia del Fondo Marino e Biogeochimica, Scottish Association for Marine Science.
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l’articolo originale.
