اكتشاف "أوكسجين مظلم" بأعماق المحيط الهادئ تولّده المعادن

واكتُشِف هذا "الأكسجين المظلم" الغريب على عمق أكثر من أربعة كيلومترات في السهل السحيق (أو الحوض المحيطي) لمنطقة الصدع الجيولوجي كلاريون-كليبرتون في وسط المحيط الهادئ، وفقاً لدراسة نُشرت الاثنين.

وتشكّل هذه المنطقة نقطة مهمة للاستغلال المنجمي تحت الماء نظراً إلى وجود عقيدات متعددة الفلزات، وهي عبارة عن خرسانات معدنية غنية بالمعادن (المنغنيز والنيكل والكوبالت وغيرها) تشكل عنصراً ضرورياً في صناعة بطاريات السيارات الكهربائية وتوربينات الرياح والألواح الكهروضوئية والهواتف المحمولة.

وأخذت سفينة تابعة للجمعية الاسكتلندية للعلوم البحرية عينات من هذه المنطقة، تولّت تمويل مهمات جمعها شركتا "ذي ميتالز كومباني" و"يو كاي سي بيد ريسورسز" المهتمتان بالتنقيب عن هذه العقيدات الثمينة.

وهدفت الأبحاث إلى تقويم تأثير هذا التنقيب على منظومة بيئية يحول انعدام النور فيها دون حدوث عملية البناء الضوئي وبالتالي دون وجود النباتات، ولكنها تعجّ بأنواع حيوانية فريدة من نوعها.

وقال المُعدّ الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة "نيتشر جيوساينس" أندرو سويتمان لوكالة فرانس برس "كنا نحاول قياس استهلاك الأكسجين" في قاع المحيط من خلال وضع رواسب هذا القاع تحت أغطية تسمى الغرف القاعية.

وكان من المفترض منطقياً أن ينخفض تركيز الأكسجين في مياه البحر المحتجزة بهذه الطريقة بسبب استهلاكه من قبل الكائنات الحية في هذه الأعماق. لكنّ العكس لوحِظَ، إذ "ازدادت مستويات الأكسجين في المياه فوق الرواسب، في الظلام الدامس وبالتالي من دون عملية التمثيل الضوئي"، على ما شرح البروفيسور سويتمن، رئيس مجموعة الأبحاث عن البيئة والكيمياء الجيولوجية الحيوية لقاع البحر في الجمعية الاسكتلندية للعلوم البحرية.

 "بطاريات في الصخر"

وكان هذا الأمر بمثابة مفاجأة، حتى أن الباحثين اعتقدوا في البداية أن مجساتهم تحت الماء أخطأت. وأجروا تجارب على متن سفينتهم لمعرفة ما إذا كان الأمر نفسه يحدث على السطح، من خلال توفير حاضنة في الظلام لهذه الرواسب نفسها وللعقيدات التي تحويها.

وتبيّن لهم مجدداً أن مستويات الأكسجين زادت. وقال البروفيسور سويتمان "اكتشفنا على سطح العقيدات جهداً كهربائياً عالياً تقريباً كما هي الحال في بطارية إيه إيه"، مشبّها هذه العقيدات بـ"بطاريات في الصخور".

وأوضح بيان للجمعية الاسكتلندية للعلوم البحرية أُرفق بالدراسة أن هذه الخصائص المدهشة يمكن أن تكون ناتجة عن عملية التحليل الكهربائي للماء، والتي تفصل جزيئاته إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام تيار كهربائي.

ويحدث هذا التفاعل الكيميائي عند 1,5 فولت - أي جهد البطارية - وهو ما يمكن أن تصل إليه العقيدات عند تجميعها. وعلق مدير الجمعية البروفيسور نيكولاس أوينز بقوله إن "اكتشاف إنتاج الأكسجين عن طريق عملية أخرى غير التمثيل الضوئي يحمل على إعادة التفكير في الطريقة التي ظهرت بها الحياة على الأرض"، والمرتبطة بظهور الأكسجين.

وشرح العالِم أن الفرضية "التقليدية" هي أن الأكسجين "أُنتِج للمرة الأولى قبل نحو ثلاثة مليارات سنة بواسطة البكتيريا الزرقاء (cyanobacteria)، مما أدى إلى تطور كائنات أكثر تعقيداً".

ورأى البروفيسور سويتمان أن "الحياة قد تكون بدأت في مكان آخر غير اليابسة وبالقرب من سطح المحيط". وأضاف "بما أن هذه العملية موجودة على كوكبنا، فيمكن أن تولد موائل مؤكسدة في +عوالم محيطية+ أخرى مثل إنسيلادوس أو أوروبا (أقمار زحل والمشتري)" وتوفر الظروف الملائمة لظهور حياة خارج كوكب الأرض. وهو يأمل في أن تؤدي النتائج التي توصل إليها إلى "تنظيم أفضل" للتعدين في أعماق البحار، استناداً إلى معلومات بيئية أكثر دقة.