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科學家發現深海中的「暗氧」

科學家們發現,在深海中有金屬塊能產生「暗氧」。

大約一半的氧氣來自海洋。但在此發現之前,人們認為這些氧氣是由海洋植物通過光合作用產生的,而光合作用需要陽光。

然而,在深達5公里的深海中,陽光無法到達,氧氣似乎是由自然存在的金屬「結核」通過分解海水(H2O)成氫和氧來產生的。

幾家採礦公司計劃收集這些結核,但海洋科學家擔心這可能會破壞這一新發現的過程,並損害依賴這些氧氣的海洋生物。

蘇格蘭海洋科學協會的首席研究員Andrew Sweetman教授解釋說:「我在2013年首次注意到這一現象——海底在完全黑暗中產生大量氧氣。我當時忽略了它,因為我被教導只有通過光合作用才能獲得氧氣。

「最終,我意識到多年來我一直忽略了這一潛在的重大發現,」他告訴BBC新聞。

他和他的同事在夏威夷和墨西哥之間的深海區域進行了研究——這一廣闊的海底區域覆蓋著這些金屬結核。結核是由海水中溶解的金屬附著在貝殼碎片或其他殘骸上形成的,這個過程需要數百萬年。

由於這些結核含有鋰、鈷和銅等金屬——這些金屬都是製造電池所需的——許多採礦公司正在開發技術,將這些結核收集並帶到地表。

但Sweetman教授表示,他們製造的暗氧也可能支持海底生命。他的發現發表在《自然地球科學》雜誌上,引發了對擬議深海採礦項目風險的新關注。

科學家們發現,這些金屬結核之所以能產生氧氣,是因為它們像電池一樣工作。

Sweetman教授解釋說:「如果你把電池放入海水中,它會開始冒泡。這是因為電流實際上在分解海水成氧氣和氫氣(這些是氣泡)。我們認為這就是這些結核在自然狀態下發生的情況。」

「這就像手電筒中的電池,」他補充道。「你放一個電池進去,它不會亮。你放兩個進去,就有足夠的電壓點亮手電筒。所以當結核在海底相互接觸時,它們就像多個電池一樣協同工作。」

研究人員在實驗室中對這種理論進行了測試,收集並研究了土豆大小的金屬結核。他們的實驗測量了每個金屬塊表面的電壓——本質上是電流的強度。他們發現其電壓幾乎等於典型AA電池的電壓。

這意味著,他們認為,海底的結核能夠產生足夠大的電流來分解或電解海水分子。

研究人員認為,這種無需光和生物過程的電池驅動氧氣生產過程,可能也會在其他行星和衛星上發生,創造出富氧環境,使生命得以存在。

發現所在地的Clarion-Clipperton區已經被多家海底採礦公司探索,這些公司正在開發技術,收集這些結核並帶到船上。

美國國家海洋和大氣管理局警告稱,這種海底採礦可能「導致生物和海底棲息地的破壞」。

來自44個國家的800多名海洋科學家簽署了一份請願書,強調了環境風險,並呼籲暫停採礦活動。

深海中不斷發現新物種——常有人說我們對月球表面的了解比對深海的了解更多。這一發現表明,結核本身可能為海底的生命提供氧氣。

愛丁堡大學的海洋生物學家Murray Roberts教授是簽署海底採礦請願書的科學家之一。他告訴BBC新聞:「已有大量證據表明,剝離深海結核田會摧毀我們幾乎不了解的生態系統。」

「因為這些田覆蓋了我們星球如此廣闊的區域,在深海採礦時還不知道它們可能是重要的氧氣生產來源,這簡直是瘋了。」

Sweetman教授補充道:「我不認為這項研究會終止採礦。」

「但我們需要更詳細地研究它,我們需要在未來使用這些信息和數據,如果我們要進入深海進行採礦,就要以最環保的方式進行。」

責任編輯: 方尋  來源:煎蛋網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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