Los minerales metálicos que están en el fondo del océano profundo, donde no llega la luz solar, producen oxígeno. Llamado “oxígeno oscuro” por sus descubridores, posibilita la vida marina aeróbica (que requieren oxígeno para desarrollarse) bajo la superficie en completa oscuridad.
El sorprendente hallazgo, por parte de un grupo internacional de científicos, desafía las arraigadas suposiciones de que sólo los organismos fotosintéticos, como las plantas y las algas, generan el oxígeno de la Tierra, utilizando la luz.
“Para que comenzara la vida aeróbica en el planeta, tenía que haber oxígeno, y hemos entendido que el suministro de oxígeno de la Tierra comenzó con organismos fotosintéticos, pero ahora sabemos que el oxígeno se produce en las profundidades del mar, donde no hay luz. Por lo tanto, creo que debemos reconsiderar preguntas como: ¿Dónde pudo haber comenzado la vida aeróbica?”, ha dicho Andrew Sweetman, investigador de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS) y autor principal del estudio publicado en la revista Nature Geoscience.
El corazón del descubrimiento
El “oxígeno oscuro”, a casi 4.000 metros debajo de la superficie mar, fue hallado por Sweetman, líder del grupo de investigación de Biogeoquímica y Ecología del Fondo Marino en SAMS, mientras realizaba un trabajo de campo en un en el Océano Pacífico, tomando muestras del fondo marino de la Zona Clarion-Clipperton.
Unos nódulos polimetálicos, constituidos por una mezcla de minerales naturales que se forman en el fondo del océano, son el centro de este descubrimiento.
Franz Geiger, investigador de la Universidad de Northwestern y coautor del estudio, quien dirigió los experimentos de electroquímica, que explican este hallazgo explica que “los nódulos polimetálicos que producen este oxígeno contienen metales como cobalto, níquel, cobre, litio y manganeso, todos ellos elementos críticos utilizados en las baterías”.
Innovador e impensado
Sweetman comenta que cuando obtuvieron los datos por primera vez pensaron que los sensores estaban defectuosos porque cada estudio realizado hasta ahora en las profundidades del mar arroja que allí solo se consumía oxígeno en lugar de producirlo.
“Llegábamos a casa y recalibramos los sensores, pero, en el transcurso de 10 años, estas extrañas lecturas de oxígeno seguían apareciendo”, por lo que adoptaron un método alternativo de respaldo, diferente a los sensores optódicos empleados hasta ese momento.
“Cuando ambos métodos arrojaron el mismo resultado, supimos que estábamos ante algo innovador e impensable”, dijo Andrew Sweetman
‘Geobaterías’ en el fondo del océano
Con el propósito hallar posibles explicaciones sobre esta fuente de oxígeno Sweetman se puso en contacto con Geiger, quien en un trabajo experimental anterior había descubierto que el óxido, cuando se combina con agua salada, puede generar electricidad.
Ambos se preguntaron si esta mezcla de minerales que se localizan en las profundidades del océano, llamados nódulos polimetálicos, generaban suficiente electricidad para producir oxígeno. Esta reacción química forma parte de un proceso llamado electrólisis del agua de mar, durante el cual se extrae electrones del átomo de oxígenodel agua.
A fin de probar esta hipótesis, se extrajeron varios kilos de nódulos polimetálicos del fondo del océano y se llevaron al laboratorio de Geiger en la Universidad de Northwestern. Sólo 1,5 voltios, el mismo voltaje que una batería AA típica, son suficientes para dividir el agua de mar en hidrógeno y oxígeno. Sorprendentemente, el equipo registró voltajes de hasta 0,95 voltios en la superficie de nódulos individuales y al agrupar varios nódulos, como cuando las baterías se conectan en serie, el voltaje alcanzado fue mayor.
“Parece que descubrimos una ‘geobatería’ natural” comentó Franz Geiger, quien agregó que “esstas geobaterías son la base para una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano”.
El “oxigeno oscuro” y la minería en aguas profundas
La masa total de nódulos polimetálicos descubiertas en la zona Clarion-Clipperton del Pacífico, por sí sola, es suficiente para satisfacer la demanda mundial de energía durante décadas dice Geiger.
En ese sentido, los científicos alertan sobre la importancia de que este descubrimiento sea considerado por la industria minera antes de realizar sus actividades en aguas profundas. “Tenemos que replantearnos cómo extraer estos materiales, para no agotar la fuente de oxígeno para la vida en las profundidades marinas», advierte.
Añade que entre 2016 y 2017, cuando los biólogos marinos visitaron sitios explotados en la década de 1980, “descubrieron que ni siquiera se habían recuperado bacterias en las áreas minadas” pero en las regiones donde no hubo actividad minera la vida marina floreció.
Los científicos precisan que todavía no se conoce por qué estas “zonas muertas” persisten durante décadas. “Sin embargo, esto pone un asterisco importante en las estrategias para la minería del fondo marino, ya que la diversidad de fauna del fondo del océano en áreas ricas en nódulos es mayor que en las selvas tropicales más diversas”, afirma Franz Geiger.
Con información y fotografías de Northwestern Now (Universidad de Northwestern) y Nature Geoscience
No te pierdas
> Los océanos se están quedando sin oxígeno
> Crean membrana de carbono que genera 100 veces más energía del agua de mar