دانشمندان اخیراً در منطقه کلاریون–کلیپرون (CCZ) اقیانوس آرام، کشفی انقلابی ثبت کرده‌اند: تولید «اکسیژن تاریک» ۱۳۰۰۰ فوت پایین‌تر از سطح آب، جایی که نور خورشید هیچ‌گاه نفوذ نمی‌کند. این پدیده می‌تواند دریچه‌ای نو بر منشأ حیات هوازی روی زمین و حتی احتمال حیات در قمرهای یخی مشتری و زحل بگشاید.
نودول‌های پلی‌متالیک و نقش «باتری در سنگ»
نودول‌های پلی‌متالیک CCZ شامل لایه‌هایی از اکسید منگنز، آهن، مس، نیکل و کبالت است که به مرور روی هسته‌های کوچک (مانند دندان کوسه) رسوب می‌کند. آزمایش‌های Andrew Sweetman و همکارانش در Nature Geoscience نشان داد این کلوخه‌ها با ایجاد اختلاف پتانسیل حدود 0.95 ولت، می‌توانند آب دریا را الکترولیز کرده و اکسیژن و هیدروژن تولید کنند. مکانیسم به اختصار این‌گونه است که:
- لایه‌های معدنی نودول به‌عنوان الکترود عمل کرده و با عبور جریان الکتریکی ناخواسته، مولکول‌های H₂O را به O₂ و H₂ تقسیم می‌کنند.
- سطح مقطع بزرگ و ترکیب فلزیِ غنی از کاتالیزورهای طبیعی مانند منگنز و آهن، روند الکترولیز را در تاریکی کامل ممکن می‌سازد.
پیامدها برای منشأ حیات و آینده معدنکاری دریایی
این کشف، جواز بازنگری در نظریه‌های کلاسیک مبنی بر آغاز اکسیژن‌سازی فقط به‌واسطه فتوسنتز می‌دهد. علاوه بر این، تجربه مشابه در آزمایشگاه ۲۰۲۳ نشان داد حتی پس از حذف باکتری‌ها و آرکئاها، سطح اکسیژن افزایش می‌یابد، تأییدی بر خصلت غیرزیستی این فرآیند.
علاوه بر اهمیت علمی، برداشت گسترده پلی‌متال‌نودول‌ها برای باتری‌های انرژی‌های نو می‌تواند با ریسک تخریب زیست‌بوم اعماق همراه باشد. هیئت بین‌المللی بستر دریاها (ISA) توصیه کرده پیش از صدور مجوز استخراج، ارزیابی‌های زیست‌محیطی دقیق‌تری انجام شود تا اکوسیستم‌های کم‌مطالعه اقیانوسی آسیب نبیند.
دیدی فرازمینی؛ از CCZ تا انسلادوس
یافته‌های CCZ می‌تواند الهام‌بخش جست‌وجو برای «اکسیژن تاریک» در پوسته‌های یخی انسلادوس و اروپا باشد. اگر فرآیند الکترولیز طبیعی در اعماق زمین امکان دارد، احتمال تولید اکسیژن و پشتیبانی از حیات میکروبی در زیر یخ‌های فشرده قمرهای منظومه شمسی نیز تقویت می‌شود.
منابع
- Sweetman et al., “Polymetallic nodules as in situ ‘geobatteries’ generating dark oxygen,” Nature Geoscience, July 2025.
لعیا آزاده
من فارغ‌التحصیل رشته رسانه و ارتباطات هستم و از همان دوران دانشگاه به پتانسیل فضای مجازی و رسانه‌های دیجیتال برای تولید محتوا علاقه‌مند شدم. فعالیت حرفه‌ای خودم را از سال ۱۳۹۷ با مدیریت یک وبلاگ و شبکه‌های اجتماعی برای یک برند کوچک آغاز کردم. پس از کسب تجربه در زمینه تولید محتوای دیجیتال و بازاریابی، اکنون به عنوان دبیر سرویس محتوای دیجیتال در یک مجله اینترنتی شناخته‌شده فعالیت می‌کنم. تلاش من این است که با بهره‌گیری از روندهای جدید، محتوایی جذاب و تعاملی برای مخاطبان تولید کنم.