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Cientistas descobriram minerais metálicos no fundo do oceano que produzem “oxigênio escuro”, de acordo com descobertas apresentadas em um novo estudo que potencialmente derrubam suposições anteriores de que o oxigênio do nosso planeta é produzido apenas por organismos fotossintéticos.
A descoberta, feita a uma profundidade de 13.000 pés abaixo da superfície do oceano, mostra que o oxigênio pode ser produzido mesmo na escuridão completa do fundo do mar da Terra. As novas descobertas podem potencialmente desafiar nossa compreensão atual das origens da vida aeróbica na Terra.
A descoberta do “oxigênio escuro”
“Para que a vida aeróbica começasse no planeta, era preciso que houvesse oxigênio, e nossa compreensão é que o suprimento de oxigênio da Terra começou com organismos fotossintéticos”, disse Andrew Sweetman, da Associação Escocesa de Ciências Marinhas (SAMS), que fez a descoberta inovadora ao coletar amostras do fundo do mar de uma cordilheira submarina montanhosa no Oceano Pacífico, conhecida como Zona Clarion-Clipperton.
“Mas agora sabemos que há oxigênio produzido no fundo do mar, onde não há luz”, acrescentou Sweetman.
De acordo com Sweetman e seus colegas, a chave para a descoberta envolve nódulos polimetálicos, depósitos minerais naturais no fundo do oceano. Esses nódulos, alguns dos quais podem ser tão pequenos quanto minúsculos grãos de areia e outros tão grandes quanto uma bola de beisebol, são compostos de metais como cobalto, cobre, lítio, manganês e níquel, todos eles essenciais para a produção de baterias.
Agora, com a revelação de que a produção de oxigênio foi associada a esses nódulos, Sweetman e outros pesquisadores envolvidos na descoberta já estão reconsiderando as implicações para indústrias que incluem mineração em alto mar.
“Precisamos repensar como minerar esses materiais, para que não esgotemos a fonte de oxigênio para a vida em águas profundas”, disse Franz Geiger, pesquisador da Northwestern University que liderou os experimentos de eletroquímica da equipe que potencialmente poderiam ajudar a explicar o fenômeno. Geiger, junto com Sweetman, é o coautor de um novo estudo publicado em Geociências da Natureza que descreve as descobertas da equipe de pesquisa.
Uma descoberta surpreendente
Inicialmente, Sweetman pensou que a detecção de oxigênio no fundo do oceano poderia ter sido resultado de erros nos sensores.
“Voltávamos para casa e recalibrávamos os sensores, mas, ao longo de 10 anos, essas leituras estranhas de oxigênio continuaram aparecendo”, disse Sweetman em um comunicado.
Verificações adicionais por outros meios acabaram ajudando a confirmar a descoberta surpreendente, levando Sweetman a entrar em contato com Geiger no verão de 2023 para explorar as possíveis maneiras pelas quais o oxigênio poderia ser produzido em circunstâncias tão incomuns.
As pesquisas anteriores de Geiger envolveram estudos sobre como a ferrugem e a água salgada podem gerar eletricidade, o que levou a dupla a começar a investigar a possibilidade de que nódulos polimetálicos que proliferam no fundo do mar poderiam estar gerando eletricidade suficiente para compensar a presença de oxigênio resultante da eletrólise da água do mar.
Apenas 1,5 volts — aproximadamente a voltagem de uma pilha AA típica — fornece energia suficiente para dividir a água do mar em hidrogênio e oxigênio. Durante os testes, observou-se que nódulos individuais produziam até 0,95 volts e, embora surpreendente por si só, isso fica bem aquém da voltagem necessária para eletrólise. No entanto, Sweetman e Geiger descobriram que, quando agrupados, vários nódulos podem funcionar essencialmente da mesma forma que várias baterias conectadas em série, fornecendo ampla voltagem para produzir oxigênio.
Essas “geobaterias” dentro da Zona Clarion-Clipperton provavelmente possuem energia suficiente para atender às demandas globais de fornecimento por várias décadas. A desvantagem, no entanto, é que estudos anteriores de várias décadas atrás revelam que áreas onde ocorreu mineração em oceanos profundos não revelam praticamente nenhuma recuperação, mesmo para organismos simples.
“Em 2016 e 2017, biólogos marinhos visitaram locais que foram explorados na década de 1980 e descobriram que nem mesmo bactérias haviam se recuperado nas áreas exploradas”, disse Geiger. disse em uma declaração recente.
“Em regiões não mineradas, no entanto, a vida marinha floresceu”, ele acrescentou. O motivo pelo qual essas porções mineradas do fundo do oceano permanecem verdadeiras “zonas mortas” por décadas continua sendo um mistério.
Para Geiger, tais problemas colocam “um grande asterisco nas estratégias de mineração do fundo do mar, já que a diversidade faunística do fundo do oceano em áreas ricas em nódulos é maior do que nas florestas tropicais mais diversas”.
O novo papel por Sweetman, Geiger, et al, “Evidência de produção de oxigênio escuro no fundo do mar abissal”, apareceu na revista Geociências da Natureza em 22 de julho de 2024.
Micah Hanks é o editor-chefe e cofundador do The Debrief. Ele pode ser contatado por e-mail em micah@thedebrief.org. Acompanhe o trabalho dele em micahhanks.com e em X: @MicahHanks.
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