| 太平洋海底發(fā)現(xiàn)神秘“暗氧” |
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在太平洋克拉里昂－克利珀頓區(qū)（CCZ）平坦漆黑的海底，散落著形似土豆的黑乎乎的東西。這些不起眼的礦藏被稱為多金屬結(jié)核（又稱錳結(jié)核），它們影響著深海生態(tài)系統(tǒng)，也有著許多未被科學(xué)家發(fā)掘的秘密。這些礦藏是深海采礦公司的重點(diǎn)目標(biāo)，因?yàn)槠渲泻锌捎糜谥圃祀姵氐腻i和鈷等金屬。加拿大金屬公司首席執(zhí)行官杰拉德·巴倫手持一塊多金屬結(jié)核。該公司資助的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，此類結(jié)核無需陽光就能產(chǎn)生氧氣。據(jù)最新一期《自然·地球科學(xué)》雜志報(bào)道，這些結(jié)核竟能在無光條件下產(chǎn)生氧氣�！斑@是一個全新的、出乎意料的發(fā)現(xiàn)�！泵绹箍死账购Ｑ笱芯克锖Ｑ髮W(xué)名譽(yù)教授麗莎·萊文說。人們通常認(rèn)為，地球上的氧氣主要由生物體通過光合作用將陽光、二氧化碳和水轉(zhuǎn)化而來。而新研究發(fā)現(xiàn)，在CCZ以下4000米的深處，氧氣并非源自生物體，而是由這些黑“土豆”產(chǎn)生的。研究人員表示，這挑戰(zhàn)了人們對海洋的認(rèn)知，可能有助于揭示生命的起源。
這一發(fā)現(xiàn)可以追溯到2013年。當(dāng)時，蘇格蘭海洋科學(xué)協(xié)會教授安德魯·斯威特曼及其同事，正致力于測量CCZ海底生物消耗了多少氧氣。研究人員使用了一個沉入海底的深海著陸器，將一個比鞋盒還小的容器推入沉積物中，以封閉一小塊海底區(qū)域及其上方一定體積的水。斯威特曼原本預(yù)計(jì)，隨著微生物的呼吸作用，傳感器能夠檢測到氧氣水平隨時間緩慢下降。然而，他們發(fā)現(xiàn)，氧氣含量非但沒有下降，反而大幅上升。斯威特曼以為傳感器壞了，于是將儀器返廠進(jìn)行重新校準(zhǔn)。這種情況在5年內(nèi)發(fā)生了四五次，斯威特曼甚至告訴他的學(xué)生：“把傳感器扔了吧，它們根本不起作用！”直到2021年，斯威特曼使用另一種備用方法來檢測氧氣，并得出了相同的結(jié)果后，才接受了海底正在產(chǎn)生氧氣的事實(shí)。他意識到，在過去八九年里，他一直忽視了一件“深刻而巨大”的事情。近十年來，斯威特曼在綿延6400多公里的CCZ多個地點(diǎn)反復(fù)觀察到了這一現(xiàn)象。研究團(tuán)隊(duì)帶回了一些沉積物、海水和錳結(jié)核樣本，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)一步研究，試圖了解氧氣的確切產(chǎn)生方式。
了解“暗氧”
經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)，研究人員排除了微生物等生物過程，并將焦點(diǎn)鎖定在錳結(jié)核本身，認(rèn)為這是該現(xiàn)象的起因。他們推測，可能是結(jié)核中的氧化錳釋放出氧氣。但斯威特曼表示，這種釋放并非氧氣產(chǎn)生的原因所在。
后來，2022年的一天，斯威特曼觀看了一部關(guān)于深海采礦的紀(jì)錄片。片中有人提到，這些結(jié)核是“巖石中的電池”。這引發(fā)斯威特曼的思考：錳結(jié)核中的金屬能以某種方式充當(dāng)天然“地質(zhì)電池”嗎？如果是這樣，它們就可能通過一種稱為“海水電解”的過程將海水分解成氫和氧。[1] [2] 下一頁 |
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