Die Entdeckung von „dunklem Sauerstoff“ in der Tiefsee könnte die Geschichte der Erde neu schreiben 23/07/2024

Die Tiefen des Pazifischen Ozeans sind reich an seltsamen „steinartigen“ Knollen, die elektrische Ladungen abgeben und Sauerstoff zu produzieren scheinen (Handout)

Von AFP - Agence France Presse

Die Entdeckung von „dunklem Sauerstoff“ in der Tiefsee könnte die Geschichte der Erde neu schreiben

Juliette Collen

In der absoluten Dunkelheit der Tiefen des Pazifischen Ozeans haben Wissenschaftler entdeckt, dass Sauerstoff nicht von lebenden Organismen produziert wird, sondern von seltsamen kartoffelförmigen Metallklumpen, die fast so viel Elektrizität abgeben wie AA-Batterien.

Diese überraschende Entdeckung hat viele potenzielle Auswirkungen und könnte sogar dazu führen, dass die Entstehung des Lebens auf der Erde neu überdacht werden muss, wie Forscher in einer neuen Studie am Montag feststellten.

Bisher war man davon ausgegangen, dass nur lebende Organismen wie Pflanzen und Algen in der Lage sind, durch Photosynthese Sauerstoff zu produzieren – was Sonnenlicht erfordert.

Doch vier Kilometer (2,5 Meilen) unter der Oberfläche des Pazifischen Ozeans, wo kein Sonnenlicht hinkommt, wurden kleine Mineralablagerungen entdeckt, die sogenannten polymetallischen Knollen, die zum ersten Mal sogenannten dunklen Sauerstoff produzieren.

Die Entdeckung wurde in der Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) gemacht, einer Tiefseeebene zwischen Hawaii und Mexiko, wo Bergbauunternehmen die Knollen abbauen wollen.

Die klumpigen Knollen – oft als „Batterien im Gestein“ bezeichnet – sind reich an Metallen wie Kobalt, Nickel, Kupfer und Mangan, die alle in Batterien, Smartphones, Windturbinen und Solarmodulen verwendet werden.

Das internationale Wissenschaftlerteam schickte ein kleines Schiff auf den Grund der Clarion-Clipperton-Zone, um herauszufinden, wie sich der Abbau auf die seltsamen und wenig erforschten Tiere auswirken könnte, die dort leben, wo kein Licht hinkommt.

- Kein Sonnenlicht erforderlich -

„Wir haben versucht, die Sauerstoffverbrauchsrate am Meeresboden zu messen”, sagte der leitende Studienautor Andrew Sweetman von der Scottish Association for Marine Science (SAMS) gegenüber AFP.

Dazu verwendeten sie ein Gerät namens benthische Kammer, das eine große Menge Sediment sammelte.

Normalerweise nimmt die Menge des in der Kammer eingeschlossenen Sauerstoffs ab, wenn er von den Organismen verbraucht wird, die atmen“, sagte Sweetman.

Doch dieses Mal war das Gegenteil der Fall – die Sauerstoffmenge nahm zu. Das sollte in völliger Dunkelheit, wo keine Photosynthese stattfindet, nicht passieren.

Das war so schockierend, dass die Forscher zunächst dachten, ihre Unterwassersensoren müssten defekt sein.

Also brachten sie einige Knollen auf ihr Schiff, um den Test zu wiederholen. Und wieder stieg die Sauerstoffmenge an.

Dann stellten sie fest, dass die Knollen eine erstaunliche elektrische Veränderung aufwiesen.

An der Oberfläche der Knollen „hat das Team erstaunlicherweise Spannungen gemessen, die fast so hoch waren wie bei einer AA-Batterie“, sagt Sweetman.

Laut den Forschern könnte diese Ladung Meerwasser in einem Prozess, der als Meerwasserelektrolyse bekannt ist, in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten.

Diese chemische Reaktion findet bei etwa 1,5 Volt statt – ungefähr die Spannung einer AA-Batterie.

„Aufregend“ –

SAMS-Direktor Nicholas Owens bezeichnete die Entdeckung als „eine der aufregendsten Erkenntnisse der Meeresforschung in jüngster Zeit“.

Die Entdeckung von Sauerstoff, der außerhalb der Photosynthese produziert wird, „zwingt uns dazu, neu darüber nachzudenken, wie die Evolution des komplexen Lebens auf dem Planeten entstanden sein könnte“, sagte er in einer Erklärung.

„Die konventionelle Ansicht ist, dass Sauerstoff zuerst von alten Mikroben, Cyanobakterien, vor etwa drei Milliarden Jahren produziert wurde, wonach sich allmählich komplexes Leben entwickelte“, fügte Owens hinzu.

Die Entdeckung des Teams zeigt jedoch, dass „das Leben auch an einem anderen Ort als auf dem Land seinen Anfang genommen haben könnte“, so Sweetman.

„Und wenn dieser Prozess auf unserem Planeten stattfindet, könnte er dazu beitragen, sauerstoffhaltige Lebensräume auf anderen Planeten wie Enceladus und Europa zu schaffen und die Möglichkeit für Leben zu bieten?“, fragte Sweetman.

Die Studie wurde in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.

Die Arbeit wurde teilweise von der kanadischen The Metals Company finanziert, die im nächsten Jahr mit dem Abbau der Knollen im CCZ beginnen will.

dl/jm