深海金属可能是海底生命氧气的来源

研究人员表示，挖掘公司希望从深海海底获取的多金属结核可能是生活在那里的动植物和细菌获取氧气的来源。这种“黑暗氧气”的发现可能会影响到本月在牙买加举行的谈判，国际海床管理局将在那里决定深海采矿的未来。这项研究最近发表在《自然地球科学》杂志上。特立尼达的海洋生物学家、加州大学圣塔芭芭拉分校本尼奥夫海洋倡议的博士后研究员迪瓦·阿蒙表示：“这项研究很好地表明了我们对深海目前的认识是有限的，而进一步的科学研究仍有很多待发现的地方。”令人兴奋的焦点集中在马铃薯大小的岩石——或者说多金属结核上，这些结核散落在海底的某些区域。这些结核含有钴和镍等矿物质，绿色能源电池和技术需要这些矿物质。多年来，加拿大的金属公司等公司一直在努力说服国际管理机构批准他们在太平洋的克拉里昂克利珀区（夏威夷和墨西哥之间横跨4500英里的海域）进行这些金属结核的开采计划。该公司主张这些金属对于建造不依赖化石燃料的技术是必不可少的。他们说，采矿对海底的影响不仅很小，而且与陆地采矿对雨林和人类社区的破坏无法相提并论。但环保人士、海洋学家和其他人士表示，驾驶大型采矿机械穿越原始的、鲜为人知的海底——在表面和沉积层三四英里深的地方——可能会导致意想不到的灾难性后果。他们敦促立法者推迟或禁止这一行业挖掘地球上最后一个“未受影响”的生态系统之一。这项由TMC资助的新研究表明，开采这一地区的代价可能比任何人想象的都要大。这是因为一组国际科学家发现，这些珍贵的结核产生氧气，并可能是这个黑暗、偏远生态系统中富含生命最重要元素的来源。波士顿大学生物学助理教授、该论文的作者之一杰弗里·马洛表示，他和他的团队已经收到了TMC的资助进行基线环境研究，其中包括向海底发送一种叫做“底栖舱”的东西。他描述这些结构约有10英尺高——“可以将它想象成是一个翻转的箱子或者类似的东西，你可以将其插入海底，”马洛说——它们是密封且气密的，内部含有设计用于测量沉积物化学和组成的仪器。他说，这种采样方法是相当标准的。科学家们测量在底栖舱在海底静置48小时的过程中，失去的氧气量，或者说下降的氧气量。下降的氧气量是生命存在的代理——当动物呼吸时，它们会消耗氧气。但当他们送下这些底栖舱进行分析时，他们注意到氧气水平上升了，而不是下降。马洛表示他们确信仪器有故障。他们再次尝试，注意到了相同的结果。“这些底栖舱实验已经在世界各地进行了数十年，”他说。“因此，技术和其他方面都已经非常成熟。”他说，他们花了几天，然后是几周来解决问题。“我们有几种冗余的测量方法，所以我们知道其中没有一个是错误的。最终，我们被迫得出结论”——氧气正在被产生。研究人员认为正在发生的情况是，结核——以及其中的金属——在化学水平上像电池一样运作。“这些岩石由矿物质组成，这些矿物质中的金属以不同的方式分布在整个岩石中，”他说。“这些金属和矿物质中的每一个都能以稍微不同的方式保持电荷。因此，实质上，仅仅是自然变化就意味着存在电荷分离——就像电池上存在的一样。”这意味着有足够的电压来将水“分解成氢气和氧气。”但并不是每个人都对这项研究的结论感到信服或满意。资助了这项研究的TMC向时报发送了一份对这篇论文的批评，声称这项研究在四家科学出版社的拒绝后才在《自然》杂志上发表，该公司称《自然》杂志是“一家对深海矿物采集持强硬立场的杂志。”杂志的传媒团队没有回复置评请求，但总的来说，这本期刊在科学界被认为是最负盛名和最具选择性的出版物之一。TMC还表示，方法论存在缺陷，认为该团队的发现与其他在克拉里昂克利珀区进行的研究相矛盾，后者使用了不同的方法。“通过这两种方法均无法复现这些发现，这表明升高的氧气水平实际上是数据中的一种人为效应，”该公司在一份声明中说。该公司指出，它“目前正在准备一份经同行评议的论文作为反驳。”丹麦奥胡斯大学的微生物学家波·巴克尔·约尔根森——他没有参与研究，也没有受到TMC的支付——表示，这项工作引发了更多问题，而不是回答了问题。他说，他不“认为这一发现对我们对海洋或深海采矿的理解很重要”，并将这项研究描述为“一种新颖且令人困惑的过程，其机制仍不清楚。”这项研究的作者对这些批评进行了回击，表示他们在排除了其他每一种可能情况后仍对他们的发现感到困惑——但他们在消除每一种其他可能情况时都非常严谨。“我们是这篇论文的最严格的批评者，”苏格兰海洋科学协会海床生态与生物地球化学研究小组负责人、该论文的第一作者安德鲁·斯威特曼表示。“八年来，我一直抛弃显示氧气产生的数据，认为我的传感器有故障。一旦我们意识到可能出现了一些情况，我们就试图证明它是错误的，但最终我们根本无法证明它是错误的。”他表示欢迎更多关于这个话题的研究，并敦促其他科学家进一步调查。“在这篇论文发表之后，其他研究人员也向我提供了类似数据集的数据，这些数据也显示出了暗氧气体的产生证据，他们认为设备有故障而抛弃了数据。”他说。朝着更加可持续的加州前进获取《沸点》，我们的新闻简报，探讨气候变化、能源和环境问题，成为对话的一部分——也成为解决问题的一部分。您可能会偶尔收到《洛杉矶时报》的促销内容。更多阅读