산소가 저장될 뿐만 아니라 지구 해양의 어두운 깊이에서 생성된다는 발견은 스코틀랜드 해양과학협회 이사인 니콜라스 오웬스(Nicholas Owens) 교수에 의해 “최근 해양과학에서 가장 흥미로운 발견 중 하나”로 묘사되었습니다. SAMS).
이번 주에 발표된 연구에서 보고된 SAMS가 이끄는 팀이 태평양 표면 아래 4km에서 "암흑 산소"라고 부르는 것을 식별한 것은 식물과 조류가 햇빛에서 에너지를 변환함으로써만 산소가 생성될 수 있다는 이전의 과학적 합의에 도전하는 것입니다.
이번 발견은 지구상의 생명체가 어떻게 기원했는지에 대한 의문까지 제기했으며 심해 채굴에 반대하는 또 다른 주장을 제시할 가능성이 높습니다.
Oban 기반 SAMS의 Andrew Sweetman 교수와 국제 과학팀은 하와이와 멕시코 사이 태평양의 Clarion-Clipperton Zone(CCZ)에서 심해 채굴의 잠재적 영향을 평가하기 위해 선박 기반 현장 조사에 참여하면서 암흑 산소를 식별했습니다.
“지구에서 호기성 생명체가 시작되려면 산소가 있어야 하며, 우리는 지구의 산소 공급이 광합성 유기체에서 시작되었다고 이해해 왔습니다.”라고 Sweetman 교수는 말합니다. “그러나 이제 우리는 빛이 없는 심해에서도 산소가 생산된다는 것을 알고 있습니다. 그러므로 우리는 다음과 같은 질문을 다시 생각해 볼 필요가 있다고 생각합니다. 유산소 생활은 어디서 시작되었을까요?”
'바위 속의 배터리'
심해 광산 회사들은 CCZ의 해저 전체에 존재하는 다금속 단괴를 추출하기 위해 노력하고 있습니다. 여기에는 리튬 이온 배터리를 생산하는 데 사용되는 망간, 니켈, 코발트와 같은 금속이 포함되어 있습니다.
Sweetman 교수팀은 이러한 결절이 매우 높은 전하를 가지고 있어 "해수 전기분해"(소금물이 자연적으로 수소와 산소로 분리되는 현상)를 일으킬 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 프로세스에는 AA 배터리와 동등한 전압인 약 1.5V만 필요합니다.
연구진은 다수의 결절을 분석한 결과 표면에 최대 0.95V의 판독값을 기록했으며, 결절이 서로 뭉쳐지면 훨씬 더 높은 전압이 발생하여 어두운 산소가 생성될 수 있다고 추론했습니다.
Sweetman 교수는 “이 발견을 통해 우리는 답이 없는 많은 질문을 낳았으며 암석에 있는 배터리와도 같은 단괴를 채굴하는 방법에 대해 많은 생각을 해야 한다고 생각합니다.”라고 말했습니다.
“처음 이 데이터를 얻었을 때 우리는 센서에 결함이 있다고 생각했습니다. 심해에서 수행된 모든 연구에서는 산소가 생산되기보다는 소비되는 것으로 나타났기 때문입니다. 우리는 집에 돌아와 센서를 재보정했지만 10년 동안 이상한 산소 수치가 계속 나타났습니다.
"우리는 우리가 사용하고 있던 광광 센서와 다르게 작동하는 백업 방법을 선택하기로 결정했고, 두 방법 모두 동일한 결과를 얻었을 때 우리는 획기적이고 생각지도 못한 일에 직면했다는 것을 알았습니다."
진화에 대해 다시 생각해보세요
Sweetman 교수는 이전에 Clarion-Clipperton Zone 주변의 해양 보호 구역(MPA)을 식별하는 데 참여하여 잠재적인 심해 채굴을 피해야 한다고 생각되는 특정 지역의 생물 다양성을 평가했습니다. 그는 이제 새로운 증거에 비추어 평가를 검토해야 할 수도 있다고 생각합니다.
“비광합성 과정에 의한 산소 생산의 발견은 우리에게 지구상의 복잡한 생명체의 진화가 어떻게 시작되었는지 다시 생각해 볼 것을 요구합니다.”라고 Owens 교수는 말했습니다.
“기존의 견해는 약 30억년 전에 시아노박테리아라고 불리는 고대 미생물에 의해 처음으로 산소가 생산되었고 그 이후 복잡한 생명체가 점진적으로 발달했다는 것입니다. 대체 소스가 있을 가능성은 우리에게 근본적인 재고를 요구합니다.” 이번 연구는 이번 주에 발표되었습니다. 자연 지구과학.
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