深海氧氣來源的發現震驚了海洋研究人員，並可能迫使多個科學領域進行徹底的重新思考，包括尋找外星生命。 氧氣不是透過光合作用產生的，而是透過海底礦物質產生的。
高中科學課教導我們從植物（尤其是熱帶雨林）的光合作用中獲取氧氣。 幾十年來，科學家已經知道這只有一半——植物確實產生了大量我們呼吸的氧氣，但植物也確實產生了大量的氧氣。在海洋和湖泊中。
然而，在這兩種情況下，基本過程是相同的——生物體利用陽光將二氧化碳和水轉化為它們所需的分子，並產生氧氣作為副產品。 這種氧氣的存在使地球能夠養活包括我們自己在內的動物。
沒有光來驅動光合作用，深海的氧氣就會稀少。 生命的大部分取決於可用的微小數量。 人們認為，地表以下幾百公尺以下存在的唯一氧氣是海洋混合的結果，使得混合率下降的可能性。
然而，當蘇格蘭海洋科學協會的安德魯·斯威特曼教授對部分在太平洋山脈的深海中，他發現了意想不到的事。 放置在超過 4,000 公尺（13,000 英尺）深的海底的艙室顯示氧氣含量在幾天內上升。
斯威特曼在一份報告中說：“當我們第一次獲得這些數據時，我們認為感測器有問題，因為在深海進行的每一項研究都只看到氧氣被消耗而不是產生。”陳述。 “我們會回家重新校準感測器，但是，在 10 年的時間裡，這些奇怪的氧氣讀數不斷出現。” 團隊在使用不同的氧氣檢測方法後才相信他們的結果。
斯威特曼和同事將這種氧氣稱為“暗氧”，因為他們不知道其來源，也不知道它是在沒有光的情況下產生的。 這項發現的重要性怎麼強調都不為過。
「要在地球上開始有氧生命，就必須有氧氣，而我們的理解是，地球的氧氣供應始於光合生物，」斯威特曼說。 「但我們現在知道，在沒有光的深海中會產生氧氣。 因此，我認為我們需要重新檢視這樣的問題：有氧生活從哪裡開始？
這種暗氧在演化中所扮演的角色可能是這項發現提出的最大問題，但更直接的挑戰是找出氧氣的來源。 由於未能找到生物學解釋，研究小組懷疑存在多金屬結核，即由多種礦物組成的礦床，這些礦床曾對採礦公司產生影響。，可能要負責。
西北大學的弗朗茨·蓋格教授先前曾證明鐵鏽和海水可以結合發電，在諮詢了他之後，研究小組得出結論，海底的金屬正在進行自然電解，將水分解為氧氣和氫氣。
結核被收集起來並帶到蓋革的實驗室，在那裡他發現一些結核產生了 0.95 伏特的電荷。 在正確的方向上，多個結核可以結合產生更高的電壓，有可能超過分解海水所需的約 1.5 伏特閾值。
“看來我們發現了一個天然的‘地球電池’，”蓋革說。 “這些地球電池是解釋海洋暗氧產生的可能基礎。”
當探險者著陸時，附近結核表面沉積物的清除可能引發了活動的激增。 這可以解釋為什麼氧氣含量在下降之前迅速上升。
多金屬結核的成分各不相同，但顯然負責的可能是一些最有價值的。 蓋格補充說：“產生這種氧氣的多金屬結核含有鈷、鎳、銅、鋰和錳等金屬，這些金屬都是電池中使用的關鍵元素。” 這就是令人興奮的科學發現遇到一些嚴酷現實的地方。
深海採礦已經討論了很長時間，但通常太昂貴而無法廣泛使用。 然而現在，隨著技術降低成本，許多金屬的價格飆升，這就是。 研究小組不知道如果這種氧氣來源被移除，會對深海生命產生什麼後果，但蓋革在從海底提取金屬的罕見案例中看到了警告。
「2016 年和 2017 年，海洋生物學家參觀了 20 世紀 80 年代開採的地點，發現在雷區，」蓋革說。 「然而，在未埋雷的地區，海洋生物卻繁衍生息。 為什麼這種「死亡區」持續數十年仍不得而知。 然而，這給海底採礦戰略打上了一個重要的星號，因為結核豐富地區的海底動物多樣性比最多樣化的熱帶雨林還要多。
該研究發表於自然地球科學。
