Биогеохимик Эндрю Свитмен из Шотландской ассоциации морских наук (SAMS) и его коллеги сделали удивительное открытие во время оценки последствий глубоководной добычи ископаемых. Они обнаружили, что в самых глубинах океана в результате химической реакции незаметно образуется кислород, причём без участия какой-либо жизни. Учёные назвали его «тёмным кислородом».
Команда Свитмена исследовала дно Тихого океана, устланное чёрными округлыми скалами. Измерения показали, что на глубине более четырёх тысяч метров уровень кислорода медленно, но верно продолжает расти.
Сперва учёные решили, что их датчики неисправны, потому что все исследования, когда-либо проводившиеся в морских глубинах, показывали только потребление кислорода, а не его выработку. Но после калибровки датчиков и даже использования другого метода сканирования картина не менялась. Тогда исследователи решили, что нашли что-то очень необычное.
Чтобы разгадать эту загадку, команда собрала ряд пород конкреций, которые являются источниками редкоземельных металлов вроде кобальта, марганца и никеля, объединённых в полиметаллическую смесь. Эти металлы используются, в частности, в аккумуляторах.
Исследователи обнаружили, что полиметаллические конкреции способны создавать напряжение до 0,95 В. А собранные вместе, как набор батареек, они могут достигать напряжения 1,5 В, чего достаточно для выделения кислорода из воды в реакции электролиза. Другими словами, учёные обнаружили природную «геобатарею».
Древним микробным цианобактериям уже давно приписывают роль первого поставщика кислорода, который был необходим для эволюции сложной жизни миллиарды лет назад. Считается, что они выступали в качестве отработанного продукта фотосинтеза, превращающего солнечный свет в источник энергии.
Теперь учёные знают, что кислород производится и в морских глубинах, где нет света. Поэтому, похоже, пришло время пересмотреть вопрос о том, где и благодаря чему могла зародиться аэробная жизнь.