Oblast Clarion-Clipperton (CCZ)
Oblast Clarion-Clipperton
- CCZ se nachází mezi Havajskými ostrovy a Mexikem, na ploše přibližně 4,5 milionu km² v hloubkách mezi 4000 a 5500 metrů pod hladinou moře.
- Zásoby nerostů v polymetalických nodulí přesahují podle odhadů 21 miliard tun. Tato oblast je rozdělena na několik těžebních bloků přidělených různým zemím a společnostem pro průzkum.
- Česká republika uplatňuje svůj podíl na možné těžbě v této oblasti v rámci organizace Interoceanmetal (IOM) společně s Bulharskem, Kubou, Polskem, Slovenskem a Ruskem.
Výzkum probíhal v extrémních hloubkách kolem 4-5 kilometrů pod hladinou moře, konkrétně v tichomořské Oblasti Clarion-Clipperton (Clarion-Clipperton Zone, CCZ), která je známá výskytem takzvaných polymetalických konkrecí – kulovitých útvarů bohatých na vzácné kovy, které se formují na mořském dně po miliony let.
„Když jsme spustili naše měřicí přístroje do hlubin, očekávali jsme, že zaznamenají postupný úbytek kyslíku, jak to bývá běžné v hlubokých částech oceánu,“ vysvětluje hlavní autor studie Andrew K. Sweetman ze Scottish Association for Marine Science. Místo toho hladina kyslíku začala stoupat, a to dokonce až na trojnásobek původní hodnoty.
Temná produkce kyslíku – nový fenomén v mořských hlubinách
Překvapivý jev, který vědci nazvali „temná produkce kyslíku“ (DOP – Dark Oxygen Production), je v přímém rozporu s tím, co jsme dosud o hlubokých částech oceánu věděli. Tradičně se předpokládalo, že v těchto tmavých oblastech organismy kyslík pouze spotřebovávají, ale nevytvářejí. A fotosyntéza, hlavní zdroj kyslíku na Zemi, zde nepřipadá v úvahu kvůli absenci slunečního světla.
Co tedy stojí za tímto záhadným jevem? Vědci se domnívají, že klíčovou roli hrají zmíněné polymetalické konkrece. Tyto zvláštní útvary, připomínající na pohled brambory, jsou ve skutečnosti složité struktury obsahující různé kovy a minerály. A právě jejich jedinečné složení by mohlo být zdrojem produkce kyslíku.
Hlubinné „baterie“ mění naše chápání mořského dna
Polymetalické konkrece
- jsou kulovité útvary na dně oceánu, typicky o velikosti 5-10 cm v průměru. Jsou složeny převážně z oxidů manganu a železa, ale obsahují také nikl, měď a vzácné kovy.
- formují rychlostí několika milimetrů za milion let postupným usazováním minerálů z mořské vody kolem jádra, jako je například úlomek skořápky nebo zub žraloka.
- slouží jako tvrdý povrch pro přichycení různých organismů na převážně měkkém dně.
Výzkumníci zjistili, že na povrchu konkrecí (někdy se používá termín nodule či hlíza) existují místa s různým elektrickým potenciálem – podobně jako u baterií. Rozdíl potenciálů může spouštět elektrolýzu mořské vody, při níž se voda rozkládá na kyslík a vodík.
„Je to, jako bychom na mořském dně objevili obrovskou přírodní baterii,“ vysvětluje spoluautor studie Jeffrey J. Marlow z Bostonské univerzity. Konkrece mohou fungovat jako elektrody, které rozkládají vodu na její složky.
Proces je o to pozoruhodnější, že probíhá v extrémních podmínkách hlubokého oceánu – při teplotách blízkých bodu mrazu a pod obrovským tlakem. Vědci odhadují, že tímto způsobem může vznikat až 18 milimolů kyslíku na metr čtvereční za den, což je významné množství v prostředí, kde je každá molekula kyslíku cenná (metr čtvereční travnaté plochy vyprodukuje za den 156-312 milimolů O2 za den).
Implikace pro život na Zemi i mimo ni
Objev temné produkce kyslíku otevírá fascinující otázky o životě v hlubokém oceánu. Mohly by existovat organismy, které se přizpůsobily využívání tohoto nečekaného zdroje kyslíku? Jak tento proces ovlivňuje celkovou chemii oceánu a globální cykly prvků?
Navíc, tento objev může mít důležité implikace pro hledání života na jiných planetách a měsících. Pokud může kyslík vznikat bez světla zde na Zemi, mohlo by to teoreticky probíhat i v podpovrchových oceánech na ledových měsících jako je Europa nebo Enceladus.
Přestože jsou výsledky studie vzrušující, vědci varují před unáhlenými závěry. „Naše pozorování jsou zatím omezena na relativně malou oblast,“ upozorňuje Sweetman. Bude proto potřeba provést další výzkum a ověřit, jak rozšířený tento jev je a jaké přesně jsou jeho mechanismy.
Nový pohled na „pustinu“ hlubokého oceánu
Objev temné produkce kyslíku nám připomíná, jak málo toho ve skutečnosti víme o nejhlubších částech našich oceánů. To, co se kdysi zdálo být pustinou bez života, se ukazuje být komplexním a dynamickým prostředím plným překvapení.
Zároveň objev přichází v době, kdy se zvyšuje zájem o těžbu polymetalických konkrecí kvůli obsahu vzácných kovů. Někteří odborníci proto varují, že jakékoliv narušení mořského dna by mohlo mít nepředvídatelné důsledky pro tento nově objevený proces a ekosystémy, které na něm mohou záviset.
Jak budeme dále zkoumat tyto neprobádané oblasti, můžeme očekávat, že narazíme na další fascinující objevy, které mohou změnit naše chápání života na Zemi i potenciálu pro život jinde ve vesmíru. Temné hlubiny oceánu nám tak paradoxně mohou pomoci vrhnout světlo na některé z největších záhad přírody.
