《新的研究发现,深海海底的金属矿物会分裂水产生“暗氧”》

  • 来源专题:关键矿产
  • 编译者: 欧冬智
  • 发布时间:2024-07-26
  • 包括西北大学化学家在内的一个国际研究小组发现,深海海底的金属矿物在地表以下13,000英尺处产生氧气。这一令人惊讶的发现挑战了长期以来的假设,即只有光合生物,如植物和藻类,才能产生地球的氧气。但新的发现表明可能还有另一种方法。看来氧气也可以在海底产生 - 没有光线可以穿透 - 以支持生活在完全黑暗中的氧气呼吸(有氧)海洋生物。这项名为“深海海底暗氧产生的证据”的研究于7月22日发表在《自然地球科学》杂志上。

  • 原文来源:https://phys.org/news/2024-07-metallic-minerals-deep-ocean-floor.html
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    • 编译者:徐冰烨
    • 发布时间:2024-09-26
    • 太平洋克拉里昂-克利珀顿区(CCZ)的黑暗海底散落着看起来像木炭块的东西。这些不起眼的金属矿床被称为多金属结核,含有用于生产电池的锰和钴等金属,将它们标记为深海采矿公司的目标。 现在,研究人员发现,有价值的结节起着非凡的作用:它们在没有阳光的情况下产生氧气。斯克里普斯海洋学研究所生物海洋学名誉教授Lisa Levin说:“这是一个全新的、意想不到的发现。”她没有参与当前的研究。 根据波士顿大学微生物学家Jeffrey Marlow的说法,地球的一些氧气可能不是来自光合作用生物体,而是来自完全黑暗中的无生命矿物,这种想法“真的强烈反对我们传统上认为的氧气的产生地点和制造方式。”Marlow是新研究的合著者,该研究发表在《自然地球科学》上。 发现的故事可以追溯到2013年,当时深海生态学家安德鲁·斯威特曼正面临一个令人沮丧的问题。他的团队一直在试图测量CCZ海底的氧气生物消耗量。研究人员将着陆器送往13,000多英尺的地方,并在海底创建了封闭的腔室,以跟踪水中氧气水平如何随着时间的推移而下降。 但氧气水平并没有下降。相反,他们大幅上涨。Sweetman认为传感器坏了,所以把仪器送回给制造商。在苏格兰海洋科学协会研究海底生态学和生物地球化学的Sweetman说,在五年的时间里,“这种情况发生了四五次”。“我真的告诉我的学生,'把传感器扔进垃圾桶。他们只是不起作用。'” 然后,在2021年,他回到CCZ,由深海采矿公司Metals Company赞助进行一次调查考察。他的团队再次使用着陆器在海底制造封闭室,并监测氧气水平。这次他们用不同的技术来测量氧气,但观察到同样奇怪的结果:氧气水平急剧增加。Sweetman说:“突然,我意识到我忽略了这个非常重要的过程,我只是自己一脚。”
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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:熊萍
    • 发布时间:2024-10-14
    • 深海海底生物体消耗氧气,其消耗率反映了有氧呼吸和厌氧腐烂产生的还原无机化合物氧化的总和,这些过程定义了沉积物群落氧气消耗(SCOC),可以通过原位底栖室实验来测量。测量SCOC对于估算海洋系统中主要元素循环的通量至关重要。 英国苏格兰海洋科学协会(SAMS)领导的一项研究通过在太平洋克拉里翁-克利珀顿区(CCZ)的多金属结核覆盖的深海海底进行的原位底栖室实验。研究团队进行了多次海底腔室着陆器实验,实验包括添加死亡藻类生物质、溶解无机碳和氨(NH4+)或冷过滤表层海水等不同的实验处理。 实验结果发现:室内氧气在两天内增加到背景浓度的三倍以上,这一暗氧现象(DOP)通过独立测量和Winkler方法得到验证。研究者将其归因于多金属结核。鉴于结核表面的高压电位(高达 0.95 V),研究人员提出海水电解可能是导致这种暗氧产生的原因之一。 该研究表明暗氧(DOP)可能为底栖呼吸提供氧气,为人们提供了对深海生态系统中氧气循环的新认识。未来的研究将进一步探索黑氧生成的具体机制及其在全球海洋化学循环中的作用。(张灿影 编译;熊萍 责编)