Phát hiện 'oxy tối' dưới đáy biển, thách thức hiểu biết của loài người

Việc phát hiện ra 'oxy tối' thách thức những gì chúng ta biết về nguồn gốc và sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất cách đây khoảng 3,7 tỉ năm.

Kết hạch đa kim được lắng đọng dưới đáy biển hàng triệu năm và dày thêm khoảng 2mm sau mỗi 1 triệu năm - Ảnh: DeepCCZ expedition

Các nhà khoa học mới đây phát hiện các kết hạch đa kim (một hỗn hợp rất giàu nickel, cobalt, mangan và các nguyên tố đất hiếm khác) có kích cỡ củ khoai tây nằm rải rác dưới đáy biển Thái Bình Dương có thể tự sản xuất oxy hoàn toàn trong bóng tối và không cần sự hỗ trợ của sinh vật sống.

Theo trang LiveScience, ban đầu nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu nghiên cứu những tác động tiềm tàng của việc khai thác kết hạch đa kim đối với hệ sinh thái đáy biển ở khu vực Clarion-Clipperton (CCZ) ở Bắc Thái Bình Dương, một đồng bằng vực thẳm rộng 4,5 triệu km2 nằm giữa Hawaii và Mexico.

"Khi lần đầu nhận dữ liệu, chúng tôi đã nghĩ rằng các cảm biến bị lỗi vì mọi nghiên cứu từng thực hiện trước đó tại vùng biển sâu này chỉ cho thấy lượng oxy bị tiêu thụ nhiều hơn được sản xuất", trưởng nhóm nghiên cứu Andrew Sweetman, làm việc tại Hiệp hội Khoa học hàng hải Scotland (SAMS), cho biết.

Tuy nhiên, sau khi điều chỉnh lại cảm biến, chỉ số oxy kỳ lạ này vẫn hiển thị trong suốt 10 năm qua.

Kết hạch đa kim có kích cỡ của củ khoai tây, nằm rải rác dưới đáy biển - Ảnh: NOAA

Theo lẽ thường, nồng độ oxy giảm dần khi đi sâu hơn vào đại dương vì ít ánh sáng hơn, nghĩa là có ít sinh vật quang hợp hơn nên lượng oxy được sản sinh ra thấp hơn. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu phát hiện các kết hạch đa kim sản xuất oxy thông qua quá trình điện phân nước biển, trong đó nước biển phân tách thành oxy và hydro khi có điện tích.

Điều này liên quan đến điện thế khác nhau tồn tại trong các ion kim loại bên trong kết hạch, dẫn đến sự phân bổ lại các electron.

Việc phát hiện ra "oxy tối" ở độ sâu 4.000m dưới mực nước biển, nơi ánh sáng không thể chiếu tới, thách thức niềm tin của các nhà khoa học về việc oxy của Trái đất chỉ được tạo ra tự nhiên thông qua quá trình quang hợp (và thông qua quá trình oxy hóa amoniac nhưng lượng nhỏ tạo ra từ quá trình này thường bị tiêu thụ ngay).

Theo nhóm nghiên cứu, việc phát hiện ra oxy dưới biển sâu thách thức những gì chúng ta biết về nguồn gốc và sự xuất hiện của sự sống trên Trái đất cách đây khoảng 3,7 tỉ năm.

Giáo sư Sweetman cho biết kết quả nghiên cứu cũng làm dấy lên mối lo ngại mới về khả năng khai thác các kết hạch đa kim vì chúng có thể là nguồn oxy quan trọng cho các hệ sinh thái biển sâu.

"Với khám phá này, chúng tôi nảy sinh nhiều câu hỏi chưa có lời đáp và tôi nghĩ chúng ta cần suy nghĩ nhiều về cách khai thác các kết hạch đa kim, về cơ bản có thể gọi chúng là những cục pin trong đá", ông Sweetman nói.

Nghiên cứu công bố ngày 22-7 trên tạp chí Nature Geoscience.

ANH THƯ

Nguồn: Báo Tuổi trẻ Online

---