การค้นพบออกซิเจนท้าทายความรู้เกี่ยวกับมหาสมุทรลึก

การค้นพบ ออกซิเจน ท้าทายความรู้เกี่ยวกับมหาสมุทรลึก

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า “ ออกซิเจนมืด ” ถูกสร้างขึ้นใน มหาสมุทรลึก โดยเห็นได้ชัดว่าเกิดจากก้อนโลหะบนพื้นทะเล ออกซิเจน ที่เราหายใจเข้าไปประมาณครึ่งหนึ่งมาจากมหาสมุทร แต่ก่อนการค้นพบนี้เป็นที่เข้าใจกันว่าออกซิเจนถูกสร้างขึ้นโดยพืชทะเลที่สังเคราะห์แสง
ซึ่งต้องใช้แสงแดดที่นี่ ที่ความลึก 5 กิโลเมตร ซึ่งแสงแดดไม่สามารถส่องผ่านได้ออกซิเจนดูเหมือนจะถูกสร้างขึ้นโดย “ก้อนโลหะ” ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติซึ่งแยกน้ำทะเล (H2O) ออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน

บริษัทเหมืองแร่หลายแห่งมีแผนที่จะรวบรวมก้อนโลหะเหล่านี้ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ทางทะเลเกรงว่าอาจขัดขวางกระบวนการที่เพิ่งค้นพบนี้และทำลายสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ต้องพึ่งพาออกซิเจนที่ก้อนโลหะเหล่านี้สร้างขึ้น “ฉันเห็นสิ่งนี้ครั้งแรกในปี 2013 ซึ่งเป็นออกซิเจนจำนวนมหาศาลที่ถูกผลิตขึ้นที่พื้นทะเลในความมืดสนิท”

ศาสตราจารย์แอนดรูว์ สวีทแมน หัวหน้าคณะนักวิจัยจากสมาคมวิทยาศาสตร์ทางทะเลแห่งสกอตแลนด์อธิบาย “ฉันเพิกเฉยต่อมันเพราะฉันถูกสอนมาว่าคุณจะได้รับออกซิเจนได้จากการสังเคราะห์แสงเท่านั้น “ในที่สุด ฉันก็ตระหนักว่าฉันละเลยการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ครั้งนี้มาหลายปีแล้ว”
เขากล่าวกับ BBC News

เขาและเพื่อนร่วมงานได้ทำการวิจัยในพื้นที่ใต้ทะเลลึกระหว่างฮาวายและเม็กซิโก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพื้นทะเลขนาดใหญ่ที่ปกคลุมไปด้วยก้อนโลหะเหล่านี้ก้อนโลหะเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อโลหะที่ละลายในน้ำทะเลรวมตัวกันบนเศษเปลือกหอยหรือเศษซากอื่นๆ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานนับล้านปี และเนื่องจากก้อนโลหะเหล่านี้มีโลหะ เช่น ลิเธียม โคบอลต์ และทองแดง ซึ่งล้วนจำเป็นต่อการผลิตแบตเตอรี่

บริษัทขุดเจาะหลายแห่งจึงพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรวบรวมและนำก้อนโลหะเหล่านี้ขึ้นสู่ผิวน้ำ แต่ศาสตราจารย์สวีตแมนกล่าวว่าออกซิเจนในความมืดที่ก้อนโลหะเหล่านี้สร้างขึ้นอาจช่วยหล่อเลี้ยงชีวิตบนพื้นทะเลได้ และการค้นพบของเขาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience
ทำให้เกิดความกังวลใหม่เกี่ยวกับความเสี่ยงของกิจการขุดเจาะใต้น้ำที่เสนอขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าก้อนโลหะเหล่านี้สามารถสร้างออกซิเจนได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากทำหน้าที่เหมือนแบตเตอรี่ “หากคุณใส่แบตเตอรี่ลงในน้ำทะเล มันจะเริ่มมีฟอง” ศาสตราจารย์สวีทแมนอธิบาย “นั่นเป็นเพราะว่ากระแสไฟฟ้ากำลังแยกน้ำทะเลออกเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน
[ซึ่งก็คือฟองอากาศ] เราคิดว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นกับก้อนโลหะเหล่านี้ในสภาพธรรมชาติ” “มันเหมือนกับแบตเตอรี่ในคบเพลิง” เขากล่าวเสริม “คุณใส่แบตเตอรี่ก้อนเดียว มันก็ไม่ติด คุณใส่สองก้อน แล้วก็มีแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะจุดคบเพลิงได้

ดังนั้นเมื่อก้อนโลหะเหล่านี้อยู่บนพื้นทะเลโดยสัมผัสกัน พวกมันก็จะทำงานประสานกันเหมือนแบตเตอรี่หลายก้อน” นักวิจัยนำทฤษฎีนี้ไปทดสอบในห้องแล็บโดยรวบรวมและศึกษาก้อนโลหะที่มีขนาดเท่ามันฝรั่งการทดลองของพวกเขาได้วัดแรงดันไฟฟ้าบนพื้นผิวของก้อนโลหะแต่ละก้อนซึ่งก็คือความแรงของกระแสไฟฟ้า

พวกเขาพบว่าแรงดันไฟฟ้านั้นเกือบจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าในแบตเตอรี่ขนาด AA ทั่วไป ซึ่งหมายความว่าก้อนเนื้อที่อยู่บนก้นทะเลสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าได้มากพอที่จะแยกหรืออิเล็กโทรไลซ์โมเลกุลของน้ำทะเลได้

นักวิจัยเชื่อว่ากระบวนการเดียวกันนี้ การผลิตออกซิเจนด้วยพลังงานแบตเตอรี่ซึ่งไม่ต้องการแสงและกระบวนการทางชีวภาพอาจเกิดขึ้นบนดวงจันทร์และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ได้ โดยสร้างสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนสูงซึ่งสิ่งมีชีวิตสามารถเจริญเติบโตได้เขตคลาริออน-คลิปเปอร์ตัน
ซึ่งเป็นพื้นที่ที่บริษัทขุดแร่ใต้ท้องทะเลหลายแห่งกำลังสำรวจอยู่โดยบริษัทเหล่านี้กำลังพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรวบรวมก้อนเนื้อและนำไปยังเรือที่ผิวน้ำ

สำนักงานบริหารบรรยากาศและมหาสมุทรแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NOAA) ได้เตือนว่าการทำเหมืองใต้ท้องทะเลนี้อาจ “ส่งผลให้ชีวิตและที่อยู่อาศัยของใต้ท้องทะเลในบริเวณที่ถูกทำเหมืองถูกทำลาย”

นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลมากกว่า 800 คนจาก 44 ประเทศได้ลงนามในคำร้องที่เน้นย้ำถึงความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและเรียกร้องให้หยุด
กิจกรรมการทำเหมืองมีการค้นพบสายพันธุ์ใหม่ ๆ ในมหาสมุทรลึกอยู่ตลอดเวลามักมีคนกล่าวว่าเรารู้เกี่ยวกับพื้นผิวดวงจันทร์มากกว่าทะเลลึก
และการค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าก้อนเนื้อเหล่านี้อาจเป็นแหล่งออกซิเจนที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ได้

ศาสตราจารย์เมอร์เรย์ โรเบิร์ตส์ นักชีววิทยาทางทะเลจากมหาวิทยาลัยเอดินบะระ เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่ลงนามในคำร้องเพื่อขอให้ทำเหมืองใต้ท้องทะเล “มีหลักฐานมากมายที่บ่งชี้ว่าการทำเหมืองแบบเปิดในพื้นที่ก้อนเนื้อใต้ท้องทะเลลึกจะทำลายระบบนิเวศที่เราแทบไม่เข้าใจ”

“เนื่องจากพื้นที่เหล่านี้ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่มากของโลกของเราจึงเป็นเรื่องบ้ามากที่จะเดินหน้าทำเหมืองใต้ท้องทะเลลึกทั้งที่รู้ว่าพื้นที่เหล่านี้อาจเป็นแหล่งผลิตออกซิเจนที่สำคัญ” ศาสตราจารย์สวีตแมนกล่าวเสริมว่า “ผมไม่คิดว่าการศึกษานี้จะยุติการทำเหมืองได้

“[แต่] เราจำเป็นต้องสำรวจในรายละเอียดมากขึ้น และเราจำเป็นต้องใช้ข้อมูลนี้และข้อมูลที่เรารวบรวมได้ในอนาคตหากเราต้องการลงมือขุดในมหาสมุทรลึกด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด”

.

ที่มา  :  https://www.bbc.com/news/articles/c728ven2v9eo