没有光合作用也能制造氧气，科学家发现海底有“暗氧”

关键在海水电解过程深海采矿将造成死亡区

人们一直认为，只有植物和藻类等生物，才能通过光合作用产生氧气，但最近科学家发现，在太平洋深处完全黑暗的地方，氧气不是由生物体产生的，而是由奇怪的马铃薯形状的金属块产生，且这些金属块发出的电力几乎与AA电池一样多。

最近发表在《自然地球科学》期刊一项研究，科学家太平洋表面下4公里处，介于夏威夷和墨西哥之间的深海平原，称为克拉里昂─克利珀顿区(CCZ)，一处多金属结核的小型矿床首次发现“暗氧”。

这里是矿业公司的海底矿场之一，随着新能源转型需要，人类觊觎海底的块状结核，这些结核通常被称为“岩石中的电池”，富含钴、镍、铜和锰等金属，这些金属用于电池、智能手机、风力涡轮机和太阳能电池板。

科学家原本只是要调查采矿对生活在光线无法到达的地方的动物有何影响，在测量海底的氧气消耗率时意外发现有天然的海底氧气正在产生。研究人员表示，通常情况下，室内的氧气量“随着生物体呼吸时的消耗而减少”，但这次却发现氧气量变多，不应该发生在没有光合作用的完全黑暗里。

原本科学家怀疑是设备故障，将一些结核带上船重复测试，氧气含量的确增加，证明这种“暗”氧气的产生独立于光合作用，且过程与海底发现的多金属结核有关。科学家发现这些结核表面携带惊人的电荷，电压几乎与AA电池一样高，这种电荷可以在海水电解过程中将海水分解成氢气和氧气。

其他科学家表示，这是近年来海洋科学领域最令人兴奋的发现之一。传统观点认为，大约30亿年前，一种称为蓝细菌的古老微生物首先产生氧气，此后复杂的生命逐渐发展起来，但这项发现可能代表生命也起源于陆地以外的其他地方。

这项发现对于人们了解深海生态系统和深海采矿的潜在影响具有重大意义，特别是深海采矿。科学家表示，深海采矿的目标就是这些多金属结核，但这些结核需要数百万年的时间才能形成，在维持深海生命方面发挥着关键作用，破坏结许可能会导致海洋生物无法恢复的“死亡区”。1980年代早期采矿活动的历史证据显示，受采矿干扰的地区甚至连最基本的微生物生命都没有恢复，凸显此类活动可能产生的长期影响。

这次科学家研究的地点是矿业公司的海底矿场，加拿大金属公司是研究资助者之一，计划明年开始开采CCZ结核。环保人士和科学家对采矿对深海生态系统的潜在影响表示担忧，认为深海采矿可能会破坏这些生态系统的微妙平衡，带来毁灭性的结果。研究作者警告，几家大型采矿公司现在的目标是从地表以下3-6公里深处的海底提取这些珍贵元素，需要重新考虑如何开采这些材料，避免耗尽深海生物的氧气源。

(首图来源：Unsplash)