In una sorpresa sul fondale marino, pezzi ricchi di metallo potrebbero generare ossigeno nelle profondità marine

In una svolta inaspettata, noduli ricchi di metallo trovati sul fondo marino stanno generando ossigeno, suggerisce una nuova ricerca. Questo scarso ma costante apporto del gas vitale potrebbe aiutare a sostenere gli ecosistemi del fondale marino nelle aree attualmente bersaglio di estrazioni minerarie in alto mare, dicono gli scienziati.

Gli scienziati da tempo presumono che gran parte dell'ossigeno disciolto nel mare profondo sia trasportato lì dalle acque superficiali. Può essere generato in superficie dalla vita vegetale attraverso la fotosintesi o diffondersi dall'atmosfera a causa dell'azione delle onde, afferma Andrew Sweetman, un ecologo marino profondo presso l'Associazione scozzese per le scienze marine a Oban.

Ma nuovi esperimenti, sia in camere abbassate sul fondale marino dell'Oceano Pacifico che in laboratorio, indicano che esistono altre fonti per quell'ossigeno, riferiscono Sweetman e i suoi colleghi il 22 luglio su Nature Geoscience.

Sweetman ha studiato gli ecosistemi del fondale marino a migliaia di metri di profondità nel Pacifico per anni. In vaste aree, noduli ricchi di metallo che contengono minerali preziosi - e che quindi sono obiettivi di estrazione - ricoprono il fondale marino. In diverse spedizioni, i sensori di ossigeno disciolto del team suggerivano in modo strano che la sostanza, anziché essere solo consumata dagli organismi, in realtà, nel complesso, venisse prodotta. I ricercatori scartarono le letture come erronee e quindi fecero ricalibrare gli strumenti per la loro prossima uscita.

Dopo diverse spedizioni che producevano letture simili anomale, il team sviluppò un metodo diverso per misurare l'ossigeno disciolto - che mostrò anche che il gas veniva generato.

I dati del team hanno dimostrato che l'ossigeno ribelle non proveniva da bolle intrappolate nei loro apparecchi, né stava fuoriuscendo dal materiale polimerico usato per realizzare le camere di prova. Non era neanche il risultato della radioattività naturale dei metalli nei noduli che dividevano le molecole d'acqua o il deterioramento di minerali di ossido di manganese nei noduli. I test in laboratorio in condizioni che mimavano il freddo buio del fondale marino del Pacifico indicavano anche che le concentrazioni di ossigeno disciolto stavano aumentando, non diminuendo, in presenza dei noduli.

“È stato quando abbiamo detto 'Mio dio, abbiamo un'altra fonte di ossigeno'”, dice Sweetman.

Quando i membri del team testarono ulteriormente i noduli, trovarono che i grumi agivano come piccole batterie, producendo fino a 0,95 volt tra alcuni punti sulle superfici dei grumi. Anche se ci vogliono poco più di 1,5 volt per dividere l'acqua di mare in idrogeno e ossigeno, Sweetman suggerisce che in determinate condizioni, raggruppamenti di noduli insieme possono produrre abbastanza tensione per farlo.

La produzione di ossigeno sembra avvenire sulle superficie dei noduli, dice Sweetman. Nei test del team, il tasso di produzione di ossigeno sembra essere correlato all'area superficiale media del nodulo, riferiscono i ricercatori.

“Nell'insieme, questo è solo uno dei molti processi nel mare profondo che stiamo scoprendo solo ora”, dice Lisa Levin, un'oceonografa biologica presso l'Istituto di oceanografia Scripps a La Jolla, in California. Più della metà della biodiversità in questi ecosistemi vive sui noduli, approfittando delle superfici dure per prendere appoggio, ma forse anche per accedere all'ossigeno che viene generato lì. Non è chiaro, osserva, se gli organismi che vivono nei sedimenti sottostanti dipendano anche da questa fonte locale di ossigeno.

“È sorprendente che non sapessimo di questo [processo] prima, che lo abbiamo trascurato,” dice Beth Orcutt, una geomicrobiologa presso il Laboratorio Bigelow per le scienze oceanografiche a East Boothbay, Maine.

L'estrazione mineraria dei noduli metallici nel mare profondo solleverebbe nuvole di sedimenti che potrebbero riaccumularsi e soffocare aree non estratte nelle vicinanze. Se così fosse, l'estrazione potrebbe ridurre la produzione di ossigeno lì, aggiunge Orcutt, anche se non è chiaro cosa ciò potrebbe fare all'ecosistema più ampio. Tale riduzione sarebbe oltre alla quantità derivante dalla rimozione dei noduli stessi.

“A questo punto,” sottolinea, “non sappiamo se la produzione di ossigeno abbia un impatto oltre l'area intorno ai noduli.”