Un equipo internacional de investigadores, incluyendo a un químico de la Universidad Northwestern en Estados Unidos, ha hecho un descubrimiento revolucionario: los minerales metálicos en el fondo del océano profundo producen oxígeno a una profundidad de 13.000 pies.
Este hallazgo, publicado en la revista Nature Geoscience, desafía la creencia de que solo los organismos fotosintéticos, como las plantas y las algas, son capaces de generar oxígeno en la Tierra.
El descubrimiento sugiere que el oxígeno también se puede producir en el lecho marino, donde la luz no penetra, permitiendo así la vida marina aeróbica en completa oscuridad. Andrew Sweetman, de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS), hizo el descubrimiento del "oxígeno oscuro" durante un trabajo de campo en el océano Pacífico. Franz Geiger, de Northwestern, lideró los experimentos de electroquímica que podrían explicar este fenómeno.
Sweetman, quien dirige el grupo de investigación de Ecología y Biogeoquímica del Fondo Marino en SAMS, comenta: "Para que la vida aeróbica comenzara en el planeta, tenía que haber oxígeno. Hasta ahora sabíamos que el suministro de oxígeno a la Tierra comenzó con los organismos fotosintéticos. Pero ahora sabemos que el oxígeno se produce en las profundidades del mar, donde no hay luz. Por lo tanto, debemos replantearnos dónde pudo haber comenzado la vida aeróbica".
La clave del descubrimiento son los nódulos polimetálicos, depósitos minerales naturales que se forman en el fondo del océano. Estos nódulos, que varían en tamaño desde diminutas partículas hasta el tamaño de una patata, contienen metales como cobalto, níquel, cobre, litio y manganeso, esenciales para las baterías.
Geiger, coautor del estudio, señala: "Varias empresas mineras están interesadas en extraer estos elementos del fondo marino, pero debemos reconsiderar cómo hacerlo para no agotar la fuente de oxígeno para la vida en las profundidades marinas".
Sweetman hizo el descubrimiento en la Zona Clarion-Clipperton, una cordillera submarina en el noreste del Océano Pacífico. Inicialmente, su equipo pensó que los sensores estaban defectuosos al detectar oxígeno en el fondo marino, ya que todos los estudios previos indicaban que el oxígeno solo se consumía en esas profundidades. Sin embargo, tras una década de datos consistentes y utilizando métodos alternativos de medición, confirmaron que el oxígeno se producía allí.
En el verano de 2023, Sweetman contactó a Geiger para analizar posibles explicaciones. Geiger había descubierto previamente que el óxido, combinado con agua salada, puede generar electricidad.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que los nódulos polimetálicos en el océano profundo podrían estar generando suficiente electricidad para producir oxígeno, mediante un proceso llamado electrólisis del agua de mar. Este proceso extrae electrones del átomo de oxígeno del agua.
Para investigar esta teoría, Sweetman envió varios kilos de nódulos polimetálicos al laboratorio de Geiger en Northwestern. Utilizando solo 1,5 voltios, suficiente para una pila AA, dividieron el agua de mar y registraron voltajes de hasta 0,95 voltios en la superficie de los nódulos. Cuando se agrupan varios nódulos, el voltaje puede ser significativamente mayor, similar a conectar pilas en serie. "Parece que hemos descubierto una ‘geobatería’ natural", afirma Geiger.
Este hallazgo plantea importantes consideraciones para la industria minera. La masa total de nódulos polimetálicos en la zona Clarion-Clipperton es suficiente para satisfacer la demanda mundial de energía durante décadas.
Sin embargo, Geiger advierte sobre los impactos de la minería, destacando que las áreas explotadas en la década de 1980 aún no han recuperado su vida bacteriana, mientras que las zonas no explotadas siguen floreciendo. Este hecho subraya la necesidad de replantear las estrategias de minería en el fondo marino, ya que la diversidad de fauna en áreas ricas en nódulos es mayor que en las selvas tropicales más diversas.
Este descubrimiento no solo abre nuevas vías para entender la producción de oxígeno en la Tierra, sino que también enfatiza la importancia de preservar los ecosistemas marinos antes de llevar a cabo actividades de minería que podrían tener consecuencias devastadoras y a largo plazo para la vida en el fondo del océano.
