Recentemente, cientistas anunciaram uma descoberta revolucionária: minerais metálicos presentes no fundo do oceano podem produzir oxigênio em condições de escuridão completa, conhecido como “oxigênio escuro”, desafiando a noção amplamente aceita de que a oxigenação da Terra é exclusivamente um produto da fotossíntese por organismos. A descoberta foi feita em profundidades impressionantes de cerca de 4.000 metros abaixo da superfície do oceano, na zona Clarion-Clipperton no Pacífico, e abre novas perspectivas sobre as origens e a produção de oxigênio em nosso planeta.
A pesquisa, liderada por Andrew Sweetman da Scottish Association of Marine Science (SAMS), focou na análise de nódulos polimetálicos, depósitos ricos em metais como cobalto, cobre, lítio, manganês e níquel. Esses nódulos variam em tamanho, de pequenos grãos de areia a grandes bolas de beisebol, e são conhecidos por suas aplicações em tecnologias como baterias. Sweetman e sua equipe ficaram inicialmente perplexos com os níveis de oxigênio detectados nas amostras coletadas, pois essas leituras desafiavam as expectativas baseadas no entendimento convencional de que o oxigênio é gerado apenas por organismos fotossintéticos.
“Para que a vida aeróbica começasse no planeta, tinha que haver oxigênio, e nosso entendimento era que o suprimento de oxigênio da Terra começou com organismos fotossintéticos”, explicou Sweetman. “Mas agora sabemos que o oxigênio é produzido nas profundezas do mar, onde não há luz.”
Após anos de coleta e análise, e confirmação de que os sensores estavam funcionando corretamente, os pesquisadores começaram a explorar outras possibilidades. Franz Geiger, da Northwestern University, cuja pesquisa anterior havia investigado a geração de eletricidade a partir de ferrugem e água salgada, sugeriu que os nódulos poderiam estar gerando eletricidade suficiente para dividir a água do mar em oxigênio e hidrogênio, um processo conhecido como eletrólise. Durante os testes, os nódulos individuais produziram até 0,95 volts, o que é insuficiente para eletrólise, mas quando agrupados, eles funcionaram como várias baterias conectadas em série, gerando a voltagem necessária para produzir oxigênio.
Diagramas de caixa e bigode de potenciais de tensão corrigidos de fundo em superfícies de nódulos
A descoberta foi publicada na Nature Geoscience e sugere que esses nódulos funcionam como “geobaterias” naturais, capazes de sustentar a produção de oxigênio por décadas. Isso sugere que há uma fonte potencialmente rica de oxigênio no fundo do oceano, o que pode ter implicações significativas para a vida marinha e a exploração mineral. Essa nova perspectiva também pode redefinir nossa compreensão da origem da vida aeróbica na Terra, sugerindo que a produção de oxigênio não se limita à luz solar e à fotossíntese.
Inicialmente, Sweetman pensou que a detecção de oxigênio no fundo do oceano poderia ter sido resultado de erros de sensor. “Fomos para casa e recalibramos os sensores, mas ao longo de 10 anos, essas leituras estranhas de oxigênio continuaram aparecendo”, disse ele.
A descoberta levanta questões sobre o impacto ambiental da mineração em águas profundas. Geiger e Sweetman alertam que a atividade de mineração pode comprometer essa fonte vital de oxigênio. Estudos anteriores mostraram que áreas mineradas no fundo do oceano não recuperam a vida marinha mesmo depois de décadas, com zonas permanecendo desertas, sem sinais de vida, incluindo bactérias. Em contraste, regiões não mineradas continuam a florescer com uma biodiversidade rica e variada.
Em uma declaração, Geiger destacou: “Em 2016 e 2017, biólogos marinhos visitaram locais que foram minerados na década de 1980 e descobriram que nem mesmo bactérias haviam se recuperado nas áreas mineradas. Nas regiões não mineradas, no entanto, a vida marinha floresceu.” Por que essas porções mineradas do fundo do oceano permanecem verdadeiras “zonas mortas” por décadas continua sendo um mistério.
Isso coloca um grande ponto de interrogação sobre as práticas atuais de mineração subaquática. A biodiversidade nos nódulos polimetálicos da Zona Clarion-Clipperton é notavelmente rica, comparável às florestas tropicais em termos de variedade de espécies. Isso sugere que qualquer intervenção humana significativa pode ter consequências devastadoras, destruindo ecossistemas complexos que levaram milhões de anos para se desenvolver.
Geiger enfatiza: “Precisamos repensar como mineramos esses materiais, para não esgotar a fonte de oxigênio para a vida nas profundezas do mar.”
A pesquisa de Sweetman e Geiger não apenas desafia nosso conhecimento sobre a produção de oxigênio, mas também nos convoca a repensar estratégias para explorar e preservar recursos marinhos. A possibilidade de que nódulos polimetálicos sejam cruciais para a manutenção do oxigênio marinho destaca a necessidade urgente de desenvolver práticas de mineração mais sustentáveis que possam equilibrar a exploração de recursos naturais com a proteção da vida marinha.
Esta descoberta abre um novo campo de pesquisa sobre os mecanismos biogeoquímicos que sustentam a vida no fundo do oceano e a interação entre geologia e biologia marinha. O futuro da exploração oceânica e a preservação de sua biodiversidade dependem de como escolhemos aplicar este novo conhecimento, garantindo que possamos continuar a explorar e valorizar os recursos do mar sem comprometer sua capacidade de sustentar a vida.
O novo artigo de Sweetman, Geiger et al, “Evidência de produção de oxigênio escuro no fundo do mar abissal”, apareceu na revista Nature Geoscience.
