海底金屬在黑暗中也能製氧 科學家:深海採礦恐消耗氧氣來源

經濟適用的清潔能源 水下生物

研究人員相信,這些被稱為「多金屬結核」的物質產生的電化學活動,可從海水提煉出氧氣。這些金屬塊歷經數百萬年形成,大小約相當於一顆馬鈴薯。 圖/路透社提供
研究人員相信,這些被稱為「多金屬結核」的物質產生的電化學活動,可從海水提煉出氧氣。這些金屬塊歷經數百萬年形成,大小約相當於一顆馬鈴薯。 圖/路透社提供

科學家發表一項新研究指出,自然形成於海底的金屬或許能產生氧氣;這可能「徹底扭轉」我們對於地球生命起源的理解。華盛頓郵報報導,《自然-地球科學》(Nature Geoscience)期刊22日刊登這項研究,發現由錳、鐵等礦物組成的金屬塊,在完全黑暗中也能產生氧氣。

有機體通常需要行光合作用產生氧氣,但研究人員相信這些被稱為「多金屬結核」(polymetallic nodules)的物質產生的電化學(electrochemical)活動,可從海水提煉出氧氣。這些金屬塊歷經數百萬年形成,大小約相當於一顆馬鈴薯。

研究主要作者史威特曼(Andrew Sweetman)2013年首次記錄到太平洋海底的異常氧氣讀數,原本以為是儀器故障,但每次送修廠商都表示正常。

2021和2022年,史威特曼研究團隊回到克拉里昂-克利珀頓斷裂帶(Clarion-Clipperton Zone);該區擁有大量多金屬結核。他們將儀器沉到超過4000公尺深的海底,測量47小時以觀察棲息微生物的耗氧量。結果發現,氧氣非但沒有下降,反而還上升,顯示氧氣產生大於消耗。

研究人員假設,多金屬結核由不同金屬組成,其電化學活動是儀器測到氧氣生成的原因之一。研究共同作者漢恩(Tobias Hahn)形容,這就像一枚電池,電子從一個電極流向另一個電極,產生電流。

漢恩說:「我們認為地球上的生命是隨光合作用的開始而誕生,因為氧氣是透過光合作用在地球生成。事實上,這個透過電化學方式,將水分解成氧氣和氫氣的過程,可能為海洋提供氧氣。這可能會改變生命起源的故事。」

研究新聞稿指出,這個結果挑戰「長期以來只有光合作用生物,如植物和藻類,為地球提供氧氣」的既定假設。但若這項發現被證實,「我們需要重新思考如何在水下開採像鈷、鎳、銅、鋰和錳這樣的原料,以免耗盡深海生命的氧氣來源」。

錳等礦物被用於電池生產,是綠色能源轉型的關鍵。深海採礦業者一直希望獲得批准開採多金屬結核。環保人士與許多科學家則認為,深海採礦可能破壞脆弱的海底生態系統,並影響海洋遏制氣候變遷的能力。

漢恩表示,「我們就是不知道」透過該過程能產生多少「黑暗氧氣」、它是如何影響多金屬結核,以及需要多少結核才能實現氧氣生產。儘管該研究方法堅實,但「缺乏對正在發生的事情及其過程的理解」。

北太平洋克拉里昂的克利珀頓斷裂帶的海底擁有大量多金屬結核。 圖/擷自GEOMAR網站
北太平洋克拉里昂的克利珀頓斷裂帶的海底擁有大量多金屬結核。 圖/擷自GEOMAR網站


「一個人為社會付出很辛苦,但一群人就不會寂寞。」每個人都可以用自己的方式成為倡議家!

追蹤【倡議+】粉絲團:FacebookInstagram

收聽【倡議家電台】Podcast:在Apple Podcast收聽、在Spotify收聽、在KKBOX收聽、在Google Podcast收聽,或搜尋「倡議家電台」。

作者文章

翻轉認知!成大研究挑戰「滅絕電梯」經典假說:暖化時山頂物種會自行補位

翻轉認知!成大研究挑戰「滅絕電梯」經典假說:暖化時山頂物種會自行補位

每週收到1500萬件「白人衣」!迦納淪為北半球快時尚墳場 散發惡臭、毒害環境

每週收到1500萬件「白人衣」!迦納淪為北半球快時尚墳場 散發惡臭、毒害環境

昔日好生意變燙手山芋!舊衣回收外銷價格大崩 成名副其實「夕陽慘業」

昔日好生意變燙手山芋!舊衣回收外銷價格大崩 成名副其實「夕陽慘業」

最美海草床!台江流域再發現瀕危物種「貝克氏鹽草」 初估約有0.42公頃

最美海草床!台江流域再發現瀕危物種「貝克氏鹽草」 初估約有0.42公頃

最新文章

最美海草床!台江流域再發現瀕危物種「貝克氏鹽草」 初估約有0.42公頃

最美海草床!台江流域再發現瀕危物種「貝克氏鹽草」 初估約有0.42公頃

青農眼看良田起大厝!《國土法》再延6年 台灣農地等得起嗎?

青農眼看良田起大厝!《國土法》再延6年 台灣農地等得起嗎?

獨步全球!生多所引導設施讓綠島陸蟹安全過馬路 登國際知名期刊

獨步全球!生多所引導設施讓綠島陸蟹安全過馬路 登國際知名期刊

祖傳求生本能失效!是什麼讓飛蛾、蜉蝣一步步走進「演化陷阱」?

祖傳求生本能失效!是什麼讓飛蛾、蜉蝣一步步走進「演化陷阱」?

壽命超長,幾乎不得癌症!醜醜「裸鼴鼠」的抗老祕訣是什麼?

壽命超長,幾乎不得癌症!醜醜「裸鼴鼠」的抗老祕訣是什麼?

譴責!為「擺拍」不擇手段?珍稀赤翡翠的棲息竹林竟遭抹牛油、顏料

譴責!為「擺拍」不擇手段?珍稀赤翡翠的棲息竹林竟遭抹牛油、顏料