Un estudio desvela que el fondo del océano produce su propio oxígeno y desafía los orígenes de la vida en el planeta

Un equipo internacional de investigadores ha descubierto que los minerales metálicos en el fondo del océano profundo producen oxígeno, incluso a 13.000 pies debajo de la superficie, sin necesidad de luz. Este sorprendente hallazgo desafía la creencia de que sólo los organismos fotosintéticos, como las plantas y las algas, generan el oxígeno de la Tierra. La investigación muestra que el oxígeno también puede producirse en el fondo marino, donde la luz no penetra, para sustentar la vida marina aeróbica en completa oscuridad. "Este hallazgo nos obliga a plantearnos preguntas como: ¿Dónde pudo haber comenzado la vida aeróbica en la Tierra?", comentan los expertos que han liderado este trabajo.

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Andrew Sweetman, de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS), realizó este descubrimiento mientras trabajaba en una cordillera submarina situada en noroeste del océano Pacífico. Cuando su equipo detectó oxígeno en el fondo del océano, supuso que el equipo debía estar averiado. "Cuando obtuvimos estos datos por primera vez, pensamos que los sensores estaban defectuosos porque todos los estudios realizados en las profundidades marinas solo habían observado que el oxígeno se consumía en lugar de producirse", explica Sweetman. "Volvíamos a casa y recalibramos los sensores, pero, a lo largo de 10 años, estas lecturas extrañas de oxígeno seguían apareciendo. Decidimos utilizar un método alternativo que funcionara de forma diferente a los sensores de optodos que estábamos utilizando. Cuando ambos métodos arrojaron el mismo resultado, supimos que estábamos ante algo innovador e impensable", comenta.

"Cuando obtuvimos estos datos por primera vez, pensamos que los sensores estaban defectuosos"

Más adelante, Sweetman contactó con otro científico para intentar entender el porqué de este fenómeno. Y fue entonces cuando Franz Geiger, de la Universidad Northwestern, dirigió los experimentos de electroquímica para intentar desvelar este misterio. En sus trabajos anteriores, Geiger ya había descubierto que el óxido, cuando se combina con agua salada, puede generar electricidad. Los investigadores se preguntaron si los nódulos polimetálicos de las profundidades oceánicas podían generabar suficiente electricidad como para producir oxígeno en grandes cantidades y sin necesidad de luz. Esta reacción química es parte de un proceso llamado electrólisis del agua de mar, que extrae electrones del átomo de oxígeno del agua.

Geobatería natural

Para investigar esta hipótesis, Sweetman envió varios kilos de nódulos polimetálicos, que fueron recogidos del fondo del océano, al laboratorio de Geiger en Northwestern. Sweetman también visitó Northwestern en diciembre pasado y pasó una semana en el laboratorio de Geiger. Según demostraron los experimentos, tan solo 1,5 voltios (el mismo voltaje que una pila AA normal) son suficientes para dividir el agua de mar. Sorprendentemente, el equipo registró voltajes de hasta 0,95 voltios en la superficie de nódulos individuales. Y cuando se agrupan varios nódulos, el voltaje puede ser mucho más significativo, como cuando se conectan las pilas en serie.

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"Parece que hemos descubierto una ‘geobatería’ natural", comenta Geiger. "Estas geobaterías son la base para una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano". Los investigadores coinciden en que la industria minera debería tener en cuenta este descubrimiento antes de planificar actividades de minería en aguas profundas. Según Geiger, la masa total de nódulos polimetálicos en la zona Clarion-Clipperton por sí sola es suficiente para satisfacer la demanda mundial de energía durante décadas. Pero Geiger considera que las actividades mineras de la década de 1980 son una advertencia.

""Varias empresas mineras quieren extraer estos elementos del fondo marino ya que se trata de materiales muy útiles para la fabricación de baterías"

El descubrimiento, presentado este lunes en la revista 'Nature Geoscience', se basa en los depósitos minerales que se forman en el fondo del océano y que contienen metales como cobalto, níquel, cobre, litio y manganeso. "Varias empresas mineras quieren extraer estos elementos del fondo marino a profundidades de entre 3.000 y 6.000 metros ya que se trata de materiales muy útiles para la fabricación de baterías. Debemos replantearnos cómo extraer estos materiales sin agotar la fuente de oxígeno para la vida en las profundidades marinas," añadió Geiger.

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"En 2016 y 2017, los biólogos marinos visitaron sitios que fueron explotados en la década de 1980 y descubrieron que ni siquiera las bacterias se habían recuperado en las áreas minadas", destaca Geiger. "Sin embargo, en las regiones no explotadas, la vida marina floreció. Todavía se desconoce por qué esas 'zonas muertas' persisten durante décadas. Sin embargo, esto pone un asterisco importante sobre las estrategias para la minería del fondo marino, ya que la diversidad de fauna del fondo oceánico en áreas ricas en nódulos es mayor que en las selvas tropicales más diversas", concluye.