'Dark Oxygen' ẩn dưới đáy đại dương có thể viết lại các quy luật tiến hóa

Trong một khám phá đáng chú ý có thể định hình lại hiểu biết của chúng ta về lịch sử Trái Đất và nguồn gốc sự sống, các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng về sự sản xuất oxy ở độ sâu không có ánh sáng của Thái Bình Dương.

Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience, thách thức niềm tin lâu nay rằng toàn bộ oxy trên Trái Đất được tạo ra thông qua quá trình quang hợp.

Một nhóm nghiên cứu giáo sư Andrew Sweetman thuộc Hiệp hội Khoa học Hàng hải Scotland (SAMS) đứng đầu đã phát hiện ra điều này khi tiến hành nghiên cứu tại Khu vực Clarion-Clipperton giữa Hawaii và Mexico, sâu khoảng 4.000 mét dưới bề mặt đại dương.

Sweetman cho biết: "Khi lần đầu tiên nhận được dữ liệu này, chúng tôi nghĩ rằng các cảm biến bị lỗi vì mọi nghiên cứu từng được thực hiện ở vùng biển sâu đều chỉ thấy oxy bị tiêu thụ chứ không phải được tạo ra".

"Chúng tôi về nhà và hiệu chỉnh lại các cảm biến nhưng trong suốt 10 năm, những chỉ số oxy kỳ lạ này vẫn liên tục xuất hiện".

Nhóm nghiên cứu gọi hiện tượng này là "Dark Oxygen" vì ánh sáng không thể xuyên qua được độ sâu này – một cái tên phù hợp với nguồn gốc bí ẩn của nó.

Vậy nguồn oxy đến từ đâu?

Các nhà nghiên cứu đã có mặt để đánh giá tác động tiềm tàng của các hoạt động khai thác dưới biển sâu nhằm mục đích chiết xuất vật liệu từ các nốt đa kim loại. Các nốt có nồng độ khoáng chất cao này trên đáy đại dương chứa các kim loại quý cần thiết cho pin lithium-ion cung cấp năng lượng cho xe điện và điện thoại.

Thông qua các thí nghiệm tiếp theo, Sweetman xác định rằng các nốt kim loại tạo ra "Dark Oxygen" thông qua một quá trình gọi là điện phân nước biển. Hiện tượng này xảy ra khi nước biển phân chia thành oxy và hydro khi ở gần một nguồn điện tích, trong trường hợp này, nguồn điện này được cung cấp bởi các nốt đa kim loại tích điện cao giống như một cục pin dưới nước.

"Chỉ cần điện áp 1,5 V để xảy ra quá trình điện phân nước biển – cùng điện áp với pin AA thông thường", các tác giả viết trong tuyên bố. "Nhóm đã phân tích các nốt đa kim loại và ghi lại các chỉ số lên tới 0,95 V trên bề mặt của một số nốt đa kim loại, nghĩa là có thể xảy ra điện áp đáng kể khi các nốt sần tập trung lại với nhau".

Sweetman cho biết: "Thông qua khám phá này, chúng tôi đã đặt ra nhiều câu hỏi chưa có lời giải đáp và tôi nghĩ chúng ta có nhiều điều phải suy nghĩ về cách khai thác những nốt sần này, về cơ bản chúng là những cục pin trong đá".

Giám đốc SAMS , giáo sư Nicholas Owens gọi khám phá này là "một trong những phát hiện thú vị nhất trong khoa học đại dương trong thời gian gần đây", đồng thời nói thêm rằng nó "yêu cầu chúng ta phải suy nghĩ lại về nguồn gốc tiến hóa của sự sống phức tạp trên hành tinh này".

Quan điểm thông thường cho rằng oxy lần đầu tiên được tạo ra bởi vi khuẩn cổ đại gọi là vi khuẩn lam cách đây khoảng ba tỷ năm có thể cần phải được đánh giá lại.

Owens cho biết nguồn sản xuất oxy thay thế này có thể dẫn đến "sự suy nghĩ lại triệt để" về cách thức sự sống phức tạp phát triển trên Trái Đất.

Hơn nữa, những kết quả này củng cố thêm lời kêu gọi của những người muốn bảo vệ môi trường sống dưới đại dương sâu khỏi những tác động có khả năng gây hại của hoạt động khai thác biển sâu – một hoạt động mà Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ (NOAA) đã cảnh báo: "có thể dẫn đến sự hủy diệt của sự sống và môi trường sống dưới đáy biển tại các khu vực khai thác".

Nếu các nốt đa kim loại này chịu trách nhiệm sản xuất oxy, việc loại bỏ chúng không chỉ phá vỡ sự cân bằng của môi trường mà còn có thể xóa sổ nguồn cung cấp oxy quan trọng cho các sinh vật coi thế giới xa lạ này là nhà.

"Tôi không thấy nghiên cứu này sẽ chấm dứt hoạt động khai thác mỏ", Sweetman giải thích trong một cuộc phỏng vấn, "nhưng chúng ta cần khám phá nó chi tiết hơn và chúng ta cần sử dụng thông tin này cùng dữ liệu thu thập được trong tương lai nếu chúng ta muốn đi sâu vào đại dương và khai thác nó theo cách thân thiện nhất với môi trường".

Phát hiện này không chỉ thách thức hiểu biết hiện tại về nguồn gốc sự sống mà còn đặt ra nhiều câu hỏi về việc con người can thiệp vào môi trường biển sâu. Các nhà khoa học và nhà quản lý cần phải cân nhắc kỹ lưỡng về tác động của các hoạt động khai thác dưới biển sâu đối với hệ sinh thái và nguồn cung cấp oxy quan trọng này.

Đây là một lời nhắc nhở mạnh mẽ về sự phức tạp và sự đa dạng của hành tinh chúng ta, đồng thời nhấn mạnh rằng chúng ta vẫn còn nhiều điều phải học hỏi về thế giới dưới lòng đại dương. Việc khai thác tài nguyên biển sâu cần được thực hiện một cách cẩn trọng và có trách nhiệm, đảm bảo rằng chúng ta không gây tổn hại đến những hệ sinh thái quan trọng và không làm mất đi những phát hiện khoa học quý giá như "Dark Oxygen".

Trong khi chúng ta tiếp tục khám phá và khai thác các nguồn tài nguyên mới, việc bảo vệ môi trường và duy trì sự cân bằng sinh thái cần phải được đặt lên hàng đầu. Phát hiện về sự sản xuất oxy trong lòng đại dương này là một lời nhắc nhở rằng chúng ta cần phải tôn trọng và bảo vệ hành tinh của mình, đồng thời tiếp tục nghiên cứu để hiểu rõ hơn về thế giới xung quanh chúng ta.