De sleutel tot het leven op onze planeet blijkt misschien dieper te liggen dan we ooit hadden gedacht. Nederlandse liefhebbers van wetenschap — dit is er één om bij te blijven!
Een internationaal team wetenschappers ontdekte dat metalen knobbels, verspreid over de oceaanbodem, in totale duisternis zuurstof produceren. En dat — let wel — zonder ook maar enige hulp van levende organismen. Deze doorbraak zou ons begrip van het ontstaan van leven flink op z’n kop kunnen zetten.
De studie verscheen afgelopen maand in Nature Geoscience en bracht zelfs ervaren zeebiologen van hun stuk.
Wat is ‘donkere zuurstof’ eigenlijk?
Normaal gesproken leren we dat zuurstof op onze planeet vrijwel uitsluitend door planten en sommige bacteriën wordt gemaakt, via fotosynthese. Maar in de diepste delen van de oceaan — letterlijk meer dan 4 kilometer onder de golven, tussen Mexico en Hawaï — is het pikdonker: geen zon, geen plantenleven. Toch registreerden onderzoekers daar onverwachte zuurstofpieken rond metalen klompjes in de modder.
Een ontdekking bij toeval — typisch voor de wetenschap
Professor Andrew Sweetman en collega’s van de Scottish Association for Marine Science waren eigenlijk op de bodem aan het onderzoeken hoe grootschalige mijnbouw op deze knobbels impact heeft: je vindt er cobalt, nikkel, heel wat zeldzame metalen, en zelfs cerium — best geliefd bij de Europese elektronica-industrie.
Tijdens dit onderzoek pikten sensoren bizarre zuurstofafgaves op. Wat vreemd was: niemand had ooit eerder zuurstof zien verschijnen zó diep, waar geen licht komt en waar planten totaal niet kunnen leven.
Sensor kapot? Zeker niet
De eerste reactie van Sweetman was herkenbaar voor elke onderzoeker: “Onze meetapparatuur doet raar.” Alles werd doorgemeten, opnieuw gekalibreerd — zelfs teruggestuurd naar de fabrikant. Toch bleek alles perfect te functioneren. Toen pas drong door: hier is iets écht nieuws aan de hand.
Hoe werkt het dan precies?
Na vervolgproeven ontdekten de onderzoekers het geheim van deze ‘donkere zuurstof’. Via een proces dat zeewater-elektrolyse heet, splitst gewoon zeewater zich — bij voldoende elektrische spanning — in waterstof en zuurstof. Eigenlijk als een soort mini-batterij: die metalen knobbels slaan namelijk spanning op, en wanneer ze dichtbij elkaar liggen, meten onderzoekers soms wel 0,95 volt aan hun oppervlak. Dat komt al heel dicht bij de 1,5 volt die je uit een AA-batterij haalt.
- Geen fotosynthese,
- geen bacteriën,
- maar pure natuurkunde — diep onder water.
Zoiets hadden zelfs de doorgewinterde duikers bij NIOZ (Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) nog niet eerder gezien.
Wat betekent dit voor het ontstaan van leven?
Dit alles zet de theorieën rond het ontstaan van leven op aarde onder flinke druk. Tot nu toe gingen onderzoekers er vanuit dat ‘aëroob’ leven (dat zuurstof nodig heeft) zich pas kon ontwikkelen nadat zuurstof via fotosynthese beschikbaar kwam. Nu blijkt: zelfs zonder licht, diep in de oceanen, kan er zuurstof ontstaan — gewoon dankzij natuurkundige processen.
Sweetman zegt hierover: “Voor het ontstaan van aëroob leven moeten er pockets zuurstof zijn. Misschien moeten we onze schoolboeken herschrijven.”
Diepzeemijnbouw: nieuwe discussie op komst?
Er speelt nog iets. De metalen knobbels in de diepzee worden steeds interessanter voor industrie — denk aan batterijen van NXP of Akzo Nobel coatings hier in Nederland. Maar als juist die knobbels zuurstof produceren en zo uniek ecosysteem in stand houden, is grootschalige winning misschien toch niet zonder gevolgen.
- Maak je je zorgen over wat dit betekent voor het klimaat en onze zeeën? Denk dan twee keer na als je hoort over diepzeemijnbouw in internationale wateren.
Kort samengevat
De ontdekking van ‘donkere zuurstof’ laat zien dat de natuur vol verrassingen zit — en dat zelfs de diepzee, ver buiten het zicht van de mens, stiekem een sleutelrol kan spelen in het verhaal van ons leven.
Wie weet wat we over vijf jaar nog meer vinden onder het Noordzeekanaal!
