Zwischen Hawaii und der Westküste Mexikos liegt die Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) des Pazifischen Ozeans, eine 4,5 Millionen Quadratkilometer große Tiefseeebene. Obwohl es sich bei diesem Meeresabschnitt um ein lebendiges Ökosystem voller Meereslebewesen handelt, ist das CCZ vor allem für seine riesige Ansammlung kartoffelgroßer Steine, sogenannter polymetallischer Knollen, bekannt. Diese Gesteine, von denen es möglicherweise Milliarden gibt, sind mit reichen Vorkommen an Nickel, Mangan, Kupfer, Zink und Kobalt gefüllt. Insbesondere diese Metalle sind für die Batterien unerlässlich, die für eine Zukunft mit grüner Energie benötigt werden, weshalb einige Bergbauunternehmen die Knollen als „Batterie im Felsen“ bezeichnen.
Eine neue Studie zeigt jedoch, dass diese Knollen viel mehr sein könnten als nur eine Ansammlung wertvoller Materialien für Elektroautos: Sie produzieren auch Sauerstoff 4.000 Meter unter der Oberfläche, wo das Sonnenlicht nicht hinkommt. Diese unerwartete Quelle von „dunklem Sauerstoff“, wie sie genannt wird, definiert die Rolle dieser Knötchen im CZZ neu. Die Gesteine könnten auch das Szenario nicht nur für die Entstehung von Leben auf diesem Planeten neu definieren, sondern auch für sein Potenzial, andere Welten in unserem Sonnensystem wie Enceladus oder Europa zu erobern. Die Ergebnisse dieser Studie wurden in der Fachzeitschrift veröffentlicht Naturgeowissenschaften.
„Damit aerobes Leben auf dem Planeten entstehen konnte“, sagte Andrew Sweetman, Tiefseeökologe bei der Scottish Association for Marine Science und Hauptautor der Studie, „muss Sauerstoff vorhanden sein, und wir dachten, dass photosynthetische Organismen dafür verantwortlich seien.“ die Sauerstoffversorgung der Erde. Aber wir wissen jetzt, dass Sauerstoff in der Tiefsee entsteht, wo es kein Licht gibt. Ich denke, wir müssen auf Fragen zurückkommen wie: Wo könnte das aerobe Leben beginnen?
Die Reise zu dieser Entdeckung begann vor mehr als einem Jahrzehnt, als Sweetman begann zu analysieren, wie der Sauerstoffgehalt abnahm, je tiefer das Meer in den Ozean sank. Deshalb war er 2013 überrascht, als Sensoren einen erhöhten Sauerstoffgehalt im CCZ feststellten. Damals glaubte Sweetman, die Daten seien auf fehlerhafte Sensoren zurückzuführen, doch spätere Studien zeigten, dass diese Tiefseeebene auf irgendeine Weise Sauerstoff produzierte. Herr Sweetman verwies auf den Slogan des Knötchens „Eine Batterie in einem Felsen“ und fragte sich, ob die Mineralien in diesen Knötchen als eine Art „Geobatterie“ fungierten, indem sie Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse von Meerwasser trennten.
Eine Studie aus dem Jahr 2023 zeigte, dass verschiedene Bakterien und Archaeen „dunklen Sauerstoff“ erzeugen können. Also stellten Sweetman und sein Team die CCZ-Bedingungen im Labor nach und eliminierten alle Mikroorganismen mithilfe von Quecksilberchlorid; Überraschenderweise stieg der Sauerstoffgehalt weiter an. Entsprechend ScientificAmericanSweetman stellte fest, dass auf der Oberfläche dieser Knötchen eine Spannung von etwa 0,95 Volt herrscht, die wahrscheinlich aufgeladen sind, während sie wachsen, wobei verschiedene Ablagerungen überall ungleichmäßig wachsen, und diese natürliche Ladung reicht aus, um Meerwasser zu teilen.
Diese Entdeckung befeuert die Debatte über die Verwendung dieser Knötchen. Bergbauunternehmen wie die Metals Company, deren CEO den Begriff „Batterie im Stein“ geprägt hat, sehen in diesen Knollen die Antwort auf unsere Energieprobleme. 25 Länder wollen jedoch, dass das Leitungsgremium – der Rat der Internationalen Meeresbodenbehörde (ISA) – ein Moratorium oder zumindest eine vorsorgliche Pause verhängt, damit weitere Untersuchungen darüber durchgeführt werden können, wie sich die Ausbeutung von Knollen auf den Ozean auswirken könnte. Dies ist besonders wichtig, da die Weltmeere bereits mit einer Vielzahl von Klimaproblemen konfrontiert sind, darunter Versauerung, Sauerstoffmangel und Verschmutzung.
Als Reaktion auf diese Feststellung betonte Lisa Levin von der Scripps Institution of Oceanography, die nicht an der Studie beteiligt war, in einem Kommentar an die Deep Sea Conservation Coalition die Bedeutung eines Moratoriums für den Schutz dieser Tiefseeknollen:
Dies ist ein großartiges Beispiel dafür, was es bedeutet, dass die Tiefsee eine Grenze, ein relativ unerforschter Teil unseres Planeten ist. Es müssen noch neue Prozesse entdeckt werden, die unser Wissen über das Leben in unseren Ozeanen in Frage stellen. Die Sauerstoffproduktion am Meeresboden durch polymetallische Knollen ist eine neuartige Ökosystemfunktion, die bei der Bewertung der Auswirkungen des Tiefseebergbaus berücksichtigt werden muss. Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, unabhängige wissenschaftliche Tiefseeforschung weltweit zu fördern, um die Tiefseepolitik zu informieren.
Die ISA verhandelt weiterhin mit wichtigen Interessengruppen über die Regulierung des Tiefseebergbaus und traf sich im April zwei Wochen lang, um neue Elemente der Verhandlungen zu besprechen. Dieser Rat wird bis Ende Juli 2024 mit einem „Fahrplan für die zukünftige Arbeit“ arbeiten.
Während sich die Zukunft der Weltmeere einem kritischen Moment der Erhaltung oder Ausbeutung nähert, hat die Wissenschaft erneut gezeigt, dass eine Störung dieser Ökosysteme Folgen haben könnte, die wir uns nicht einmal vorstellen können.
