Børn spørger altid “Hvorfor?” Når de oplever ting for første gang, er det naturligt at ønske at finde ud af mere. Men når børn vokser til voksne, afviser de ofte noget nyt, der udfordrer deres oplevelse og forståelse.
Dette er, hvad der skete med mig, da jeg opdagede en kilde til iltproduktion i dybhavet – men ignorerede det i ni år.
I 2013 gennemførte jeg eksperimenter for at måle havbundscarboncykling i Clarion-Clipperton-zonen i Stillehavet i 2013. Jeg udsendte et landersystem (en fjernbetjent platform, der blev brugt til at transportere videnskabeligt udstyr) til en dybde på 4.000 meter, og det kom tilbage med Bubbles inde i det. Dette var meget usædvanligt, så to år senere, da vi vendte tilbage til det samme sted, tog jeg nogle optoder (iltføler) med mig.
Disse er designet til at måle iltforbrug, men i stedet viste de mig iltproduktion, det modsatte af det, jeg forventede. I stedet for at stille spørgsmålstegn ved, hvorfor jeg fik disse resultater, afviste jeg læsningen som et resultat af en defekt sensor.
Vi undervises alle fra meget tidligt i vores uddannelse, at ilt kun produceres gennem fotosyntesen, og at det kræver lys – noget som mangel på tusinder af meter under havoverfladen. Det tog mig indtil 2021, da jeg målte iltproduktion med en anden metode, at jeg indså, at vi havde fundet noget usædvanligt: mørkt ilt – ilt, der er produceret uden sollys.
I sommeren 2024 offentliggjorde mit team og jeg vores fund i tidsskriftet Nature Geoscience.
Opdagelsen af mørkt ilt har flyttet vores forståelse af dybhavet og potentielt livet på jorden. Men vi ved stadig ikke med sikkerhed, hvordan dette ilt produceres, og i hvilket omfang, og om det er økologisk vigtigt for de dybhavets økosystemer, hvor det sker.
I vores papir foreslår vi, at kilden kan være polymetalliske knuder, stenlignende formationer sammensat af masser af forskellige metaller, inklusive mangan, som kan skabe forskelle i elektrisk potentiale, når man interagerer med havvand.
Vi foreslog, at disse kunne producere en spænding, der var tilstrækkelig til at opdele havvandet i brint og ilt. En ny kinesisk undersøgelse har netop vist, at ilt potentielt kan produceres, når disse manganknudler dannes.
Mere ‘hvorfor’ spørgsmål
I år vil vi undersøge nogle af disse videnskabelige spørgsmål. Hvis vi viser, at iltproduktion er mulig i mangel af fotosyntesen, ville denne opdagelse ændre den måde, vi ser på muligheden for liv på andre planeter.
Faktisk er vi allerede i samtale med eksperter på NASA, der mener, at mørkt ilt kunne omforme vores forståelse af, hvordan livet kan opretholdes på andre havverdener som Enceladus og Europa, måner, der har isskorpe, der begrænser sollysets penetration til havet nedenfor.
Vi er også i færd med at analysere potentialet for mørkt ilt i det centrale Stillehav og udvikle specialbyggede og autonome landere eller rigge. Dette vil være Storbritanniens første mulighed for at prøve under dybder på 6.000 m.
Disse køretøjer vil transportere specialinstrumentering til dybder på 11.000 meter, hvor trykket er mere end et metrisk ton pr. Kvadratcentimeter (det svarer til 100 elefanter, der sidder på toppen af dig).
Vi vil undersøge, om brint frigøres under oprettelsen af mørkt ilt, og om det bruges som en energikilde til et usædvanligt stort samfund af mikrober i dele af det dybe hav. Vi vil også finde ud af mere om, hvordan klimaændringer kan påvirke biologisk aktivitet i dybhavet.
Dette projekt er det første af sin art, der direkte udforsker disse processer. Mit team vil være i stand til at studere Deep Seaboor i Hadal Zone, et område, der når 6.000–11.000 meter i dybden og udgør omkring 45% af hele havet. Dette levested, fuld af dybe havgrave, er stadig dårligt forstået.
Opdagelsen af mørkt ilt har helt klart potentielle konsekvenser for den dybhavsretningsindustri. Deep-Sea Mining ville udtrække polymetalliske knuder, der indeholder metaller såsom mangan, nikkel og kobolt, som kræves for at producere lithium-ion-batterier til elektriske køretøjer og mobiltelefoner.
Vi ved endnu ikke, hvordan en branche som dette ville påvirke havbunden, men vores forskning i de kommende år burde hjælpe med at besvare mange af de spørgsmål, der stilles, og måske bedre informere, hvor havbunden skal være mere beskyttet mod dybhavsminedrift. En ting er helt sikkert: Uanset hvad vi finder, prøver jeg at fodre min barnlignende følelse af entusiasme og sørg for at spørge “Hvorfor?”