Wissenschaftler kehren in die Tiefen des Pazifischen Ozeans zurück, um eine überraschende Entdeckung zu machen: Metallknötchen auf dem Meeresboden scheinen in Abwesenheit von Sonnenlicht Sauerstoff zu erzeugen. Dieses Phänomen des „dunklen Sauerstoffs“, das erstmals im Jahr 2024 beobachtet wurde, hat eine Debatte über Vorschläge zum Tiefseebergbau entfacht und Fragen über die mögliche Störung eines bisher unbekannten Ökosystems aufgeworfen.
Die unerwartete Entdeckung
Jahrzehntelang glaubten Wissenschaftler, dass die Sauerstoffproduktion in der Tiefsee hauptsächlich auf dem Absinken organischer Stoffe von der Oberfläche beruhte. Forscher fanden jedoch heraus, dass kartoffelgroße Knollen in der Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) – einem Schlüsselgebiet für den Tiefseebergbau – trotz völliger Dunkelheit aktiv Sauerstoff produzierten. Diese Entdeckung stellt das etablierte Verständnis von marinen Lebenserhaltungssystemen in Frage und bringt kritische Unbekannte in Bezug auf Tiefseeökosysteme mit sich.
Die CCZ ist besonders wichtig, da sie über riesige Vorkommen an wertvollen Metallen wie Kobalt, Nickel und Mangan verfügt, was sie zu einem Hauptziel für Bergbauunternehmen macht, die Ressourcen für Batterien für Elektrofahrzeuge und andere Technologien gewinnen möchten.
Wie funktioniert es?
Die Leithypothese besagt, dass die metallischen Schichten innerhalb der Knötchen bei Kontakt mit Meerwasser einen elektrischen Strom erzeugen. Dieser Strom könnte dann durch Elektrolyse Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen, ein Prozess, der unter solchen Bedingungen bisher für unmöglich gehalten wurde.
Forscher haben auf den Knötchenoberflächen Spannungen von bis zu 0,95 Volt gemessen – genug, um möglicherweise die Elektrolyse anzutreiben, insbesondere wenn mehrere Knötchen als kombinierte Stromquelle fungieren. Sie werden nun fortschrittliche Lander einsetzen, die ausgestattet sind, um Sauerstoffflüsse und pH-Werte zu messen und Sedimentkerne für eine detaillierte Analyse zu sammeln. Die Lander werden in Tiefen von mehr als 10.000 Metern abtauchen, wo der Druck 400 Atmosphären erreicht (ähnlich denen, die die Implosion des Titan-Tauchboots verursachten).
Die Rolle von Mikroben
Die Knötchen beherbergen zudem eine erstaunliche Vielfalt an Mikroben – bis zu 100 Millionen pro Knötchen. Wissenschaftler werden DNA-Sequenzierung und Mikroskopie nutzen, um festzustellen, ob diese mikroskopisch kleinen Organismen eine Rolle bei der Sauerstoffproduktion oder anderen kritischen Prozessen spielen. Die schiere Anzahl unbekannter Arten lässt vermuten, dass die Tiefsee Geheimnisse birgt, die unser Verständnis des Lebens auf der Erde verändern könnten.
Zurückhaltung der Industrie und wissenschaftliche Strenge
Tiefseebergbauunternehmen, darunter The Metals Company, haben die Ergebnisse bestritten und vermuten, dass es sich bei dem beobachteten Sauerstoff möglicherweise um eine Verunreinigung der von den Landern transportierten Oberflächenluft handelt. Forscher unter der Leitung von Andrew Sweetman von der Scottish Association for Marine Science entgegnen, dass ihre in 65 Experimenten gesammelten Daten, von denen 90 % die Sauerstoffproduktion zeigten, die Existenz von „dunklem Sauerstoff“ belegen. Ein Gegenargumentationspapier wird derzeit in Nature Geosciences begutachtet.
Sweetman erkennt das Interesse der Industrie an, die Forschung zu diskreditieren, und erklärt, dass kommerzieller Druck besteht, diese Untersuchung zum Schweigen zu bringen. Die Internationale Meeresbodenbehörde der Vereinten Nationen muss noch entscheiden, ob der Tiefseeabbau erlaubt wird, aber einige Nationen, darunter die USA unter dem ehemaligen Präsidenten Trump, haben ihre Unterstützung für den Abbau zum Ausdruck gebracht.
Es steht viel auf dem Spiel
Die Entdeckung des „dunklen Sauerstoffs“ erschwert die Debatte um den Tiefseebergbau. Wenn diese Knollen ein einzigartiges Ökosystem aufrechterhalten, könnte ihre Störung unvorhergesehene Folgen haben. Weitere Forschung ist von entscheidender Bedeutung, um festzustellen, ob die Sauerstoffproduktion für das Leben in der Tiefsee von entscheidender Bedeutung ist und ob der Bergbau diese empfindliche Umwelt irreparabel schädigen wird.
Die Ergebnisse der Expedition werden entweder die Existenz dieses ungewöhnlichen Phänomens bestätigen oder Beweise dagegen liefern und letztendlich die Zukunft der Tiefsee-Ressourcengewinnung beeinflussen.
