No solo las plantas y algas lo crean: encuentran minerales en el fondo marino que fabrican "oxígeno oscuro"

Desde pequeños nos enseñan que, en la Tierra, el oxígeno lo producen tres procesos y organismos: la fotosíntesis de las plantas terrestres (convierten el CO2 y el agua en oxígeno usando la luz solar), la del fitoplancton y las algas marinas (de manera similar a las plantas terrestres) y la que hacen las llamadas cianobacterias.

Sin embargo, a la vista de esta noticia, los libros de texto de ciencias naturales van a tener que ser actualizados. Y con ellos, en realidad, toda la literatura científica escrita hasta ahora sobre la generación de oxígeno -clave para la vida- en nuestro planeta. Han descubierto que unas pequeñas rocas sumergidas producen oxígeno.

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El hallazgo que lo cambia todo lo firma un equipo internacional de investigadores, liderado por el doctor en ecología, Andrew K Sweetman, de la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas y el químico Franz Geiger de la Universidad Northwestern.

Los medidores no estaban estropeados

El primero -Sweetman- detectó por primera vez un extraño fenómeno en el fondo del mar. Sus aparatos señalaban cómo aparecía oxígeno en las profundidades marinas mientras realizaba un trabajo de campo en una cresta submarina montañosa. Estaba en una zona que se llama "Clarion-Clipperton" que se extiende por más de 7.000 kilómetros en el noreste del Océano Pacífico. Es un punto del planeta que ya había atraído el interés de la industria minera porque allí se han encontrado valiosos minerales y tierras raras.

Inicialmente, su equipo pensó que sus sensores estaban defectuosos. Sweetman lo cuenta así: "Cuando obtuvimos estos datos por primera vez, pensamos que nuestros sensores se habían estropeado porque todos los estudios realizados en las profundidades marinas señalaban que el oxígeno allí se consume en lugar de producirse". El científico, especializado en fondos marinos, dice que cuando volvían a su base recalibraban los sensores. "in embargo, añade, "durante 10 años estas extrañas lecturas de oxígeno seguían apareciendo".

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Asi que después de muchos años de análisis de datos y de pruebas empezaron a pensar que "algo innovador e impensado estaba ocurriendo allí". Lo explica en el artículo que publica la revista Nature en su sección de geociencias. En las zonas donde se producía este fenómeno habían encontrado "nódulos polimetálicos", es decir, depósitos minerales naturales formados por una amalgama de metales como cobalto, níquel, cobre, litio y manganeso. Empezaron a pergeñar una hipótesis revolucionara que respondiera a una pregunta: ¿por qué había oxígeno?

Un proceso de electrólisis

En el verano de 2023, Sweetman se puso en contacto con Geiger para discutir posibles explicaciones para la fuente de oxígeno. En un trabajo anterior, Geiger ya había comprobado cómo el óxido, cuando se combina con agua salada, puede generar electricidad. Eso les condujo a esos nódulos polimetálicos que había en el fondo. ¿Generaban suficiente electricidad para producir oxígeno? La respuesta es sí: un proceso llamado "electrólisis del agua de mar" extrae electrones del átomo de oxígeno del agua.

Para investigar esta hipótesis, Sweetman le envió a Geiger varios kilos de nódulos polimetálicos recolectados del fondo del océano. En su laboratorio comprobaron cómo "con solo 1.5 voltios, el mismo voltaje que una pila AA normal, es suficiente para dividir el agua de mar". Y aquí viene el descubrimiento: el equipo encontró voltajes de hasta 0,95 voltios en la superficie de los nódulos que habían traído de las profundidades. Cuando los agrupaban vieron que el voltaje era mucho mucho más significativo. Como cuando las pilas están conectadas en serie. Es decir, cuando había muchos de estos nódulos, generaban electricidad suficiente para generar esta electrólisis en las produndidades y crear oxígeno.

"Parece que descubrimos una 'geo-batería' natural", ha dicho Geiger. Estas baterías son -explica- "la base para una posible explicación de la producción de oxígeno oscuro en el océano". Estamos ante una nueva fuente de oxígeno en nuestro planeta. Hasta ahora, en toda la historia de la ciencia, nunca se había oído hablar de ella. A los organismos fotosintéticos les ha salido competencia pero ahora toca investigar desde cuando porque si en el fondo del mar se genera oxígeno quizás el origen de la vida fue allí.

El origen de un nuevo término: "Oxígeno Oscuro"

Hasta la publicación de esta noticia, no existía este término. Le preguntamos a varios químicos a los que habitualmente consultamos en la SER. Y todos reaccionan igual. Con sorpresa ante la pregunta: "No conozco nada que se llame así", "en principio, hasta donde yo se, no existe este término", afirman con cautela. Van a tener que aprenderlo en los próximos días.

El descubrimiento de la producción de oxígeno en el fondo del océano y este término -"oxigeno oscuro"- redefine la comprensión científica, no solo de la biogeoquímica marina, sino también plantea nuevas preguntas sobre el origen de la vida aeróbica en la Tierra. En palabras del propio Sweetman:

—  "Para que la vida aeróbica comenzara en el planeta, tenía que haber oxígeno. Hasta ahora creaíamos que el suministro de oxígeno de la Tierra comenzó con organismos fotosintéticos. Sin embargo, ahora sabemos que hay oxígeno producido en las profundidades del mar, donde no hay luz. Creo que debemos revisar la respuesta a la pregunta sobre donde comenzó la vida aeróbica".

Y además, una advertencia sobre la minería

"Los nódulos polimetálicos que producen este oxígeno contienen metales que son clave en la producción de baterías nuestros nuestros coches o teléfonos móviles ," dice Geiger. Y advierte: "Varias empresas mineras ahora buscan extraer estos elementos del fondo del mar. Toca repensar cómo extraer estos materiales, para no agotar esta fuente de oxígeno y trastocar el ecosistema de las aguas profundas".

Es verdad que los autores señalan que "es difícil estimar cuánto oxígeno producen los nódulos polimetálicos a una escala más amplia" pero sí dicen que "esta fuente de oxígeno podría sustentar los ecosistemas del fondo marino profundo", por tanto, "podrían verse afectados si estos nódulos metálicos fueran explotados de forma masiva".

El impacto de la minería submarina en los océanos es muy grande. Diversos estudios señalan que las áreas minadas en la década de 1980 aún no han recuperado su biodiversidad. Los biólogos marinos dicen que ni siquiera las bacterias se habían recuperado en las áreas minadas. El estudio subraya la necesidad de "considerar cuidadosamente los impactos ecológicos antes de avanzar con la minería en aguas profundas".