El fondo del océano es capaz de producir su propio oxígeno y la fuente serían unos nódulos polimetálicos, con metales de tierras raras, lo cuales podrían influir en la ecología de los fondos marinos.

Los nódulos polimetálicos, que son comunes en las llanuras abisales cubiertas de sedimentos de los océanos, se componen principalmente de óxidos de hierro y manganeso, pero también contienen metales como el cobalto y elementos de tierras raras, que son componentes esenciales de muchas tecnologías energéticas avanzadas y bajas en carbono.

Por tanto, son un objetivo para la minería de aguas profundas. Sin embargo, no se conocen bien los posibles efectos medioambientales de hacerlo.

Un nuevo estudio encabezado por la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (SAMS) del Reino Unido indica que los minerales metálicos dividen el agua para generar ‘oxígeno oscuro’ a 4.000 metros de profundidad.

El descubrimiento pone en tela de juicio la creencia de que solo los organismos fotosintéticos, como plantas y algas, generan el oxígeno de la Tierra, e incluso pone en duda cómo empezó la vida en la Tierra.

Al parecer, el oxígeno también puede producirse en el fondo marino -donde no penetra la luz- para sustentar la vida marina que respira oxígeno (aeróbica) y vive en completa oscuridad. Experimentos en el océano Pacífico.

El investigador Andrew Sweetman, de la SAMS, descubrió el “oxígeno oscuro” mientras desarrollaba un trabajo de campo en el océano Pacífico.

El equipo realizó experimentos utilizando cámaras colocadas en el fondo marino a profundidades de unos 4.200 metros para medir la concentración de oxígeno en varios puntos separados por más de 4.000 kilómetros a lo largo de la zona Clarion-Clipperton, en el Océano Pacífico central, donde se encuentran los nódulos polimetálicos.

Cuando el equipo detectó oxígeno por primera vez, supuso que los sensores debían estar averiados, porque en “todos los estudios realizados en las profundidades marinas solo se había observado que se consumía oxígeno en lugar de producirse”, recordó Sweetman, en un comunicado, de la Universidad Northwestern (EE.UU.).

A pesar de ello, tras recalibrar los sensores y usar otros métodos diferentes seguían apareciendo “estas extrañas lecturas de oxígeno”, agregó. Los autores realizaron análisis de laboratorio de seguimiento y simulaciones numéricas para proponer que son los nódulos polimetálicos la fuente de las emisiones de oxígeno y plantean la hipótesis de que la causa son sus propiedades eléctricas.

Aunque los autores indican que es difícil estimar la cantidad de oxígeno que produce los nódulos polimetálicos a gran escala, sugieren que esta fuente podría sustentar los ecosistemas del fondo marino, que podrían verse afectados si se explotaran estos nódulos.

Varias empresas mineras a gran escala pretenden ahora extraer estos elementos preciosos del fondo marino a profundidades de entre 3.000 y 4.000 metros bajo la superficie, declaró Franz Geiger, de la Universidad Northwestern y también firmante del artículo.

El investigador apuntó que hay que replantearse “cómo extraer estos materiales para no agotar la fuente de oxígeno de la vida en las profundidades”.

Propiedades eléctricas

Los investigadores plantean la hipótesis de que esa capacidad de generar oxígeno se debe a las propiedades eléctricas de los nódulos. En un trabajo anterior, Geiger descubrió que el óxido, cuando se combina con agua salada, puede generar electricidad. Solo 1,5 voltios (el mismo voltaje que una pila AA) bastan para dividir el agua de mar.

Los investigadores se preguntaron si los nódulos polimetálicos de las profundidades oceánicas generaban electricidad suficiente para producir oxígeno.

El equipo estudió varios kilos de los nódulos polimetálicos, recogidos en el fondo del océano y registró tensiones de hasta 0,95 voltios en la superficie de nódulos individuales. Cuando varios se agrupan, el voltaje puede ser mucho más significativo, como cuando las pilas se conectan en serie.

“Parece que hemos descubierto una ‘geobatería’ natural”, que son la base “de una posible explicación de la oscura producción de oxígeno del océano”, agregó Geiger.

Minería submarina

Los investigadores coinciden en que la industria minera debería tener en cuenta este descubrimiento antes de planificar actividades de extracción en aguas profundas. Solo la masa total de nódulos polimetálicos de la zona Clarion-Clipperton basta para satisfacer la demanda mundial de energía durante décadas, pero Geiger citó las actividades mineras de los años ochenta como ejemplo de advertencia, agrega el comunicado.

“En 2016 y 2017, los biólogos marinos visitaron sitios que fueron minados en la década de 1980 y encontraron que ni siquiera las bacterias se habían recuperado”. Sin embargo, en las regiones no minadas la vida marina floreció.