바다 표면 13,000피트 아래에서 예상치 못한 “암흑” 산소의 생성이 발견되었으며, 이로 인해 다음과 같은 사실이 드러날 수 있습니다.

2013년 해양학자 앤드류 스위트먼(Andrew Sweetman)은 태평양 외딴 지역에서 배를 타고 가던 중 수수께끼 같은 현상을 발견했습니다. 그의 장비는 빛이 투과할 수 없는 해수면 4,000미터 아래의 바다 밑바닥에서 산소가 생성된다는 것을 보여주었습니다. 처음에 Sweetman은 자신의 센서에 결함이 있다고 생각했습니다. 그와 그의 팀은 이후 Clarion Clipperton 지역을 세 번 방문했을 때 동일한 결과를 얻었습니다. 센서를 다시 테스트했지만 항상 제대로 작동하는 것으로 확인되었습니다.

식물이나 플랑크톤과 같은 광합성 생물은 햇빛을 이용해 산소를 생산하고, 이를 바다 깊은 곳으로 운반합니다. 이전에는 심해 생물이 산소를 생산하지 않고 소비만 하는 것으로 생각되었습니다. Sweetman의 발견은 이러한 오랜 가정에 도전했습니다. Nature Geoscience 저널에 게재된 그의 연구는 광합성 없이 산소를 생산한다는 사실을 보여줍니다. 이 발견은 심해에 대해 아직 알려지지 않은 부분이 얼마나 많은지 강조하고 심해 채굴이 이러한 생태계에 미치는 잠재적인 영향을 강조합니다.

Sweetman은 다중광물 단괴 추출을 위해 지정된 지역에서 해양 생물 다양성을 평가하는 동안 처음으로 “암흑” 산소 생성을 관찰했습니다. 코발트, 니켈, 구리, 리튬 및 망간과 같은 금속을 포함하는 이러한 단괴는 수백만 년에 걸쳐 형성되며 녹색 기술에 대한 수요가 높습니다. 비평가들은 심해 채굴이 수중 환경을 손상시키고 해양 탄소 저장을 방해하여 기후 위기를 악화시킬 수 있다고 경고합니다.

2013년 실험에서 Sweetman은 심해 착륙선을 사용하여 해저의 작은 영역을 봉쇄하고 산소 수준을 측정했습니다. 그는 미세한 동물들이 산소를 섭취함에 따라 산소 수준이 떨어지는 것을 볼 것으로 예상했습니다. 대신 그는 산소가 생성되는 것을 발견했습니다. 2021년에도 백업 방식을 사용해 동일한 결과를 확인했다. Sweetman은 자신이 거의 10년 동안 중요한 발견을 무시해 왔다는 것을 깨달았습니다.

팀은 산소가 어떻게 생성되는지 이해하기 위해 샘플을 실험실로 가져갔습니다. 그들은 생물학적 과정을 배제하고 다광물 결절 자체에 초점을 맞췄습니다. Sweetman은 결절이 배터리처럼 작동하여 바닷물을 산소와 수소로 분리하는 전류를 생성할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 전기화학자인 프란츠 가이거(Franz Geiger)와 협력하여 그들은 결절의 전압을 측정하고 0.95V의 판독값을 발견했는데, 이는 천연 “지구 배터리”가 원인일 수 있음을 시사합니다.

이번 발견은 심해의 산소 순환에 대한 기존의 이해에 도전하고 있습니다. 생물학 해양학 교수인 다니엘 존스(Daniel Jones)는 이 발견을 “놀랍고 예상치 못한 일”이라고 묘사했습니다. 연구팀은 관찰을 정당화할 만큼 충분한 데이터를 제공했지만, 다른 설명이 존재할 수도 있습니다. 이 연구는 망간단괴가 심해 생태계에서 과소평가된 역할을 할 수 있음을 시사합니다.