Představte si, že hluboko pod hladinou oceánu, tam kam nedosáhne žádné světlo, existuje zdroj života, o kterém jsme dosud neměli tušení. Vědci objevili něco naprosto nečekaného – obrovské množství vodíku, které pochází z míst, kde bychom to vůbec nečekali. Tento objev nám mění pohled na to, jak fungují hlubokomořské ekosystémy a kde bere energii samotný život.
Překvapivý objev vědců
Vědci nedávno objevili, že hydrotermální průduchy v Norském moři produkují mnohem více vodíku, než se dříve myslelo. A to nejzajímavější je, že tento vodík nepochází z pláště Země, jak jsme si mysleli, ale z pohřbených sedimentů ukrytých hluboko pod mořským dnem.
Kde se bere ten vodík?
Dlouho jsme si mysleli, že hlavním zdrojem vodíku u hydrotermálních průduchů je proces zvaný serpentinizace. Ten nastává, když mořská voda reaguje se silikátovými horninami pláště Země. Tato teorie však nyní neplatí úplně.
Tým vědců z MARUM – Centra pro mořské environmentální vědy, pod vedením mořského geochemika Alexandra Diehla, provedl expedice k hydrotermálnímu poli Jøtul na hřebeni Knipovich. Během svých misí v letech 2022 a 2024 zjistili, že průduchy pronikají skrz silné vrstvy bahnitých sedimentů bohatých na organický uhlík. Toto prostředí nebylo nikdy dříve spojováno s vysokým obsahem vodíku.
„Dokázali jsme, že serpentinizace není jediné vysvětlení pro to, jak mohou v hlubokém moři vznikat zvýšené koncentrace vodíku,“ říká Diehl.
Nová chemická cesta
Tým zjistil, že za těchto podmínek rozkládají organické molekuly v pohřbených sedimentech organické molekuly a uvolňují vodík. Jde o proces, ke kterému dochází při extrémně vysokých teplotách a tlacích, pod tzv. superkritickou vodou.
Tato chemická reakce může vysvětlovat nečekaně vysoké koncentrace:
- Vodíku (přes 15 milimolů na litr)
- Metanu (až 66,3 milimolů na litr)
Zajímavé je, že si vědci všimli relativně nízkého obsahu sirovodíku, který je v těchto prostředích obvykle hojný. To naznačuje jinou chemickou cestu než obvykle.
Jak jsme se o tom dozvěděli?
Jedním z hlavních problémů při studiu plynných emisí z průduchů je obtížnost získání přesných vzorků z extrémních hloubek. V dřívějších misích výzkumníci používali standardní odběrové lahve, které při vzestupu na povrch ztrácely tlak, což způsobovalo únik plynů.
„Nicméně, na cestě k povrchu plyny unikaly a nemohly být v laboratoři přesně změřeny,“ říká Diehl.
Aby tento problém vyřešili, v roce 2024 tým použil plynotěsné vzorkovače, které dokázaly udržet tlak hlubokého moře během odběru. To umožnilo mnohem spolehlivější měření vodíku a metanu a odhalilo chemické znaky, které odpovídají reakcím v pohřbených sedimentech, nikoli v horninách pláště.
Tato nová metoda je klíčová pro budoucí průzkumy, protože nám umožňuje přesněji studovat chemii průduchů, která se může dramaticky lišit v čase i prostoru.
Život závislý na skrytém vodíku
Tento objev má obrovský dopad na hlubokomořské ekosystémy. Mnoho společenstev kolem průduchů závisí na procesu zvaném chemosyntéza. Mikroorganismy přeměňují vodík a další chemické látky na energii. Tato energie tvoří základ celých ekosystémů.
Když se hladina vodíku zvýší, může to ovlivnit populaci mikroorganismů, a tím i strukturu celého potravního řetězce. To znamená, že nově objevený zdroj vodíku může tiše pohánět – nebo dokonce měnit – hlubokomořský život daleko za oblastí průduchů.
Vodík z těchto průduchů se navíc šíří do okolní mořské vody, kde může podporovat mikroorganismy, které přeměňují oxid uhličitý na biomasu i na velké vzdálenosti. Nové zjištění naznačuje, že tyto reakce v pohřbených sedimentech by mohly přispívat k celosvětovým biogeochemickým cyklům mnohem více, než jsme si dosud mysleli.
Co si myslíte, jaké další tajemství skrývá naše planeta pod hladinou oceánů?