На дълбочина от повече от 9000 метра в Тихия океан учените са открили 2500-километров участък с необикновен живот, който зависи не от слънчевата светлина, а от наличието на... метан.
Между Русия и Аляска, в дълбоките води на Курило-Камчатския и Алеутския жлеб, миди, червеи и невидими микроби процъфтяват благодарение на газове, които излизат от пукнатини в морското дъно. Това са най-дълбоките екосистеми, захранвани от метан, регистрирани някога. И нещо по-важно - те не просто оцеляват и се размножават, а изглежда спомагат за регулирането на климата.
„Това, което прави нашето откритие революционно, е не само неговата по-голяма дълбочина, а удивителното изобилие и разнообразие на хемосинтетичен живот, който наблюдаваме“, казва морският геохимик Менгран Ду от Института за дълбоководни науки и инженерство (IDSSE) към Китайската академия на науките, съавтор на изследването, публикувано в списание Nature.
Областта на проучването, разположена в северозападната част на Тихия океан, е очертана с бял правоъгълник в по-малката снимка. Оранжевите точки представляват места за гмуркане, където са наблюдавани общности, основаващи се на хемосинтеза, а кръстчетата обозначават места за гмуркане, където такива общности липсват:
Откритието оспорва предположението, че най-дълбоката част на океана, известна като хадална зона (зона на Хадес, ад), представлява безплоден мрак, мъртва кал. Напротив, тя се оказва активен биогеохимичен двигател.
Какво е хемосинтеза
Дълбоко във водата в седиментите микробите произвеждат метан, като разграждат органична материя. Този метан е мощен парников газ – повече от 80 пъти по-силен от CO₂ в задържането на топлина за период от 20 години.
По-забележителното обаче е, че други микроорганизми, много от които живеят вътре в мидите и червеите, консумират метан, като го използват за производството на храна, преди той да се отдели в океана или атмосферата. Този процес, наречен хемосинтеза, поддържа цели хранителни вериги в отсъствието на слънчева светлина.
Същевременно в пукнатините на подводните скали се задържа въглерод. Проучванията показват, че хадалните зони могат да уловят до 70 пъти повече въглерод на квадратен метър от обикновеното морско дъно. Въпреки че жлебовете са едва около 1% от океанското дъно, те биха могли да складират десетки милиони тонове CO₂ годишно, което ги
прави потенциално значителни по отношение на въздействието върху климата.
Ами ако дълбоките части на моретата не поглъщат метан, а са негов източник? Ако тази система отделя повече метан, отколкото консумира, защо просто не я премахнем?
Проблемът е, че физическата намеса значително може да влоши нещата:
Седиментите съхраняват метан и въглерод от хилядолетия. Физическата намеса може да освободи внезапен, масивен импулс във водния стълб - и в крайна сметка в атмосферата.
Потокът на метан в тези среди се променя със земетресенията, теченията и сезонните цикли, така че е трудно да се проследи пълният му модел.
Тези микроби биха могли да имат медицинска, промишлена или екологична стойност отвъд цикъла на метана. Но веднъж изгубени, те изчезват завинаги.
С други думи: без дългосрочно наблюдение унищожаването на системата би било като отваряне на запечатан трезор с неизвестно съдържание и риск за експлозивно изтичане.
Бързане
Докато учените бързат да проучат тези екосистеми, дълбоководният добив на минерали все повече се превръща в реалност. Правителства и компании насочват поглед към океанското дъно като източник на кобалт, никел, редкоземни елементи и други ценни ресурси, които се използват в индустриите от електроника до отбрана.
Анализ на Forbes от 2024 г., озаглавен „Дълбоководен добив, „тъмен кислород“ и дипломатическо лидерство“, отбелязва, че борбата за океанските минерали е едновременно политическа надпревара и екологичен хазарт, като подчертава
напрежението между икономическите амбиции и неизвестните рискове за крехките дълбоководни екосистеми.
Международният орган по морското дъно (ISA) - структурата на ООН, която регулира добива на минерали в международни води, все още обсъжда правилата за търговски дълбоководен добив и е одобрил само договори за
проучвателни дейности.
Въпреки това някои държави правят стъпки напред в тази посока в териториалните си води. През януари 2024 г. норвежкият парламент гласува за отваряне на обширна зона от арктическото морско дъно за проучвания за минерали, въпреки сериозните предупреждения от учени и екологични групи. По-късно същата година политически натиск принуди правителството да спре плановете за издаване на лицензии, въпреки че компаниите остават в готовност да възобновят дейностите си, ако получат разрешителни.
САЩ, макар и да не са член с право на глас в ISA, тъй като не са ратифицирали Конвенцията на ООН по морско право, дадоха ясен сигнал за подкрепа за дълбоководен добив - през април т.г. президентът Тръмп издаде указ за ускоряване на издаването на разрешителни за офшорни проекти за критични минерали, включително в райони извън националната юрисдикция – ход, критикуван от ISA.
Следите остават
Десетки изследвания предупреждават, че дълбоководният добив оставя дългосрочен отпечатък. В зоната Кларион-Клипъртън в Тихия океан малък тест, проведен през 1979 г., оставя морското дъно оголено от полиметални нодули. Когато повече от 40 години по-късно учените отново посещават мястото, установяват, че обитателите на нарушените зони, които някога са живели там - морски гъби, корали и морски звезди, не са се завърнали.
Минното дело оставя следи не само по морското дъно, то също така може да генерира седиментни струи, носещи се на десетки или дори стотици километри, които завихрят фини частици, задушават отдалечени местообитания и запушват
хранителния апарат на биофилтраторите. И тъй като много дълбоководни организми растат и се размножават изключително бавно (някои корали живеят в продължение на хилядолетия), възстановяването на такива общности след разпад, ако въобще е възможно, може да отнеме векове.
Защо това дълбоководно откритие е важно
Изпусканията на метан не са новост за науката – те са документирани и в по-плитки води край Калифорния, Нова Зеландия и в Мексиканския залив. Метан се отделя и при топенето на ледовете в Арктика. Повечето известни изтичания на метан се срещат на дълбочина от 500 до 5000 метра, но новооткритата хадална система е на дълбочина повече от 9000 метра – почти два пъти по-дълбоко от всяка друга, изследвана досега. Тя е огромна по мащаб, като образува непрекъснат участък от 2500 километра по протежение на Курило-Камчатския и Алеутския жлеб. И за разлика от
повечето метанови системи, които са или нетни производители, или нетни потребители, тази изглежда има двойна роля – едновременно генерира и консумира метан, като същевременно улавя и „заключва“ изключителни количества въглерод.
Тази екосистема е напълно нова за науката - свят на повече от 9 км дълбочина, за чието съществуване дори и не сме подозирали до преди година. Възможно е тя тихомълком да помага за забавяне на изменението на климата и да действа като поглъща огромно количество метан и складира въглерод. Или може би е нетен източник на метан, чиито ефекти се разпростират далеч отвъд жлебовете.
В хадалните зони може би се крият едни от най-мощните климатични инструменти. Но това откритие ни изправя пред избор: дали да експлоатираме дълбокия океан в пълно неведение, или да спрем за достатъчно дълъг период от време, за да измерим, разберем и да вземем осъзнато решение по отношение на този феномен. Защото, ако ако веднъж подобна система бъде нарушена или разрушена, тя не може да се възстанови. Ако се окаже, че тя поглъща метан, защитата ѝ би могла да бъде в огромна услуга на климата. Ако се окаже, че системата е източник, нарушаването ѝ би могло да предизвика още по-голямо отделяне на парникови газове, като за миг бъдат унищожени векове естествено съхранение.
Дълбоководният свят все още крие тайни, които могат да се окажат съдбовни за климатичното ни бъдеще.