Baku, 23. Juli, AZERTAC
Auf dem Grund des Pazifiks hat ein internationales Forschungsteam in rund 4000 Meter Tiefe eine bislang völlig unbekannte Quelle von Sauerstoff entdeckt – und auch den mutmaßlichen Mechanismus dahinter entschlüsselt. „Das ist eine sensationelle Beobachtung“, sagt der Tiefseeforscher Felix Janßen vom Alfred-Wegener-Institut (AWI), der nicht an der Studie beteiligt war. „Das würde alles auf den Kopf stellen, was wir bisher als gegeben angenommen haben.“ Die Studie wurde im Fachjournal „Nature Geoscience“ veröffentlicht.
Das Forschungsteam um Andrew Sweetman von der Scottish Association for Marine Science (SAMS) hat die möglichen Auswirkungen von Tiefseebergbau in der sogenannten Clarion-Clipperton-Zone (CCZ) untersucht. Dieses Areal zwischen Mexiko und Hawaii erstreckt sich über mehrere Tausend Kilometer entlang des 10. Grads nördlicher Breite und birgt in der Tiefe wertvolle Rohstoffe – darunter Nickel, Kobalt, Lithium und Kupfer. Die Rohstoffe dienen etwa zur Herstellung von Batterien und Handys. Besonders bekannt sind Manganknollen, die hier massenhaft wachsen und wie Kartoffeln auf dem schlammigen Meeresboden liegen, teilt AZERTAC unter Berufung auf Spiegel mit.
„Es scheint, dass wir eine natürliche ›Geobatterie‹ entdeckt haben“ - In kleinen Messkammern, die die Forschenden auf den Meeresgrund abließen, fanden sie ungewöhnliche Sauerstoffwerte. Lagen die Konzentrationen ansonsten bei 180 Mikromol (μmol) pro Liter Wasser, erreichten sie in den Kammern bis zu 800 Mikromol.
Als andere Verfahren die Resultate bestätigten, schaltete das Team den Chemiker Franz Geiger von der Northwestern University im US-Staat Illinois ein. Er hatte 2019 im Fachblatt „PNAS“ berichtet, dass Rost in Verbindung mit Salzwasser Elektrizität erzeugen kann. Ein ähnlicher Prozess, so die Vermutung, könnte an der Sauerstoffproduktion beteiligt sein, denn bekannt war, dass eine Spannung von 1,5 Volt für die sogenannte Meerwasser-Elektrolyse ausreicht – also die Aufspaltung des Wassers in Wasserstoff und Sauerstoff.
In Geigers Labor untersuchte das Team nun vom Meeresboden gesammelte Manganknollen. In Meerwasser maßen die Forschenden schon an einzelnen Knollen eine Spannung von bis zu 0,95 Volt. Mehrere Knollen zusammen könnten danach mehr Spannung erzeugen als für die Elektrolyse erforderlich. „Es scheint, dass wir eine natürliche ›Geobatterie‹ entdeckt haben“, sagt Geiger.