ما هو “الأكسجين الأسود”؟ وهل يمكن استخراج مواد البطاريات من قاع البحر؟

لفترة طويلة كانت قواعد التعدين في أعماق البحار في صميم المحادثات خلال الاجتماعات السنوية لهيئة قاع البحار الدولية (ISA) والتي انتهى اجتماعها الأخير في كينغستون، جامايكا، يوم الجمعة، وقالت شركة تعدين بالفعل إنها ستقدم بعد انتهاء الاجتماعات أول طلب على الإطلاق لاستغلال المعادن من أعماق البحار.

وقد وقع أكثر من 800 عالم بحري من 44 دولة على عريضة تدعو إلى وقف نشاط التعدين لحماية هذه العملية الحيوية. ورغم ذلك، يبدو أن الاستغلال التجاري لهذه الموارد سيستمر.

وأثارت خطط الشركة سباقاً لوضع القواعد قبل بدء أي تعدين. ولكن هناك القليل جداً مما يعرفه البشر عن أعماق البحار لدرجة أن حفنة متزايدة من العلماء والدعاة وصناع السياسات يدقون ناقوس الخطر من أنه قد تكون هناك عواقب وخيمة وغير متوقعة. في يوليو، نُشرت أدلة على وجود “أكسجين داكن” غامض من قاع البحر العميق.

ويثير ذلك أسئلة جديدة حول المخاطر التي قد يشكلها التعدين على الحياة في قاع المحيط والتي لا يزال العلماء يحاولون فهمها ويعزز الدعوات إلى وقف التعدين، وفقاً لما نقلته صحيفة “The Verge”.

كشف مجموعة علماء مؤخراً عن وجود “الأكسجين الداكن” أو الأكسجين الأسود في قاع المحيط، والذي رفع الرهانات على المفاوضات حول ما إذا كان ينبغي استخراج مواد البطاريات من قاع البحر – وكيفية حماية الحياة البحرية الحساسة في هذه العملية.

ما هو الأكسجين الأسود؟

الأكسجين هو نتاج لعملية التمثيل الضوئي. تستخدم النباتات والعوالق ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكريات والأكسجين.

وهذا ما يجعل اكتشاف الأكسجين الداكن في قاع المحيط المظلم، على أعماق تتراوح بين 9842 إلى 21325 قدماً (3000 إلى 6500 متر)، أمراً لا يصدق، خاصةً وأن ضوء الشمس لا يصل إلى تلك الأعماق.

وأشارت ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Geoscience الأسبوع الماضي إلى وجود عملية مختلفة تماماً وغير معروفة سابقاً لإنتاج الأكسجين على الأرض، وتأتي من أكثر الأماكن غير المتوقعة.

كانت النتائج مفاجئة للغاية لدرجة أن المؤلفين أنفسهم كانوا متشككين في البداية في بياناتهم الخاصة.

وشرعوا في توثيق كمية الأكسجين التي تستهلكها كائنات أعماق البحار في قاع المحيط الهادئ، في منطقة بين هاواي والمكسيك تتطلع إليها الشركات للتعدين.

وأرسل العلماء غواصات إلى عمق حوالي 13000 قدم (4000 متر) لأخذ القياسات في مساحات مغلقة أمام التيارات الخارجية التي من شأنها أن تجلب الأكسجين عادةً من سطح البحر.

 البطاريات في الصخور

وتشبه الطريقة التي استخدموا إلى حد ما وضع علبة مقلوبة في قاع حوض سباحة وتوثيق ما يحدث في الداخل، لقد توقعوا أن يروا مستويات الأكسجين تنخفض بمرور الوقت في المنطقة المغلقة، لكنهم وثقوا العكس.

اعتقاداً منهم أن هناك خطأ ما في أجهزة الاستشعار الخاصة بهم، قاموا بتبديل المعدات ومع ذلك استمروا في الحصول على قراءات مماثلة. عندما رفعوا تلك المركبات، خرج الأكسجين.

ولا يزال العلماء لا يعرفون على وجه اليقين كيف يتم إنتاج الأكسجين. لكن لديهم فرضية تشير إلى أن العقيدات المتعددة المعادن الغنية بالنيكل والنحاس والكوبالت والحديد والمنجنيز متناثرة عبر قاع البحر – وهو بالضبط ما تهتم شركات التعدين باستغلاله ووصفته حتى بـ “البطاريات في الصخور”، والتي قد تكون قادرة على إنتاج ما يكفي من الشحنة الكهربائية لتحليل مياه البحر، وإطلاق الأكسجين من خلال التحليل الكهربائي.

وقال فرانز جايجر، أحد مؤلفي الورقة البحثية وأستاذ الكيمياء الفيزيائية في جامعة نورث وسترن: “لقد تعاملت مع المشكلة من منظور، لا توجد طريقة تجعل هذه الأشياء تتمتع بهذا الجهد العالي … وكانت القراءات خارج المخطط”.

أحد أكثر برامج البحث شمولاً في أعماق البحار في التاريخ

وثق الفريق جهداً يصل إلى حوالي 950 ميلي فولت – أقل بقليل من 1.3 إلى 1.5 فولت التي ستكون مطلوبة لتحليل مياه البحر أو على الأقل الحصول على نصف تفاعل ينتج الأكسجين – يسمى تفاعل تطور الأكسجين.

في المحيط حيث توجد شبكات واسعة من العقيدات، قد يرتفع الجهد الكهربائي بما يكفي لتحفيز هذه التفاعلات، كما افترضوا.

تم تمويل البحث جزئياً من قبل شركة The Metals Company ، وهي نفس الشركة التي تخطط للتقدم بطلب للحصول على ترخيص لبدء التعدين في أعماق البحار.

وقالت الشركة إنها تجري “أحد أكثر برامج البحث شمولاً في أعماق البحار في التاريخ”، حيث تنفق أكثر من 200 مليون دولار على التقييمات البيئية.

صراع الشركات والعلماء

لكنهم الآن يشككون في نتائج الورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature Geoscience الشهر الماضي – مما يؤدي إلى خوض معركة مع الباحثين الذين قد لا تتوافق نتائجهم مع ادعاء الشركة بأن تعدين قاع المحيط سيكون بديلاً أقل ضرراً من التعدين على الأرض.

وقالت الشركة إنها “فوجئت برؤية الورقة البحثية المشكوك فيها” منشورة، وأضافت الشركة أنها لا تزال “تعد دحضاً شاملاً” لكنها حتى الآن تشكك في الأساليب “المعيبة” للباحثين جزئياً لأن البيانات “تم جمعها في ظل ظروف لا تمثل” منطقة قاع البحر حيث تهتم بالتعدين، وتقول أيضاً إن الورقة تتناقض مع دراسات أخرى ورفضتها مجلات أخرى.

يأتي ذلك، فيما يتمسك فريق البحث بعمله، وقال المؤلف الرئيسي للدراسة أندرو سويتمان، أستاذ في الجمعية الاسكتلندية للعلوم البحرية، في بيانه الخاص رداً على شركة المعادن: “كنا أسوأ منتقدي هذه الورقة لفترة طويلة، لمدة 8 سنوات، تجاهلت البيانات التي تُظهر إنتاج الأكسجين، معتقداً أن أجهزة الاستشعار الخاصة بي معيبة، بمجرد أن أدركنا أن شيئاً ما قد يحدث، حاولنا دحضه، لكننا في النهاية لم نتمكن ببساطة”.

واختتم البروفيسور سويتمان بالقول: “نحن بحاجة إلى الاستكشاف بمزيد من التفصيل ونحتاج إلى استخدام هذه البيانات التي نجمعها في المستقبل إذا أردنا الذهاب إلى أعماق المحيط واستغلاله بأكثر الطرق احتراما الممكنة”.