La découverte d’une « roche batterie » remet en question la compréhension de la vie sur Terre

Les scientifiques ont découvert au fond des océans des « roches-batteries » génératrices d’oxygène qui pourraient remettre en question les croyances de longue date sur les origines de la vie sur Terre – et constituer un argument solide contre l’exploitation minière en haute mer.

Une équipe dirigée par le professeur Andrew Sweetman de l’Association écossaise pour les sciences marines (SAMS) a fait la découverte lors d’un travail de terrain dans l’océan Pacifique. Les chercheurs ont scanné les fonds marins à 4 000 mètres sous la surface, une région connue sous le nom de Zone Clarion-Clipperton, pour les nodules polymétalliques.

Les morceaux de la taille d’une pomme de terre contiennent des métaux tels que le manganèse, le nickel et le cobalt – des ingrédients clés des batteries lithium-ion. Ces caractéristiques ont fait de ces nodules la cible de l’exploitation minière en haute mer, alors que les fabricants se démènent pour les alimenter. une demande qui monte en flèche pour les batteries à utiliser dans tout, de VÉ aux smartphones.

Mais au cours de leurs expériences, publiées dans Géosciences naturelles Cette semaine, les scientifiques ont découvert que les nodules portaient déjà une charge électrique très élevée. Ils agissaient comme des batteries de roches naturelles. En fait, ils étaient chargés de suffisamment d’électricité pour provoquer la division de l’eau de mer en hydrogène et oxygène au cours d’un processus appelé électrolyse de l’eau de mer.

Seulement 1,5 volts – la même tension qu’une pile AA typique – suffit pour diviser l’eau de mer. Sweetman et son équipe ont enregistré des tensions allant jusqu’à 0,95 volts à la surface de nodules uniques. Lorsque plusieurs nodules se regroupaient, la tension était beaucoup plus élevée, tout comme lorsque les batteries sont connectées en série.

Les scientifiques croient depuis longtemps que le premier oxygène sur Terre a été produit par des cyanobactéries il y a environ 3 milliards d’années par photosynthèse. Mais la découverte que les nodules polymétalliques peuvent produire ce qu’on appelle « l’oxygène sombre » – sans la présence de lumière – oblige à repenser.

Nicholas Owens, directeur de SAMS, l’a qualifié de « l’une des découvertes les plus passionnantes de la science océanique de ces derniers temps ».

Sweetman et son équipe ont détecté pour la première fois la présence d’oxygène sombre dans le Horaire de Clarion-Clipperton il y a plus de 10 ans.

« Lorsque nous avons obtenu ces données pour la première fois, nous pensions que les capteurs étaient défectueux, car toutes les études jamais réalisées en haute mer ont seulement constaté que l’oxygène était consommé plutôt que produit », a-t-il expliqué. « Mais pendant 10 ans, ces étranges mesures d’oxygène ont continué à apparaître. »

Minéraux des grands fonds

Alors que le marché des batteries est en plein essor, les entreprises recherchent de nouvelles sources de minéraux rares. La société des métaux, une société canadienne d’exploitation minière en haute mer, a pour objectif d’exploiter le nodules polymétalliques du Zone Clarion-Clipperton.

« Plusieurs sociétés minières à grande échelle visent désormais à extraire ces éléments précieux du fond marin à des profondeurs de 3 000 à 6 000 mètres sous la surface », a déclaré le professeur Franz Geiger, chimiste à l’Université Northwestern, aux États-Unis, qui a aidé Sweetman à mener la recherche.

Mais depuis des décennies, les scientifiques craignent que ces activités puissent provoquer Dommage irréparable à la vie sous-marine. Et maintenant, la découverte que les roches produisent de l’oxygène sombre rend les appels contre l’exploitation minière en haute mer encore plus forts.

« Nous devons repenser la manière d’exploiter ces matériaux, afin de ne pas épuiser la source d’oxygène nécessaire à la vie en haute mer », a déclaré Geiger.

NLes zones riches en odules du fond océanique peuvent soutenir plus de biodiversité que les forêts tropicales humides.

« En 2016 et 2017, des biologistes marins ont visité des sites qui avaient été exploités dans les années 1980 et ont découvert que même les bactéries ne s’étaient pas rétablies dans les zones minées », a déclaré Geiger.

« Toutefois, dans les régions non exploitées, la vie marine a prospéré. On ignore encore pourquoi de telles « zones mortes » persistent pendant des décennies. Cependant, cela met un astérisque majeur sur les stratégies d’exploitation minière des fonds marins.