Un estudio publicado en Nature Geoscience reveló que el fondo oceánico profundo puede producir oxígeno sin luz solar. Este fenómeno, llamado “oxígeno oscuro”, fue observado en la Zona Clarion-Clipperton del Pacífico. El hallazgo aporta nueva información sobre procesos químicos en ambientes extremos y abre preguntas sobre los ecosistemas abisales.

Descubrimiento de oxígeno en el fondo del océano

La investigación titulada “Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor” se basó en experimentos realizados a unos 4,000 metros de profundidad, donde la luz solar no llega. Los científicos colocaron cámaras selladas directamente sobre el lecho marino para medir cambios en los niveles de oxígeno disuelto. De forma inesperada, detectaron aumentos de oxígeno dentro de estas cámaras, aún sin presencia de fotosíntesis.

Las mediciones se realizaron en áreas ricas en nódulos polimetálicos, estructuras minerales que contienen manganeso, níquel, cobalto y hierro. Estos nódulos son comunes en la Zona Clarion-Clipperton, una región del Pacífico estudiada por su biodiversidad y por su potencial minero. Los autores descartaron fuentes biológicas conocidas de oxígeno, ya que no había algas ni plantas y el entorno carece de luz.

El aumento observado fue pequeño, pero consistente en varios experimentos independientes. Esto permitió concluir que el oxígeno detectado no era un error instrumental ni un residuo atrapado, sino el resultado de un proceso activo en el propio sedimento marino. El hallazgo demuestra que existen fuentes no fotosintéticas de oxígeno en la naturaleza, al menos en condiciones muy específicas del océano profundo.

Este descubrimiento no reemplaza a la fotosíntesis como principal generadora de oxígeno en la Tierra, pero sí amplía el conocimiento sobre cómo ciertos ambientes extremos pueden producirlo mediante procesos geoquímicos.

El papel de los nódulos polimetálicos

El estudio propone que los nódulos polimetálicos funcionan como pequeños sistemas electroquímicos naturales. Al estar formados por distintos metales, pueden generar diferencias de potencial eléctrico cuando interactúan con el agua de mar. Esta energía sería suficiente para provocar reacciones químicas similares a la electrólisis, donde el agua se separa en hidrógeno y oxígeno.

Los investigadores observaron que las zonas con mayor presencia de nódulos coincidían con los mayores incrementos de oxígeno. Esto respalda la hipótesis de que estos minerales no son solo estructuras pasivas, sino elementos activos dentro del ecosistema abisal. El proceso no depende de organismos vivos ni de luz solar, lo que lo convierte en un mecanismo distinto a los conocidos hasta ahora.

Aunque la cantidad de oxígeno producida es reducida, puede ser relevante a escala microscópica. En ambientes donde el oxígeno es escaso, incluso pequeñas concentraciones pueden influir en la actividad de bacterias y otros microorganismos adaptados a condiciones extremas. Así, los nódulos no solo serían depósitos minerales, sino también agentes químicos que modifican el entorno inmediato.

El trabajo sugiere que estos procesos han podido existir durante largos periodos geológicos, lo que abre nuevas líneas de investigación sobre la química natural del océano profundo.

Implicaciones científicas y ambientales

Uno de los aportes más importantes del estudio es que demuestra que el oxígeno puede originarse mediante reacciones químicas abióticas en ambientes naturales. Esto no contradice el papel central de la fotosíntesis, pero sí muestra que existen fuentes alternativas en contextos extremos. La producción observada es local y limitada, pero suficiente para modificar el microambiente del sedimento.

El hallazgo también tiene implicaciones para la exploración y explotación del fondo marino. Los nódulos polimetálicos son un objetivo clave para la minería submarina por su contenido en metales estratégicos. Si estos nódulos participan en procesos químicos que influyen en la disponibilidad de oxígeno, su extracción podría alterar condiciones esenciales para organismos del ecosistema abisal.

Además, el descubrimiento aporta datos útiles para el estudio de ambientes sin luz en otros lugares, como océanos subterráneos o cuerpos celestes con agua líquida. La existencia de producción química de oxígeno sugiere que algunos procesos considerados exclusivos de la superficie pueden ocurrir también en regiones profundas y oscuras.

En conjunto, el trabajo destaca la necesidad de comprender mejor los procesos físicos y químicos del fondo oceánico antes de intervenir a gran escala.

El estudio publicado en Nature Geoscience demuestra que el océano profundo puede generar oxígeno sin luz mediante procesos asociados a nódulos polimetálicos. Aunque su impacto global es limitado, el hallazgo amplía la comprensión de la química marina y plantea nuevas preguntas sobre la protección de los ecosistemas abisales.

Referencia: 

• Nature Geoscience/Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor. Link