Ossigeno Oscuro: la scoperta che riscrive la biologia (e potrebbe cambiare l’economia mineraria globale)

Dimenticate quello che vi hanno insegnato alle elementari. La fotosintesi non è l’unico modo per produrre ossigeno sul nostro pianeta. Esistono “batterie” naturali sul fondo dell’oceano che spaccano le molecole d’acqua nel buio più totale. Una scoperta che non solo costringe a riscrivere i libri di biologia, ma apre un vaso di Pandora economico e geopolitico sulle risorse minerarie del futuro.

La Nippon Foundation ha appena svelato due nuovi lander sottomarini, battezzati Alisa e Kaia, progettati per scendere dove il sole non batte mai e risolvere il mistero del cosiddetto “Dark Oxygen” (Ossigeno Oscuro). Non è fantascienza, è elettrochimica pura. E, come spesso accade, tocca i nervi scoperti dell’economia globale: le terre rare e i metalli critici.

Il dogma infranto: ossigeno senza sole

Per decenni, la scienza ha sostenuto che l’ossigeno sulla Terra fosse prerogativa degli organismi fotosintetici (piante, alghe). Tuttavia, nel 2013, il professor Andrew Sweetman (della Scottish Association for Marine Science – SAMS) notò qualcosa di strano nella Clarion-Clipperton Zone (CCZ), nel Pacifico. I sensori rilevavano ossigeno dove non avrebbe dovuto esserci: a 4.000 metri di profondità, nel buio assoluto.

La zona CCZ

Inizialmente si pensò a sensori difettosi. Ma nel luglio 2024, uno studio pubblicato su Nature Geoscience ha confermato l’impensabile: i noduli polimetallici sul fondale agiscono come geobatterie. Queste “patate” di roccia, ricche di metalli, generano una carica elettrica sufficiente a scindere l’acqua di mare in idrogeno e ossigeno tramite elettrolisi.

La sonda che andrà in prfondità

La missione DORI: Alisa e Kaia scendono in campo

Per capire se questo fenomeno è una curiosità chimica o un pilastro della vita abissale, è nata la Dark Oxygen Research Initiative (DORI). I protagonisti sono due lander ad alta tecnologia:

• Resistenza estrema: Possono sopportare pressioni 1.200 volte superiori a quelle atmosferiche.

• Design spaziale: Assomigliano più a sonde per l’esplorazione di Europa (la luna di Giove) che a sottomarini terrestri.

• Obiettivo: Determinare se il processo è puramente elettrochimico o se vi sono fattori biochimici coinvolti, misurando i flussi di ossigeno e l’attività elettrica in situ.

I lander verranno dispiegati entro la fine di quest’anno proprio nella CCZ, una vasta pianura abissale tra le Hawaii e il Messico.

Test su nodulo metallico abissale

Perché ci deve interessare (l’angolo economico)

Qui la faccenda diventa squisitamente economica e, diremmo noi, scenarieconomica. I noduli che producono questo ossigeno non sono sassi qualunque. Sono concentrati purissimi di:

• Cobalto

• Nichel

• Manganese

• Rame

In pratica, il fondale del Pacifico è lastricato delle materie prime necessarie per la transizione energetica, le auto elettriche e le nostre batterie.

Si crea quindi un paradosso quasi keynesiano tra sviluppo e conservazione:

1. L’industria mineraria (Deep Sea Mining) vede nella CCZ la soluzione alla dipendenza dai fornitori terrestri instabili (leggasi: Cina o Congo).

2. La scienza ora avverte: se raccogliamo questi noduli per fare le batterie delle Tesla, potremmo “staccare la spina” all’ossigeno che sostiene la vita negli abissi, con conseguenze imprevedibili sulla catena alimentare globale.

Jeffrey Marlow, geologo della Boston University coinvolto nel progetto, ha sintetizzato bene il dilemma: “C’è così tanto che non sappiamo su come funziona il nostro pianeta”. Ma il mercato, si sa, raramente aspetta che la scienza abbia tutte le risposte.

Un bivio evolutivo

La scoperta suggerisce anche che la vita aerobica (che respira ossigeno) potrebbe essere nata negli abissi, e non in superficie come si credeva. Ma mentre i biologi riscrivono la storia dell’evoluzione, gli economisti e i governi dovranno decidere se questi “noduli magici” valgono più come generatori di ossigeno sul fondo del mare o come catodi nelle nostre batterie.

La missione di Alisa e Kaia non ci dirà solo da dove veniamo, ma potrebbe decidere dove andremo a prendere le risorse per il prossimo secolo.

Domande e risposte

Come fanno dei sassi a produrre ossigeno senza luce? Il processo è l’elettrolisi dell’acqua di mare. I noduli polimetallici contengono strati di metalli diversi che creano una differenza di potenziale. Quando questi noduli sono raggruppati, possono generare una tensione fino a 0,95 volt. Sebbene l’elettrolisi dell’acqua richieda 1,5 volt, i noduli agiscono come batterie collegate in serie, raggiungendo la carica necessaria per scindere la molecola H2O in idrogeno e ossigeno, fornendo così “aria” agli organismi abissali. 

Quali sono le implicazioni per l’estrazione mineraria sottomarina? La scoperta è una doccia fredda per le compagnie di Deep Sea Mining. Finora si pensava che l’impatto dell’estrazione fosse limitato al sollevamento di sedimenti. Ora sappiamo che rimuovere i noduli significa eliminare la fonte primaria di ossigeno per l’ecosistema abissale locale. Questo potrebbe portare a nuove regolamentazioni internazionali più rigide o moratorie, rendendo l’estrazione di nichel e cobalto dal fondo oceanico molto più costosa e politicamente complessa.

Questa scoperta cambia la ricerca della vita nello spazio? Assolutamente sì. Fino a ieri, cercando vita extraterrestre su lune ghiacciate come Europa o Encelado, cercavamo segni di luce o fotosintesi. Sapere che l’ossigeno può essere generato geologicamente tramite “batterie naturali” nel buio significa che oceani alieni, coperti da chilometri di ghiaccio, potrebbero teoricamente ospitare vita complessa aerobica, anche senza alcun contatto con la loro stella madre.

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