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公视新闻网
2.记者署名:
李彦颖 / 王介村
3.完整新闻标题:
科学家发现4千公尺深海“暗氧” 无须植物光合作用也能生成氧气
4.完整新闻内文:
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（图／取自美国地质调查局官网）
发布时间：2024-07-23 15:32 更新时间：2024-07-23 15:32
李彦颖 / 综合报导
科学家原本认为，自然界中只有植物光合作用可以产生氧气，不过最新研究发现，深海中
的金属矿物“锰结核”，也可以透过类似电池的电解作用产生氧气，由于过程不需要光线
，因此研究团队将透过此方式产生的氧气命名为“暗氧”。这项发现除了可能改变人类对
生命起源的认知外，也加深学者对于正在兴起的深海采矿破坏地球环境的担忧。
据CNN等外电报导，由来自苏格兰海洋科学协会的学者斯威特曼（Andrew Sweetman）率领
的研究团队，近期发现深海矿物锰结核可以在4千公尺深、不见天日的深海中生成氧气并
释放到海水中，并已将研究成果发表在《自然地球科学》期刊。
斯威特曼解释，其实团队早在2013年于太平洋的克拉里昂-克利珀顿区（
Clarion-Clipperton Zone，CCZ）检测海底微生物的氧气消耗速率时，就已经意外发现氧
气含量不减反增的情况。
只是在当时普遍仍认为仅有光合作用可以产生氧气的情况下，此一意外的发现被研究团队
当作是检测设备出了问题，因此才会得到错误的数据。
研究团队2021年重返当地再以另一种方式进行检测，却还是得到同样的结果，此时斯威特
曼才意识到这可能是一项惊人的新发现。
团队人员采集了一些沉积物、海水还有遍布当地海底的锰结核，并带回实验室进行进一步
检测。
https://reurl.cc/NQ5LRq
（图／取自美国地质调查局官网）
经过一系列实验后，研究人员最终发现氧气是由锰结核制造，但原本一时还想不透生成原
因。斯威特曼告诉CNN，是在看到有关深海采矿的纪录片后获得启发，找来西北大学的电
化学家盖格（Franz Geiger）加入团队，才终于确认锰结核生成氧气的方式。
透过检测，盖格发现浸泡在人造海水的锰结核表面会产生约0.95伏特的电压变化，虽然低
于电解海水所需的1.5伏特，但若在海底有一整片结核聚集时，就可能产生远超过1.5伏特
的电压。
盖格将锰结核形容为“地球电池”，并解释深海产生的氧气，就是锰结核透过类似电池的
反应对海水进行电解，将水分解为氢气和氧气。
CNN报导指出，根据美国地质调查局统计，位在夏威夷和墨西哥之间海底的CCZ区存在多达
211亿吨的锰结核，其中蕴藏的稀有关键金属含量甚至比全球陆地上的矿脉藏量还多。
正因为锰结核含有丰富的稀有金属元素，目前已经成为新兴的深海采矿目标，但在确认这
项新发现后，斯威特曼和盖格都呼吁各国进行开采前应该考虑可能对环境带来的影响。
盖格指出，某些1980年代就已经遭人类开采的锰结核矿区，至今甚至连细菌的生态都尚未
恢复，但未经过开采的区域，生物多样性甚至还高过陆地上的热带雨林。
斯威特曼则补充，长久以来科学家们多认为地球生命起源于海底的热液喷泉喷发口周遭，
但在发现深海中可能透过锰结核电解海水产生氧气后，可能会激发生物学家对于生命起源
有不同的想法，进而展开更多全新的研究。
王介村/编辑
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