A 4.000 metri sotto la superficie dell’Oceano Pacifico, dove il buio è totale e la pressione schiaccia ogni certezza, qualcuno ha trovato ossigeno. Non una traccia marginale, ma quantità tali da far sorgere una domanda che pesa come una frattura nelle conoscenze di base: da dove arriva, se lì la luce non può arrivare? La scoperta, pubblicata nel 2024 su Nature Geoscience, ha aperto una crepa nella narrazione consolidata secondo cui l’ossigeno libero, negli oceani, è figlio quasi esclusivo della fotosintesi.
Ora quel dubbio torna al centro di una nuova campagna scientifica. L’obiettivo non è stupire, ma capire se davvero sul fondale marino esista una fonte di “ossigeno oscuro”, prodotta senza sole, e quali processi la rendano possibile.
Una scoperta inattesa
L’ossigeno è stato rilevato nella zona di Clarion-Clipperton, tra le Hawaii e il Messico, una vasta pianura abissale nota soprattutto per i suoi noduli polimetallici: concrezioni ricche di manganese, cobalto e altri metalli, cresciute in milioni di anni come tartufi neri sul fondo dell’oceano. Qui il team guidato da Andrew Sweetman, ecologo dei fondali marini della Scottish Association for Marine Science, stava conducendo studi ambientali legati a potenziali attività minerarie. Non stava cercando nuove fonti di ossigeno.
Eppure i dati indicavano qualcosa di anomalo. Una produzione che non poteva essere spiegata né da correnti né da errori strumentali. Troppo profondo per la fotosintesi, troppo consistente per essere ignorata.
Robot, pressione e nuove misure
La risposta arriverà, se arriverà, grazie a strumenti costruiti apposta per questo enigma. Entro maggio, una spedizione finanziata dalla Nippon Foundation con 5,2 milioni di dollari tornerà nella Clarion-Clipperton a bordo della nave di ricerca Nautilus. A scendere sul fondale saranno nuovi lander, sonde progettate per atterrare sugli abissi e restare lì a misurare.
“Porteremo con noi dei lander specificamente progettati per osservare la produzione di ossigeno oscuro”, ha spiegato Sweetman a Londra. Tra le novità, sensori di pH in grado di rilevare la concentrazione di protoni nell’acqua: un aumento potrebbe indicare la scissione delle molecole d’acqua e la formazione di ossigeno molecolare. Gli strumenti usati nella prima osservazione non potevano farlo. Allora non si sapeva cosa cercare.
In parallelo, i processi saranno replicati in laboratorio, in camere capaci di simulare le 400 atmosfere di pressione degli abissi. Un ambiente artificiale per capire se il fenomeno è reale, riproducibile, misurabile.
Metalli antichi o microbi invisibili
Le ipotesi sul tavolo sono due, e non si escludono a vicenda. La prima chiama in causa l’elettrochimica: i noduli polimetallici potrebbero funzionare da catalizzatori, facilitando la scissione dell’acqua in idrogeno e ossigeno, in modo simile a quanto avviene in alcune celle elettrochimiche. La seconda riguarda la biologia: comunità microbiche ancora poco conosciute potrebbero contribuire al processo.
“I nostri principali responsabili sono l’elettrochimica e la biologia. Forse lavorano separatamente, forse lavorano in tandem”, ha detto Jeff Marlow, geobiologo della Boston University e membro del team. L’idea è costruire vere e proprie mappe microscopiche che mettano in relazione microbi, minerali e attività metabolica all’interno dei noduli.
Il chimico Franz Geiger, della Northwestern University, studierà invece i noduli recuperati con microscopi elettronici in celle liquide, capaci di osservare le superfici minerali immerse in acqua salata. Elettrodi disposti su centinaia di punti misureranno differenze di tensione per capire se quelle rocce possono davvero “accendere” reazioni chimiche.
Scienza, miniere e polemiche aperte
La scoperta non è neutra. È avvenuta durante studi commissionati da The Metals Company, società canadese interessata all’estrazione mineraria dai fondali marini. Dopo la pubblicazione, alcuni ricercatori legati alla stessa azienda hanno sollevato dubbi e preoccupazioni, avviando una revisione post-pubblicazione ancora in corso, come ha confermato Nature Geoscience. Un articolo di opinione critico è apparso su Frontiers in Marine Science.
Sweetman non evita il nodo: capire il ruolo dell’ossigeno oscuro negli ecosistemi abissali è essenziale “in modo che, se l’attività estrattiva dovesse proseguire, possiamo suggerire pratiche di estrazione che limitino il più possibile i danni”.
Negli abissi, dove l’umanità ha esplorato solo una frazione minima dei fondali, ogni nuova misura conta. Se l’ossigeno può nascere anche senza luce, allora quei luoghi non sono soltanto miniere potenziali, ma sistemi viventi più complessi di quanto immaginato.
