Ми звикли думати, що кисень на Землі виробляється лише одним способом — фотосинтезом: рослини, водорості і ціанобактерії поглинають сонячне світло і розщеплюють воду. Але як повідомляє Popular Mechanics з посиланням на дослідження в Nature Geoscience, на глибині понад 4 000 метрів у Тихому океані — там, куди сонячне світло ніколи не проникало — прилади зафіксували щось, чого не мало бути: зростання концентрації кисню. Не падіння, а зростання. Джерелом, схоже, є поліметалічні конкреції — картопляного розміру залізо-марганцеві «камені» на дні океану. Відкриття сколихнуло науку. А потім почалась суперечка.
Що відомо коротко
- Оригінальна стаття: Sweetman A.K. et al. «Evidence of dark oxygen production at the abyssal seafloor». Nature Geoscience, 22 липня 2024. DOI: 10.1038/s41561-024-01480-8. Шотландська асоціація морської науки (SAMS) + Університет Нортвестерн та інші.
- Місце: Зона Кларіон-Кліппертон (ЗКК) — величезна рівнина Тихого океану між Гавайями і Мексикою, глибина ~4 000–5 000 м.
- Відкриття: у герметичних донних камерах концентрація кисню зросла втричі за два дні — тоді як мала падати.
- Гіпотеза: поліметалічні конкреції виробляють напругу до 0,95 В і потенційно розщеплюють воду на водень і кисень (електроліз морської води).
- Редакційна примітка Nature Geoscience: 8 квітня 2026 року журнал розмістив попередження, що «аспекти статті є предметом занепокоєнь, які розглядаються редакторами».
- Поточний статус: відкриття не підтверджено незалежними дослідженнями; автори відступили від частини початкових тверджень; нова експедиція в січні 2026 року має дати нові дані.
Зона Кларіон-Кліппертон — і чому там шукають кисень
Більше 4 500 кілометрів поперек — така протяжність Зони Кларіон-Кліппертон, найбільшого потенційного поля глибоководного видобутку корисних копалин у світі. Дно вкрите мільярдами поліметалічних конкрецій: округлих утворень, що формувались мільйони років, накопичуючи марганець, нікель, кобальт і мідь. Саме ці метали потрібні для акумуляторів електромобілів і сонячних батарей.
Команда Ендрю Світмена з SAMS прибула туди не шукати кисень — вони вимірювали, скільки кисню споживають донні організми. Стандартна методика: опустити герметичну камеру на дно, запечатати ділянку і відстежувати зміни в замкненому просторі. Кисень мав поступово зникати — організми дихають, поглинають його.
Але прилади показали протилежне.
Як «геобатарея» могла виробляти кисень
Хімічний аналіз конкрецій показав: напругу до 0,95 В було виміряно безпосередньо на поверхні конкрецій. Для порівняння: звичайна батарейка АА дає 1,5 В. А мінімально необхідна для електролізу морської води напруга — приблизно 1,5 В.
«Схоже, ми відкрили природну «геобатарею», — сказав Франц Гайгер з Університету Нортвестерн. «Ці геобатареї є основою для можливого пояснення виробництва темного кисню в океані». Якщо кілька конкрецій утворюють скупчення, їхня сумарна напруга — як послідовно з’єднані батарейки — теоретично може досягати порогу електролізу.
Це мало б стати революційним відкриттям з кількох причин. По-перше, воно поставило б під сумнів базове припущення біології: що кисень на Землі вироблявся виключно фотосинтезом. По-друге, дало б підстави вважати, що аеробне життя могло виникнути ще до появи фотосинтезуючих організмів. По-третє, і це найбільш безпосередньо — підсилило б аргументи проти глибоководного видобутку конкрецій.
Наукова суперечка: чому відкриття не підтверджується
Стаття вийшла в липні 2024 року і миттєво стала однією з найцитованіших у морській науці. А потім прийшла критика.
Гіпотезу електролізу було визнано термодинамічно неможливою. Хоча оригінальна стаття і зазначала, що джерело енергії не було ідентифіковане, це є порушенням першого закону термодинаміки. Напруга конкрецій — до 0,95 В — є недостатньою для розщеплення морської води, яке потребує щонайменше 1,5 В.
Ще серйозніша проблема: у 2026 році провідний автор визнав, що в деяких камерах конкрецій не було взагалі — лише дрібні частинки оксиду марганцю. Це принципово змінює картину: якщо кисень зростав і без конкрецій у камері, то конкреції не є його джерелом.
8 квітня 2026 року Nature Geoscience розмістив редакційну примітку, що «аспекти статті є предметом занепокоєнь, які розглядаються редакторами». Незалежні вчені закликали до відкликання статті. Жодне з десятків аналогічних донних досліджень в інших частинах світу не зафіксувало подібного зростання кисню.
Нова експедиція: спроба поставити крапку
У січні 2026 року команда Світмена вирушила у нову експедицію — вже з обладнанням, що може опускатися на 36 000 футів. Це перша з трьох запланованих дослідницьких експедицій для вимірювання концентрацій кисню, водню і хімічних змін навколо поліметалічних конкрецій. Фінансування надано Nippon Foundation.
Мета — відповісти на фундаментальне питання: чи є зафіксоване зростання кисню реальним ефектом, що відтворюється, чи артефактом вимірювання? Результати ще не опубліковані.
Чому ця суперечка важлива незалежно від результату
Навіть якщо «темний кисень» зрештою буде визнано артефактом, ця історія залишається важливою — з кількох причин.
По-перше, вона є прикладом того, як наукова система самокорекції функціонує: відтворення, незалежна перевірка, публічна критика, редакційні примітки. По-друге, відкриття потрапило у центр гострої дискусії про глибоководний видобуток у момент, коли Міжнародний орган з морського дна розробляє регуляторну базу. The Metals Company, яка частково фінансувала оригінальне дослідження, оскаржила результати — а можливе існування «темного кисню» посилило аргументи противників видобутку. По-третє, якщо якийсь інший механізм таки пояснює зростання кисню в камерах — він потребує окремого пояснення, яке може виявитись не менш цікавим.
Цікаві факти
🪨 Поліметалічні конкреції формуються зі швидкістю кількох міліметрів за мільйон років — одна з найповільніших у природі. Картопляного розміру конкреція, що лежить на дні, може бути старішою за динозаврів. Зона Кларіон-Кліппертон одна містить оцінно 21 мільярд тонн таких конкрецій з нікелем, кобальтом і марганцем, необхідними для виробництва акумуляторів. Джерело: DSCC / ISA.
⚡ Електроліз морської води потребує мінімум ~1,5 В напруги. Конкреції демонстрували до 0,95 В на окремих зразках. Навіть якщо скупчення кількох конкрецій теоретично дає більше напруги, відсутність ідентифікованого джерела енергії — ключова прогалина у початковій гіпотезі. Саме це порушення термодинаміки стало головним аргументом критиків. Джерело: Frontiers in Marine Science, 2025.
🌊 Зона Кларіон-Кліппертон є найбільшою в світі метою глибоководного видобутку — 4,5 млн км², де зосереджені ліцензійні блоки понад 20 держав і компаній. Дискусія навколо «темного кисню» прямо вплинула на переговори в Міжнародному органі з морського дна: кілька делегацій посилались на можливу роль конкрецій у підтримці донних екосистем як аргумент для мораторію. Джерело: ISA, 2024.
🔬 Відсутність незалежного підтвердження — критичний фактор. Жодне інше дослідження незалежно не спостерігало виробництво темного кисню. Численні дослідження донних кисневих потоків з використанням аналогічного обладнання — донних камерних лендерів — не зафіксували нічого подібного. Це не означає автоматично, що ефект хибний, але наукова спільнота вимагає відтворення до визнання відкриття.
FAQ
Чи відкликана стаття про «темний кисень»? Станом на квітень 2026 року — ні. Nature Geoscience розмістив редакційну примітку про те, що «аспекти статті є предметом занепокоєнь», але офіційного відкликання не відбулось. Процес розгляду триває. Незалежні вчені закликали до відкликання; автори заперечують.
Якщо конкрецій не було в камерах, звідки тоді брався кисень? Це відкрите питання. Серед гіпотез — витоки у камерах, реакції між морською водою і металевими компонентами самого обладнання, або інші абіотичні процеси в осадах. Нові експедиції мають дати відповідь із вдосконаленим контролем за якістю вимірювань.
Чи може «темний кисень» існувати в іншій формі? Так. Деякі вчені спостерігали виробництво кисню глибоководними мікроорганізмами через відновлення нітратів — абіотичний, але біологічний процес. Це окремий механізм від електролізу конкрецій і не суперечить термодинаміці. Якщо первинна гіпотеза провалиться, саме мікробний «темний кисень» може виявитись реальним явищем.
Що означатиме підтвердження «темного кисню» для пошуку позаземного життя? Якщо кисень може вироблятись абіотично на темному дні океану — це відкриває можливість аеробного метаболізму на планетах без сонця: підльодових океанах Європи чи Енцелада. «Якщо ми покажемо, що виробництво кисню можливе без фотосинтезу, це змінює наш погляд на можливість життя на інших планетах», — казав Світмен. НАСА вже долучилось до консультацій із командою дослідників.