‘डार्क ऑक्सीजन’ की खोज करने वाले वैज्ञानिक ने इसे सालों तक नज़रअंदाज़ किया। जानिए क्यों।

SCIENCE/विज्ञानं : मेरे साथ भी यही हुआ जब मैंने गहरे समुद्र में ऑक्सीजन उत्पादन का एक स्रोत खोजा – लेकिन नौ साल तक इसे अनदेखा किया। 2013 में, मैं प्रशांत महासागर के क्लेरियन-क्लिपरटन क्षेत्र में सीफ़्लोर कार्बन साइकलिंग को मापने के लिए प्रयोग कर रहा था। मैंने 4,000 मीटर की गहराई पर एक लैंडर सिस्टम (वैज्ञानिक उपकरण ले जाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक रिमोट-संचालित प्लेटफ़ॉर्म) तैनात किया और यह अपने अंदर बुलबुले लेकर वापस आया।

यह बेहद असामान्य था, इसलिए दो साल बाद, जब हम उसी साइट पर वापस आए, तो मैंने अपने साथ कुछ ऑप्टोड्स (ऑक्सीजन सेंसर) लिए। इन्हें ऑक्सीजन की खपत को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन इसके बजाय वे मुझे ऑक्सीजन उत्पादन दिखा रहे थे, जो कि मेरी अपेक्षा के बिल्कुल विपरीत था। यह सवाल करने के बजाय कि मुझे ये परिणाम क्यों मिल रहे थे, मैंने रीडिंग को दोषपूर्ण सेंसर का परिणाम मानकर खारिज कर दिया।

हमें अपनी शिक्षा में बहुत पहले से ही सिखाया जाता है कि ऑक्सीजन केवल प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से उत्पन्न होती है और इसके लिए प्रकाश की आवश्यकता होती है – समुद्र की सतह से हज़ारों मीटर नीचे कुछ ऐसा जो कम मात्रा में उपलब्ध है। मुझे 2021 तक का समय लगा, जब मैंने दूसरी विधि से ऑक्सीजन उत्पादन को मापा, तब मुझे एहसास हुआ कि हमने कुछ असाधारण पाया है: डार्क ऑक्सीजन – ऑक्सीजन जो सूर्य के प्रकाश के बिना उत्पन्न होती है। 2024 की गर्मियों में, मेरी टीम और मैंने नेचर जियोसाइंस पत्रिका में अपने निष्कर्ष प्रकाशित किए।

डार्क ऑक्सीजन की खोज ने गहरे समुद्र और पृथ्वी पर संभावित जीवन के बारे में हमारी समझ को बदल दिया है। लेकिन हम अभी भी निश्चित रूप से नहीं जानते हैं कि यह ऑक्सीजन कैसे और किस हद तक उत्पन्न होती है, और क्या यह गहरे समुद्र के पारिस्थितिकी तंत्र के लिए पारिस्थितिक रूप से महत्वपूर्ण है जहाँ यह होती है। हमारे पेपर में, हम सुझाव देते हैं कि स्रोत पॉलीमेटेलिक नोड्यूल हो सकते हैं, जो मैंगनीज सहित कई अलग-अलग धातुओं से बनी चट्टान जैसी संरचनाएँ हैं, जो समुद्री जल के साथ बातचीत करते समय विद्युत क्षमता में अंतर पैदा कर सकती हैं। हमने प्रस्ताव दिया कि ये समुद्री जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विभाजित करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज उत्पन्न कर सकते हैं। एक नए चीनी अध्ययन ने अभी-अभी दिखाया है कि जब ये मैंगनीज नोड्यूल बन रहे होते हैं, तो ऑक्सीजन संभावित रूप से उत्पन्न हो सकती है।

और अधिक ‘क्यों’ प्रश्न
इस वर्ष, निप्पॉन फाउंडेशन से प्राप्त निधि के लिए धन्यवाद, हम इनमें से कुछ वैज्ञानिक प्रश्नों की जांच करेंगे। यदि हम दिखाते हैं कि प्रकाश संश्लेषण की अनुपस्थिति में ऑक्सीजन का उत्पादन संभव है, तो यह खोज अन्य ग्रहों पर जीवन की संभावना को देखने के हमारे तरीके को भी बदल देगी। वास्तव में, हम पहले से ही नासा के विशेषज्ञों के साथ बातचीत कर रहे हैं, जो मानते हैं कि डार्क ऑक्सीजन हमारी समझ को फिर से आकार दे सकता है कि एन्सेलेडस और यूरोपा जैसे अन्य महासागरीय दुनियाओं पर जीवन कैसे कायम रह सकता है, ऐसे चंद्रमा जिनके पास बर्फ की परतें हैं जो नीचे के महासागर में सूर्य के प्रकाश के प्रवेश को सीमित करती हैं। हम मध्य प्रशांत महासागर में डार्क ऑक्सीजन की क्षमता का विश्लेषण करने और उद्देश्य-निर्मित और स्वायत्त लैंडर या रिग विकसित करने की प्रक्रिया में भी हैं। यह 6,000 मीटर की गहराई से नीचे नमूना लेने का यूके का पहला अवसर होगा।

ये वाहन 11,000 मीटर की गहराई तक विशेषज्ञ उपकरण ले जाएंगे, जहां दबाव एक टन प्रति वर्ग सेंटीमीटर से अधिक है (जो आपके ऊपर बैठे 100 हाथियों के बराबर है)।

हम जांच करेंगे कि क्या डार्क ऑक्सीजन के निर्माण के दौरान हाइड्रोजन निकलता है, और क्या इसका उपयोग गहरे समुद्र के कुछ हिस्सों में सूक्ष्मजीवों के असामान्य रूप से बड़े समुदाय के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है। हम यह भी पता लगाना चाहते हैं कि जलवायु परिवर्तन गहरे समुद्र में जैविक गतिविधि को कैसे प्रभावित कर सकता है। यह परियोजना इन प्रक्रियाओं का सीधे पता लगाने वाली अपनी तरह की पहली परियोजना है। मेरी टीम हडल ज़ोन में गहरे समुद्र तल का अध्ययन करने में सक्षम होगी, एक ऐसा क्षेत्र जो 6,000 – 11,000 मीटर की गहराई तक पहुँचता है और पूरे महासागर का लगभग 45% हिस्सा बनाता है। गहरे समुद्र की खाइयों से भरा यह आवास अभी भी कम समझा गया है।

डार्क ऑक्सीजन की खोज से स्पष्ट रूप से गहरे समुद्र में खनन उद्योग के लिए संभावित निहितार्थ हैं। गहरे समुद्र में खनन से पॉलीमेटेलिक नोड्यूल्स निकाले जाएँगे, जिनमें मैंगनीज, निकल और कोबाल्ट जैसी धातुएँ होती हैं, जो इलेक्ट्रिक वाहनों और मोबाइल फोन के लिए लिथियम-आयन बैटरी बनाने के लिए आवश्यक हैं। हम अभी तक नहीं जानते कि इस तरह का उद्योग समुद्र तल को कैसे प्रभावित करेगा, लेकिन आने वाले वर्षों में हमारे शोध से कई सवालों के जवाब देने में मदद मिलेगी और शायद यह बेहतर तरीके से पता चलेगा कि गहरे समुद्र में खनन से समुद्र तल को कहाँ अधिक सुरक्षित रखा जाना चाहिए। एक बात पक्की है: हमें जो भी मिलेगा, मैं अपने बच्चों जैसे उत्साह को बनाए रखने की कोशिश करूँगा और यह ज़रूर पूछूँगा कि “क्यों?”

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