Tlen jest jednym z najważniejszych pierwiastków dla istnienia życia na Ziemi. Jest niezbędny do przeprowadzania procesu oddychania komórkowego, który jest głównym źródłem energii dla większości organizmów żywych. Podczas oddychania komórkowego, tlen umożliwia rozkładanie cząsteczek pokarmowych, takich jak glukoza, na dwutlenek węgla i wodę, uwalniając energię potrzebną do funkcjonowania komórek. Bez tlenu życie w jego znanej formie byłoby niemożliwe, ponieważ większość organizmów nie mogłaby przeprowadzać kluczowych procesów metabolicznych ani utrzymywać podstawowych funkcji życiowych.
Produkcja tlenu na Ziemi odbywa się głównie dzięki procesowi fotosyntezy, który jest realizowany przez rośliny, glony i niektóre bakterie. Fotosynteza to proces, w którym rośliny wykorzystują światło słoneczne, dwutlenek węgla (CO₂) i wodę (H₂O) do produkcji glukozy i tlenu. Zachodzi on w chloroplastach, organellach zawierających chlorofil, znajdujących się w komórkach roślinnych. Chlorofil absorbuje światło słoneczne, co umożliwia rozkład wody na tlen i wodór. Tlen, jako produkt uboczny tego procesu, jest uwalniany do atmosfery, podczas gdy wodór jest używany do syntezy glukozy. Proces ten zachodzi w liściach roślin, w których znajduje się największa liczba chloroplastów, ale również w wodach oceanicznych, gdzie fitoplankton i algi pełnią kluczową rolę w produkcji tlenu. W sumie, około połowa tlenu w atmosferze pochodzi z tych morskich organizmów, a reszta z roślin lądowych. Dzięki fotosyntezie nasza planeta jest w stanie utrzymać odpowiedni poziom tlenu, niezbędny do życia na Ziemi.
Naukowcy odkryli nowe zjawisko produkcji „ciemnego tlenu” (dark oxygen) w głębinach oceanicznych, które odbywa się w całkowitej ciemności. Dotychczas uważano, że tlen, który wdychamy, pochodzi głównie z fotosyntezy organizmów morskich, co wymaga światła słonecznego. Jednak nowe badania pokazują, że na głębokości około 5 km, gdzie światło nie dociera, tlen powstaje dzięki naturalnie występującym metalicznym „grudkom” na dnie morza, które tworzą się z rozpuszczonych metali w wodzie morskiej osadzających się na fragmentach muszli i innych szczątkach przez miliony lat, rozkładają one wodę morską (H2O) na wodór i tlen.
Odkrycie to zostało po raz pierwszy zauważone przez profesora Andrew Sweetmana w 2013 roku, który początkowo je zignorował, zakładając, że tlen może powstawać tylko przez fotosyntezę. Jednak po dalszych badaniach, przeprowadzonych w obszarze głębinowym między Hawajami a Meksykiem, okazało się, że produkcja „ciemnego tlenu” może być znacznie większa, niż wcześniej przypuszczano. Grudki zawierają cenne metale, takie jak lit, kobalt i miedź, które są potrzebne do produkcji baterii, co skłoniło wiele firm górniczych do opracowywania technologii ich wydobycia.
Odkryto, że metaliczne grudki na dnie oceanu wytwarzają tlen w sposób przypominający działanie baterii, ponieważ prąd elektryczny rozdziela wodę morską na tlen i wodór, które pojawiają się w formie pęcherzyków. Naukowcy sugerują, że podobny proces produkcji tlenu zasilany energią elektryczną, bez potrzeby światła i procesów biologicznych, może zachodzić na innych planetach, tworząc środowiska bogate w tlen, które mogą sprzyjać powstawaniu życia.
W celu zmierzenia stężenia tlenu w powietrzu można wykorzystać miernik LB-905. Urządzenie to wykorzystuje metodę przepływową, charakteryzuje się wysoką precyzją oraz szerokim zakresem pomiarowym. LB-905 posiada szereg zastosowań, m.in. monitorowanie emisji gazów w przemyśle, kontrola stężenia tlenu w celach bezpieczeństwa czy rejestrowanie poziomu O2 w halach uprawnych.