Dark Oxygen: Oksigen Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan

Dark Oxygen: Oksigen Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa kehadiran cahaya matahari. Fenomena yang digelar 'dark oxygen' ini berlaku melalui pemecahan molekul air oleh medan elektrik semula jadi yang terhasil daripada nodul polimetalik di dasar laut. Penemuan ini bukan sahaja mencabar teori sedia ada tentang asal usul oksigen di Bumi, malah membuka perspektif baharu tentang kemungkinan kehidupan di planet lain yang tidak bergantung kepada fotosintesis.. Pengenalan: Oksigen Tanpa Cahaya Matahari Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis—proses biokimia yang memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air. Namun, satu penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS telah mengesan penghasilan oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman lebih 4,000 meter, di kawasan yang dikenali sebagai Zon Clarion-Clipperton. Kawasan ini terkenal dengan kepekatan tinggi nodul polimetalik—bongkah batu kecil yang kaya dengan mangan, besi, nikel, dan kobalt. Fenomena ini dinamakan 'dark oxygen' kerana ia berlaku dalam kegelapan mutlak tanpa sebarang cahaya matahari. Metodologi Kajian: Eksperimen di Dasar Laut Kajian ini dijalankan menggunakan kenderaan kawalan jauh ROV yang dilengkapi dengan penderia oksigen dan kamera definisi tinggi. Pasukan penyelidik meletakkan ruang inkubasi di atas sedimen dasar laut dan mengukur perubahan kepekatan oksigen dari semasa ke semasa. Pada mulanya, mereka menjangkakan oksigen akan berkurangan kerana proses respirasi organisma bentik. Sebaliknya, mereka mendapati peningkatan mendadak kepekatan oksigen—sehingga tiga kali ganda daripada paras normal—dalam tempoh 48 jam. Untuk memastikan keputusan ini bukan artifak, mereka mengulangi eksperimen di beberapa lokasi berbeza dan menggunakan pelbagai kaedah kawalan, termasuk mensterilkan sampel sedimen. Keputusan tetap konsisten: oksigen dihasilkan secara aktif di dasar laut. Mekanisme Biokimia: Elektrolisis Air oleh Nodul Polimetalik Persoalan utama yang timbul adalah: bagaimana oksigen boleh dihasilkan tanpa cahaya? Pasukan penyelidik mencadangkan mekanisme yang dikenali sebagai 'elektrolisis air semula jadi'. Nodul polimetalik di dasar laut bertindak seperti bateri semula jadi. Apabila dua nodul yang berbeza komposisi mineralnya bersentuhan, ia menghasilkan perbezaan keupayaan elektrik yang kecil. Dalam persekitaran air laut yang bersifat konduktif, perbezaan voltan ini cukup untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen. Proses ini serupa dengan elektrolisis yang dilakukan di makmal, tetapi berlaku secara spontan di dasar laut. Kajian lanjut menggunakan mikroskop elektron dan spektroskopi sinar-X mengesahkan kehadiran medan elektrik setempat di permukaan nodul. Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan dark oxygen mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan aerobik hanya boleh muncul selepas evolusi fotosintesis, iaitu kira-kira 2.4 bilion tahun lalu semasa Peristiwa Pengoksigenan Besar Great Oxidation Event . Namun, jika oksigen boleh dihasilkan secara abiotik di dasar laut, maka kehidupan aerobik mungkin telah wujud lebih awal daripada yang disangka. Malah, persekitaran hidroterma di dasar laut purba mungkin menyediakan oksigen yang mencukupi untuk organisma awal. Ini juga membuka kemungkinan bahawa kehidupan di planet lain seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal yang mempunyai lautan subpermukaan boleh menggunakan mekanisme serupa untuk menghasilkan oksigen tanpa memerlukan cahaya bintang. Kesan terhadap Ekosistem Laut Dalam dan Perlombongan Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang signifikan. Zon Clarion-Clipperton kini menjadi tumpuan syarikat perlombongan laut dalam kerana kandungan nodul polimetalik yang bernilai tinggi. Jika perlombongan dijalankan secara besar-besaran, ia bukan sahaja akan memusnahkan habitat unik tetapi juga mengganggu proses penghasilan dark oxygen yang mungkin menyokong ekosistem setempat. Kajian menunjukkan bahawa kepekatan oksigen di dasar laut adalah faktor penentu bagi kepelbagaian biologi bentik. Tanpa dark oxygen, banyak organisma yang bergantung kepada respirasi aerobik mungkin tidak dapat bertahan. Oleh itu, penemuan ini menambah hujah kukuh untuk mengawal selia aktiviti perlombongan laut dalam dengan lebih ketat. Kritikan dan Kajian Lanjutan Walaupun penemuan ini sangat meyakinkan, beberapa saintis masih skeptikal. Dr. Lisa Levin, seorang ahli oseanografi dari Scripps Institution of Oceanography, menyatakan bahawa mekanisme elektrolisis air oleh nodul perlu diuji dalam keadaan terkawal di makmal untuk mengesahkan voltan yang dihasilkan. Beliau juga menegaskan bahawa kadar penghasilan oksigen yang diperhatikan mungkin dipengaruhi oleh aktiviti mikrob yang tidak diketahui. Pasukan Sweetman kini merancang untuk menjalankan eksperimen lanjut dengan menggunakan elektrod mikro untuk mengukur medan elektrik secara langsung di permukaan nodul. Mereka juga akan mengkaji sama ada proses ini berlaku di kawasan lain seperti Lautan Atlantik dan Lautan Hindi. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu Penemuan dark oxygen adalah satu peringatan bahawa Bumi masih menyimpan banyak rahsia yang belum terungkai. Ia bukan sahaja mencabar dogma sains tentang asal usul oksigen, malah membuka pintu kepada kemungkinan baharu dalam astrobiologi. Jika oksigen boleh dihasilkan tanpa cahaya, maka planet-planet yang tidak menerima cahaya bintang pun berpotensi untuk menyokong kehidupan. Dalam konteks tempatan, penemuan ini menekankan kepentingan melindungi ekosistem laut dalam yang rapuh daripada eksploitasi berlebihan. Seperti yang dikatakan oleh Profesor Sweetman, 'Kita baru sahaja menggaru permukaan pemahaman kita tentang lautan. Setiap penemuan baru mengingatkan kita betapa sedikit yang kita tahu tentang planet kita sendiri.'