Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Mencabar Teori Kehidupan

Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Mencabar Teori Kehidupan. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar laut yang gelap gelita tanpa kehadiran cahaya matahari. Oksigen ini, digelar 'oksigen gelap', dihasilkan oleh nodul polimetal yang bertindak seperti bateri geobateri semula jadi. Penemuan ini mencabar teori asas bahawa oksigen hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi dan kemungkinan kehidupan di planet lain.. Pengenalan: Oksigen di Tempat Paling Mustahil Selama berabad-abad, sains mengajar kita bahawa oksigen di Bumi dihasilkan hampir secara eksklusif melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton yang memerlukan cahaya matahari. Namun, penemuan terbaharu oleh pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS telah menggemparkan dunia sains. Mereka menemui bukti kukuh bahawa oksigen turut dihasilkan di dasar laut yang paling dalam dan paling gelap, jauh daripada capaian cahaya matahari. Penemuan ini, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024, memperkenalkan konsep 'oksigen gelap' dark oxygen dan mencabar paradigma sains tentang kitaran oksigen dan asal usul kehidupan. Metodologi Kajian: Menyelam ke Zona Clarion-Clipperton Pasukan penyelidik menjalankan ekspedisi di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan dasar Lautan Pasifik yang terletak di antara Hawaii dan Mexico, pada kedalaman lebih 4,000 meter. Kawasan ini terkenal dengan kehadiran nodul polimetal—bongkahan batu kecil yang kaya dengan mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut, mereka menggunakan alat inkubasi bentik yang dipanggil benthic chamber. Alat ini diletakkan di dasar laut untuk mengasingkan sebahagian kecil sedimen dan air laut, lalu mengukur perubahan kepekatan oksigen dari semasa ke semasa. Hasil Mengejutkan: Oksigen Bertambah, Bukan Berkurang Secara teori, di kawasan yang tiada cahaya, tiada fotosintesis, dan tiada pengeluaran oksigen, kepekatan oksigen sepatutnya menurun kerana digunakan oleh organisma aerobik. Namun, sebaliknya berlaku. Dalam beberapa eksperimen, kepekatan oksigen di dalam benthic chamber meningkat secara signifikan. Peningkatan ini tidak dapat dijelaskan oleh proses biologi biasa. Selepas pelbagai ujian kawalan, penyelidik mendapati bahawa nodul polimetal itu sendiri yang menghasilkan oksigen. Fenomena ini dikenali sebagai 'oksigen gelap'. Mekanisme Geobateri: Nodul Polimetal sebagai Bateri Semula Jadi Bagaimana nodul polimetal menghasilkan oksigen? Penyelidik mencadangkan bahawa nodul ini bertindak seperti bateri geokimia semula jadi. Nodul polimetal mempunyai komposisi logam yang berbeza, dan apabila dua logam berbeza bersentuhan dalam persekitaran elektrolit air laut, ia membentuk sel galvanik. Proses ini menghasilkan arus elektrik yang cukup kuat untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis. Ini adalah proses yang sama yang digunakan dalam makmal untuk menghasilkan oksigen, tetapi kini ditemui berlaku secara semula jadi di dasar laut. Kajian makmal oleh pasukan yang sama mengesahkan bahawa voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetal mencapai sehingga 0.95 volt, cukup untuk memecahkan air. Implikasi terhadap Asal Usul Kehidupan Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap teori asal usul kehidupan di Bumi. Sebelum ini, dipercayai bahawa kehidupan aerobik yang memerlukan oksigen hanya boleh wujud selepas fotosintesis muncul kira-kira 2.4 bilion tahun lalu. Namun, oksigen gelap menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di persekitaran laut dalam jauh lebih awal, mungkin sejak pembentukan lautan. Ini bermakna kehidupan aerobik mungkin telah muncul lebih awal daripada yang disangka, atau sekurang-kurangnya terdapat sumber oksigen alternatif yang menyokong metabolisme awal. Kajian ini juga membuka kemungkinan bahawa proses serupa boleh berlaku di lautan bulan-bulan berais seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal , yang mempunyai lautan dalam di bawah kerak ais. Jika nodul polimetal wujud di sana, ia boleh menghasilkan oksigen tanpa cahaya, menjadikan persekitaran tersebut lebih berpotensi untuk menyokong kehidupan. Cabaran terhadap Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang besar, terutamanya terhadap industri perlombongan laut dalam. Zona Clarion-Clipperton adalah sasaran utama untuk perlombongan nodul polimetal kerana kandungan logam berharganya. Namun, jika nodul ini menghasilkan oksigen yang menyokong ekosistem unik di dasar laut, perlombongan boleh memusnahkan habitat dan mengganggu keseimbangan oksigen di kawasan tersebut. Pasukan penyelidik memberi amaran bahawa aktiviti perlombongan perlu dinilai semula dengan teliti, kerana ia mungkin mempunyai kesan yang tidak dijangka terhadap kitaran biogeokimia global. Kajian ini menekankan kepentingan pemuliharaan ekosistem laut dalam yang masih kurang difahami. Reaksi Komuniti Saintifik Penemuan ini telah mencetuskan perdebatan hangat dalam komuniti saintifik. Profesor Lisa Levin, seorang ahli oseanografi dari Scripps Institution of Oceanography, menyifatkan penemuan ini sebagai 'sangat mengejutkan dan berpotensi mengubah pemahaman kita tentang kitaran oksigen'. Sementara itu, Dr. Jeffrey Marlow dari Boston University menekankan bahawa penemuan ini menunjukkan betapa banyaknya yang masih belum kita ketahui tentang lautan dalam. Walau bagaimanapun, beberapa saintis menyeru kajian lanjut untuk mengesahkan mekanisme dan skala pengeluaran oksigen gelap ini. Pasukan penyelidik SAMS kini merancang ekspedisi susulan untuk mengukur kadar pengeluaran oksigen di pelbagai lokasi dan kedalaman. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik adalah satu peringatan bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk dirungkai. Ia bukan sahaja mencabar teori asas tentang fotosintesis sebagai satu-satunya sumber oksigen, tetapi juga membuka pintu kepada kemungkinan kehidupan di tempat-tempat yang sebelum ini dianggap mustahil. Kajian ini menekankan kepentingan penyelidikan saintifik yang berterusan dan keperluan untuk melindungi ekosistem yang rapuh di laut dalam. Dengan setiap penemuan baharu, kita semakin memahami bahawa alam semesta ini jauh lebih kompleks dan menakjubkan daripada yang kita bayangkan.