Penemuan 'Dark Oxygen' di Dasar Lautan Pasifik: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Kehidupan

Penemuan 'Dark Oxygen' di Dasar Lautan Pasifik: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori 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 atau fotosintesis. Proses ini, digelar 'dark oxygen', berlaku apabila nodul polimetal yang kaya dengan mangan dan kobalt bertindak sebagai bateri semula jadi, memecahkan molekul air melalui elektrolisis. Penemuan ini bukan sahaja mencabar kefahaman kita tentang kitaran oksigen Bumi, malah membuka persoalan baru tentang asal usul kehidupan di planet lain yang tidak bergantung kepada fotosintesis.. Penemuan Mengejutkan di Zona Clarion-Clipperton Selama berabad-abad, para saintis menganggap bahawa oksigen di Bumi hanya dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton yang memerlukan cahaya matahari. Namun, satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggegarkan dunia sains. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS menemui bukti kukuh bahawa oksigen juga boleh dihasilkan di dasar laut yang gelap gelita, pada kedalaman 4,000 meter di Zona Clarion-Clipperton CCZ di Lautan Pasifik. Proses ini dinamakan 'dark oxygen' atau oksigen gelap. Metodologi Kajian: Eksperimen di Dasar Laut Kajian ini pada asalnya bertujuan untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh organisma bentik di dasar laut. Pasukan penyelidik menggunakan alat pendarat bentik benthic lander yang dilengkapi dengan kebuk inkubasi incubation chamber untuk mengasingkan sampel sedimen dan air laut. Mereka mengukur kepekatan oksigen di dalam kebuk tersebut selama beberapa hari. Secara mengejutkan, bacaan oksigen tidak menurun seperti yang dijangkakan, sebaliknya meningkat secara konsisten. Ini menunjukkan bahawa oksigen sedang dihasilkan, bukan digunakan. Untuk memastikan keputusan ini bukan kesilapan alat, mereka mengulangi eksperimen berkali-kali di lokasi berbeza di CCZ dan mendapat keputusan yang sama. Mekanisme Elektrolisis Semula Jadi oleh Nodul Polimetal Apakah yang menghasilkan oksigen di tempat yang tidak pernah disentuh cahaya matahari? Pasukan penyelidik mendapati bahawa nodul polimetal—bongkahan batu kecil yang kaya dengan mangan, kobalt, nikel, dan logam lain yang bertaburan di dasar laut—bertindak seperti bateri semula jadi. Nodul ini mempunyai cas elektrik yang berbeza di permukaannya, menghasilkan voltan yang cukup tinggi sehingga 0.95 volt untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis. Proses ini berlaku secara spontan apabila nodul bersentuhan dengan air laut yang bersifat elektrolit. Ini adalah pertama kalinya proses elektrolisis semula jadi ditemui di persekitaran laut dalam. Implikasi Terhadap Kitaran Oksigen Bumi Penemuan dark oxygen ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap kefahaman kita tentang kitaran oksigen global. Selama ini, model-model oseanografi dan biogeokimia menganggap bahawa oksigen di laut dalam hanya datang dari permukaan melalui peredaran air. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa terdapat sumber oksigen tempatan yang tidak diambil kira. Ini boleh mengubah anggaran tentang jumlah oksigen yang tersedia untuk hidupan laut dalam, terutamanya di kawasan yang kaya dengan nodul polimetal seperti CCZ. Selain itu, proses ini mungkin juga berlaku di kawasan lain di dasar laut yang mempunyai deposit mineral serupa, menjadikan sumbangan dark oxygen kepada kitaran oksigen global lebih besar daripada yang disangka. Cabaran Terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Salah satu implikasi paling menarik adalah terhadap teori asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan pertama muncul di lautan purba yang kaya dengan bahan kimia, tetapi memerlukan sumber tenaga untuk memulakan metabolisme. Fotosintesis hanya muncul kemudian. Dark oxygen menawarkan mekanisme alternatif: oksigen boleh dihasilkan tanpa cahaya, menyediakan persekitaran oksik yang mungkin penting untuk evolusi kehidupan aerobik awal. Ini juga membuka kemungkinan bahawa kehidupan boleh wujud di planet atau bulan lain yang tidak mempunyai cahaya matahari tetapi mempunyai lautan dan deposit mineral yang sesuai, seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal . Kontroversi dan Perdebatan Saintifik Penemuan ini tidak terlepas daripada kontroversi. Sesetengah saintis meragui bahawa voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetal cukup tinggi untuk memecahkan air secara konsisten. Mereka berhujah bahawa proses elektrolisis memerlukan voltan minimum 1.23 volt dalam keadaan piawai, manakala kajian ini hanya mengukur sehingga 0.95 volt. Namun, pasukan penyelidik menjelaskan bahawa dalam persekitaran laut dalam yang bertekanan tinggi dan bersuhu rendah, voltan yang diperlukan untuk elektrolisis mungkin lebih rendah. Selain itu, kehadiran pelbagai logam dalam nodul boleh bertindak sebagai pemangkin yang menurunkan halangan tenaga. Perdebatan ini masih berlangsung, dan kajian lanjut diperlukan untuk mengesahkan mekanisme sebenar. Implikasi Terhadap Perlombongan Laut Dalam Penemuan dark oxygen juga mempunyai implikasi praktikal yang besar, terutamanya terhadap industri perlombongan laut dalam. Zona Clarion-Clipperton adalah kawasan yang menjadi tumpuan syarikat-syarikat perlombongan kerana kandungan nodul polimetal yang tinggi. Jika perlombongan dijalankan, nodul-nodul ini akan dikorek dan dibawa ke permukaan, sekaligus menghentikan proses penghasilan oksigen di dasar laut. Ini boleh mengganggu ekosistem laut dalam yang bergantung kepada oksigen tempatan. Kajian ini menimbulkan persoalan etika dan alam sekitar tentang sama ada kita patut mengganggu proses semula jadi yang mungkin penting untuk kehidupan di Bumi. Kesimpulan: Satu Penemuan yang Mengubah Paradigma Penemuan dark oxygen adalah satu peringatan bahawa Bumi masih menyimpan banyak rahsia yang belum kita fahami. Ia mencabar dogma saintifik yang telah bertahan selama berabad-abad dan membuka pintu kepada penyelidikan baru dalam bidang geokimia, biologi, dan astrobiologi. Sama ada mekanisme elektrolisis ini dapat disahkan atau tidak, satu perkara yang pasti: kita masih jauh daripada memahami sepenuhnya bagaimana planet kita berfungsi. Dark oxygen bukan sekadar penemuan saintifik, tetapi satu jemputan untuk terus meneroka dan mempersoalkan apa yang kita anggap sebagai kebenaran mutlak.