Penemuan 'Dark Oxygen' di Laut Dalam: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mengejutkan Saintis

Penemuan 'Dark Oxygen' di Laut Dalam: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mengejutkan Saintis. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan kewujudan oksigen gelap (dark oxygen) di dasar Lautan Pasifik, dihasilkan oleh nodul polimetalik yang bertindak seperti bateri semula jadi. Penemuan ini mencabar paradigma bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis, dan membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan serta potensi eksplorasi angkasa lepas.. Pengenalan: Oksigen di Tempat Paling Mustahil Selama berabad-abad, sains mengajarkan bahawa oksigen molekul O₂ di Bumi hampir secara eksklusif dihasilkan oleh organisma fotosintetik seperti tumbuhan, alga, dan sianobakteria. Namun, penemuan mengejutkan oleh pasukan penyelidik dari Universiti Southern California dan Institut Oseanografi Scripps telah mengubah pemahaman asas ini. Mereka menemui kehadiran oksigen di kawasan laut dalam yang gelap gelita, jauh di bawah zon fotik, di mana cahaya matahari tidak pernah menembusi. Fenomena ini dikenali sebagai 'dark oxygen' atau oksigen gelap. Metodologi Kajian di Zona Clarion-Clipperton Kajian yang diterbitkan dalam Nature Geoscience pada Julai 2024 ini menggunakan data daripada misi penyelidikan di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan di Lautan Pasifik yang terletak antara Hawaii dan Mexico, pada kedalaman lebih 4,000 meter. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman menggunakan alat pendarat bentik yang dilengkapi dengan sensor oksigen optik dan kamera definisi tinggi. Mereka mengukur kepekatan oksigen di dalam sedimen dan air sekitar nodul polimetalik—bongkah batu kecil yang kaya dengan mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Hasil Mengejutkan: Oksigen Meningkat dalam Gelap Secara teori, di kedalaman tersebut, penggunaan oksigen oleh mikroorganisma sepatutnya menyebabkan kepekatan oksigen menurun. Namun, sebaliknya berlaku: sensor merekodkan peningkatan oksigen yang ketara di sekitar nodul polimetalik. Malah, dalam beberapa eksperimen makmal, nodul tersebut menghasilkan oksigen pada kadar yang setanding dengan alga fotosintetik. Ini menunjukkan bahawa nodul polimetalik bertindak seperti 'geobateri' semula jadi, menghasilkan arus elektrik yang cukup kuat untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis. Mekanisme Elektrokimia: Nodul Sebagai Bateri Lautan Setiap nodul polimetalik mempunyai lapisan oksida logam yang bertindak sebagai elektrod. Apabila dua nodul berdekatan, perbezaan potensi elektrik antara logam-logam ini boleh mencapai 0.5 hingga 1.0 volt—cukup untuk memulakan elektrolisis air. Proses ini menghasilkan gelembung oksigen yang terlepas ke dalam air sekeliling. Penyelidik menganggarkan bahawa satu meter persegi dasar laut di CCZ boleh menghasilkan sehingga 0.5 milimol oksigen setiap hari. Walaupun jumlah ini kecil, ia mencukupi untuk menyokong komuniti mikrob aerobik yang unik di persekitaran yang sebelum ini dianggap anoksik. Implikasi Terhadap Asal Usul Kehidupan Penemuan dark oxygen mempunyai implikasi yang mendalam terhadap teori asal usul kehidupan di Bumi. Sebelum ini, dipercayai bahawa kehidupan aerobik hanya muncul selepas evolusi fotosintesis, kira-kira 2.4 bilion tahun lalu. Namun, jika oksigen boleh dihasilkan secara abiotik di dasar laut, maka mungkin kehidupan aerobik telah wujud lebih awal, di persekitaran hidroterma atau di sekitar nodul polimetalik purba. Ini juga membuka kemungkinan bahawa proses serupa boleh berlaku di bulan-bulan berais seperti Europa atau Enceladus, yang mempunyai lautan bawah permukaan dan aktiviti geoterma. Cabaran Terhadap Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga memberi amaran kepada industri perlombongan laut dalam yang semakin giat. Nodul polimetalik menjadi sasaran utama untuk diekstrak kerana kandungan logam nadirnya. Namun, jika nodul ini merupakan sumber oksigen penting bagi ekosistem laut dalam, penyingkirannya secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan oksigen dan memusnahkan habitat unik. Kajian lanjut diperlukan untuk menilai kesan jangka panjang perlombongan terhadap biogeokimia lautan. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu Dark oxygen bukan sekadar anomali saintifik; ia adalah bukti bahawa Bumi masih menyimpan rahsia yang mampu mengubah pemahaman asas kita. Penemuan ini mengingatkan kita bahawa kehidupan tidak semestinya bergantung kepada cahaya matahari, dan bahawa planet kita mempunyai mekanisme geokimia yang kompleks untuk menyokong biodiversiti. Sama ada di dasar laut atau di angkasa lepas, oksigen gelap mungkin menjadi kunci untuk mencari kehidupan di tempat yang paling tidak dijangka.