Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu daripada Nodul Polimetal yang Mencabar Teori Kehidupan

Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu daripada Nodul Polimetal yang 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. Sumber oksigen ini, yang digelar 'oksigen gelap', berasal daripada nodul polimetal yang bertindak seperti bateri geobateri semula jadi. Penemuan ini mencabar teori asas bahawa oksigen hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka persoalan baharu tentang asal-usul kehidupan di Bumi serta potensi kehidupan di planet lain.. Pengenalan: Satu Kejutan di Dasar Lautan Selama lebih satu abad, sains moden telah mengajarkan bahawa oksigen molekul O₂ di planet kita hampir secara eksklusif dihasilkan oleh organisma fotosintetik seperti tumbuhan, alga, dan sianobakteria yang memerlukan cahaya matahari. Proses ini, yang dikenali sebagai fotosintesis oksigenik, dianggap sebagai satu-satunya sumber utama oksigen di Bumi. Namun, satu penemuan saintifik yang diterbitkan pada Julai 2024 dalam jurnal Nature Geoscience telah menggegarkan asas pemahaman ini. Pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS telah menemui bukti kukuh bahawa oksigen juga boleh dihasilkan di dasar laut yang gelap gelita, pada kedalaman lebih 4,000 meter, tanpa sebarang bantuan cahaya matahari. Fenomena ini kini dikenali sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen . Metodologi Kajian di Zona Clarion-Clipperton Kajian ini dijalankan di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan luas di dasar Lautan Pasifik yang terletak di antara Hawaii dan Mexico. Kawasan ini terkenal dengan kehadiran nodul polimetal – ketulan batu kecil sebesar kentang yang kaya dengan mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Pasukan penyelidik menggunakan kenderaan kawalan jauh ROV yang dilengkapi dengan ruang inkubasi bentik untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh sedimen dasar laut. Secara konvensional, di kedalaman yang tidak menerima cahaya matahari, proses respirasi organisma akan mengurangkan kepekatan oksigen. Namun, bacaan awal menunjukkan sebaliknya: kepekatan oksigen di dalam ruang inkubasi meningkat secara konsisten, bukan menurun. Ini adalah satu anomali yang tidak dapat dijelaskan oleh proses biologi biasa. Penemuan Mengejutkan: Nodul Polimetal sebagai Geobateri Selepas bertahun-tahun penyiasatan dan pelbagai ujian kawalan, para penyelidik membuat kesimpulan bahawa nodul polimetal itu sendiri yang menghasilkan oksigen. Nodul-nodul ini bertindak seperti 'geobateri' semula jadi. Analisis elektrokimia mendedahkan bahawa permukaan nodul mempunyai potensi elektrik yang berbeza antara satu mineral dengan mineral yang lain, menghasilkan voltan yang cukup tinggi sehingga 0.95 volt untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini dikenali sebagai elektrolisis air laut. Dengan kata lain, nodul polimetal berfungsi sebagai bateri semula jadi yang menggunakan tenaga elektrik yang terhasil daripada perbezaan potensi mineral untuk menghasilkan oksigen secara abiotik tanpa organisma hidup . Implikasi terhadap Teori Asal-usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang sangat mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal-usul kehidupan di Bumi. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan mula-mula muncul di lautan purba yang kaya dengan bahan kimia tetapi miskin oksigen. Oksigen hanya mula terkumpul di atmosfera kira-kira 2.4 bilion tahun lalu semasa Peristiwa Pengoksigenan Besar Great Oxidation Event yang disebabkan oleh fotosintesis sianobakteria. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di persekitaran laut dalam jauh lebih awal, yang berpotensi menyediakan sumber tenaga alternatif untuk kehidupan awal. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan aerobik yang memerlukan oksigen mungkin telah muncul lebih awal daripada yang difikirkan sebelumnya, atau sekurang-kurangnya, terdapat niche ekologi yang kaya dengan oksigen di dasar laut purba. Cabaran terhadap Penerokaan Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang signifikan, terutamanya dalam konteks perlombongan laut dalam. Zona Clarion-Clipperton sedang giat diterokai oleh syarikat-syarikat perlombongan untuk mengekstrak nodul polimetal yang bernilai tinggi untuk pembuatan bateri, elektronik, dan teknologi hijau. Namun, jika nodul-nodul ini memainkan peranan penting dalam menghasilkan oksigen di dasar laut, pengekstrakan secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan oksigen di ekosistem laut dalam yang rapuh. Para saintis memberi amaran bahawa perlombongan boleh memusnahkan habitat unik yang bergantung kepada oksigen gelap ini, termasuk komuniti mikrob dan haiwan laut dalam yang mungkin tidak pernah dikenal pasti. Oleh itu, penemuan ini menyeru agar moratorium atau kawalan ketat dikenakan ke atas aktiviti perlombongan sehingga kesan penuhnya difahami. Potensi untuk Kehidupan di Planet Lain Salah satu aspek yang paling menarik daripada penemuan ini adalah potensinya untuk astrobiologi – kajian tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Jika oksigen boleh dihasilkan secara abiotik melalui proses elektrokimia pada nodul polimetal di dasar laut, maka proses yang sama mungkin berlaku di lautan bawah permukaan bulan-bulan berais seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal . Kedua-dua bulan ini dipercayai mempunyai lautan air masin di bawah kerak aisnya, dan kehadiran mineral logam di dasar lautannya boleh menghasilkan oksigen melalui mekanisme yang serupa. Ini bermakna bahawa oksigen, yang merupakan sumber tenaga utama untuk kehidupan kompleks di Bumi, mungkin juga tersedia di dunia-dunia lautan lain, menjadikannya calon yang lebih menjanjikan untuk pencarian kehidupan luar angkasa. Reaksi Komuniti Saintifik dan Langkah Seterusnya Penemuan ini telah mencetuskan perdebatan sengit dalam komuniti saintifik. Sesetengah penyelidik menyambut baik penemuan ini sebagai satu lonjakan paradigma, manakala yang lain menyeru agar lebih banyak kajian dijalankan untuk mengesahkan mekanisme yang tepat. Pasukan Profesor Sweetman kini merancang untuk menjalankan eksperimen lanjut di makmal dengan meniru keadaan laut dalam untuk menghasilkan semula proses elektrolisis ini. Mereka juga bercadang untuk mengkaji sama ada nodul polimetal di kawasan lain di lautan dunia juga menghasilkan oksigen. Selain itu, kajian tentang komuniti mikrob yang hidup di sekitar nodul ini akan membantu memahami bagaimana organisma menyesuaikan diri dengan persekitaran yang kaya oksigen di tempat yang tidak dijangka. Kesimpulan: Satu Anjakan Paradigma dalam Sains Bumi Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik adalah satu peringatan bahawa planet kita masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk dibongkarkan. Ia bukan sahaja mencabar dogma saintifik yang telah lama dipegang tentang sumber oksigen, tetapi juga membuka pintu kepada persoalan baharu tentang asal-usul kehidupan, keseimbangan ekosistem laut dalam, dan potensi kehidupan di alam semesta. Dalam era di mana perubahan iklim dan kehilangan biodiversiti mendominasi perbincangan global, penemuan ini menekankan kepentingan melindungi persekitaran yang paling tidak dikenali di Bumi – lautan dalam. Sains, seperti biasa, terus mengingatkan kita bahawa apa yang kita tahu hanyalah sebahagian kecil daripada apa yang ada untuk diketahui.