Penemuan Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Nodul Polimetalik Menghasilkan Oksigen Tanpa Cahaya Matahari

Penemuan Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Nodul Polimetalik Menghasilkan Oksigen Tanpa Cahaya Matahari. Kajian terbaharu oleh penyelidik dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) dan Universiti Kebangsaan Korea Selatan mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa kehadiran cahaya matahari. Nodul polimetalik yang kaya dengan mangan dan besi bertindak seperti bateri semula jadi, menghasilkan oksigen melalui proses elektrokimia. Penemuan ini mencabar paradigma bahawa oksigen hanya dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka persoalan baru tentang asal usul kehidupan di Bumi serta potensi kehidupan di bulan lautan seperti Europa.. Penemuan Mengejutkan di Zona Clarion-Clipperton Selama berabad-abad, para saintis meyakini 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 tahun 2024 telah menggegarkan dunia sains dengan penemuan oksigen yang dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman lebih 4,000 meter, di kawasan yang dikenali sebagai Zona Clarion-Clipperton CCZ . Kawasan ini terkenal dengan kepekatan nodul polimetalik yang tinggi—batu-batu kecil sebesar kentang yang kaya dengan mangan, besi, nikel, dan kobalt. Penemuan ini dinamakan sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen kerana ia terhasil tanpa sebarang penglibatan cahaya. Metodologi Kajian: Penderia Oksigen dan Inkubasi Sedimen Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari SAMS pada mulanya menjalankan ekspedisi untuk mengkaji kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut. Mereka menggunakan penderia oksigen optik yang diletakkan di dalam ruang inkubasi kecil di atas sedimen. Secara kebetulan, mereka mendapati bahawa bacaan oksigen meningkat secara konsisten di beberapa lokasi, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Untuk memastikan keputusan ini bukan kesilapan alat, mereka mengulangi eksperimen berkali-kali dengan pelbagai kaedah kawalan, termasuk menggunakan penderia yang berbeza dan teknik inkubasi yang diubah suai. Hasilnya tetap sama: oksigen dihasilkan di dasar laut yang gelap gulita. Mekanisme Elektrokimia Nodul Polimetalik Persoalan utama yang timbul adalah: bagaimana oksigen boleh terhasil tanpa cahaya? Melalui analisis lanjut, para penyelidik mendapati bahawa nodul polimetalik bertindak seperti bateri semula jadi. Nodul ini mengandungi logam-logam yang berbeza seperti mangan dan besi yang mempunyai potensi elektrokimia yang berbeza. Apabila nodul ini terendam dalam air laut yang bersifat elektrolit, ia menghasilkan arus elektrik yang cukup kuat untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini dikenali sebagai 'elektrolisis geologi' dan merupakan mekanisme yang belum pernah dilaporkan sebelum ini. Kajian makmal mengesahkan bahawa voltan yang dihasilkan oleh nodul mencapai sekitar 0.8 hingga 1.0 volt, mencukupi untuk memisahkan molekul air. Implikasi Terhadap Asal Usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan awal bergantung kepada oksigen yang dihasilkan oleh fotosintesis, yang hanya muncul kira-kira 2.5 bilion tahun lalu. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di lautan dalam jauh lebih awal, melalui proses elektrokimia semula jadi. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan aerobik yang memerlukan oksigen mungkin telah muncul lebih awal daripada yang difikirkan, atau bahkan di persekitaran yang tidak pernah terdedah kepada cahaya matahari. Para saintis kini perlu menilai semula model evolusi awal Bumi dan peranan oksigen dalam perkembangan kehidupan. Potensi untuk Astrobiologi Penemuan ini juga memberi impak besar dalam bidang astrobiologi, iaitu kajian tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Bulan lautan seperti Europa bulan Musytari dan Enceladus bulan Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan ais yang tebal. Sehingga kini, saintis meragui bahawa oksigen boleh wujud di lautan tersebut kerana ketiadaan fotosintesis. Namun, jika nodul polimetalik atau batuan serupa wujud di dasar lautan bulan-bulan tersebut, proses elektrolisis geologi boleh menghasilkan oksigen yang mencukupi untuk menyokong kehidupan mikroba. Ini menjadikan Europa dan Enceladus sebagai calon yang lebih menjanjikan untuk misi pencarian kehidupan pada masa hadapan. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Para penyelidik kini sedang mengkaji sejauh mana proses ini berlaku di seluruh dasar lautan dunia, dan berapa banyak oksigen yang dihasilkan secara global. Mereka juga perlu memahami faktor-faktor yang mempengaruhi kecekapan elektrolisis geologi, seperti komposisi nodul, suhu, tekanan, dan pH air laut. Selain itu, implikasi terhadap perlombongan laut dalam juga perlu dipertimbangkan, kerana nodul polimetalik menjadi sasaran utama industri perlombongan untuk mendapatkan logam nadir bumi. Jika nodul ini dimusnahkan, kita mungkin kehilangan sumber oksigen yang penting bagi ekosistem laut dalam yang unik. Kajian lanjut sedang dijalankan oleh pasukan antarabangsa yang melibatkan ahli geokimia, ahli biologi laut, dan ahli astrobiologi untuk merungkai misteri oksigen gelap ini. Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik bukan sahaja mencabar paradigma sains yang telah lama dipegang, tetapi juga membuka lembaran baru dalam pemahaman kita tentang planet Bumi dan potensi kehidupan di alam semesta. Ia mengingatkan kita bahawa alam semula jadi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui, dan bahawa sains adalah proses yang sentiasa berkembang.