Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Dalam Tanpa Fotosintesis – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu yang Mencabar Teori Kehidupan

Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Dalam Tanpa Fotosintesis – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu 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. Nodul polimetalik yang kaya dengan mangan, nikel, dan kobalt bertindak sebagai bateri semula jadi, menghasilkan oksigen melalui proses elektrolisis air laut. Penemuan ini bukan sahaja mencabar teori asal-usul kehidupan yang bergantung kepada fotosintesis, malah membuka perspektif baharu dalam pencarian kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Latar Belakang Penemuan yang Mengejutkan Dunia Sains Selama lebih satu abad, para saintis menganggap bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria yang memerlukan cahaya matahari. Namun, satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah mematahkan andaian tersebut. Pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS dan Northwestern University, Amerika Syarikat, mendapati bahawa nodul polimetalik yang bertaburan di dasar Lautan Pasifik Zona Clarion-Clipperton CCZ mampu menghasilkan oksigen secara berterusan pada kedalaman 4,000 meter, iaitu kawasan yang langsung tidak menerima cahaya matahari. Fenomena ini kemudiannya dinamakan sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen . Metodologi Kajian di Zona Clarion-Clipperton 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 mengukur kepekatan oksigen di dalam sedimen. Mereka menjalankan eksperimen di beberapa stesen di kawasan CCZ yang terkenal dengan kekayaan nodul polimetalik. Hasilnya sungguh mengejutkan: bacaan oksigen di dalam kebuk inkubasi meningkat secara mendadak dari semasa ke semasa, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Ini menunjukkan bahawa oksigen sedang dihasilkan di dalam kebuk tersebut, bukan digunakan oleh organisma. Mekanisme Elektrokimia Nodul Polimetalik Untuk memahami fenomena ini, pasukan penyelidik menjalankan siri ujian makmal di atas kapal penyelidikan. Mereka mengambil sampel nodul polimetalik dan meletakkannya di dalam air laut yang telah dinyahoksigen. Dengan menggunakan elektrod mikro, mereka mengesan voltan permukaan nodul yang mencapai sehingga 0.95 volt – cukup tinggi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis. Nodul polimetalik bertindak seperti bateri semula jadi kerana kepekatan logam-logam seperti mangan, nikel, dan kobalt yang berbeza menghasilkan beza keupayaan elektrik. Proses ini berlaku secara spontan di dasar laut tanpa memerlukan sebarang sumber tenaga luaran. Implikasi terhadap Teori 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 sebatian organik yang terbentuk melalui proses kimia tanpa oksigen anaerobik . Oksigen dianggap muncul hanya selepas evolusi fotosintesis kira-kira 2.4 bilion tahun lalu, yang mencetuskan Peristiwa Pengoksigenan Besar Great Oxidation Event . Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di persekitaran laut dalam jauh lebih awal, menyediakan sumber tenaga alternatif untuk mikrob aerobik purba. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan aerobik mungkin telah muncul lebih awal daripada yang disangkakan. Potensi untuk Penerokaan Angkasa dan Astrobiologi Penemuan ini juga memberi impak besar dalam bidang astrobiologi, iaitu kajian tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Bulan-bulan berais seperti Europa Musytari dan Enceladus Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan ais yang tebal. Keadaan di dasar lautan tersebut mungkin serupa dengan persekitaran di Zona Clarion-Clipperton, iaitu gelap, tekanan tinggi, dan kaya dengan mineral. Jika nodul polimetalik boleh menghasilkan oksigen di Bumi tanpa fotosintesis, proses yang sama mungkin berlaku di lautan bawah permukaan bulan-bulan tersebut. Ini bermakna oksigen yang mencukupi untuk menyokong kehidupan mikrob aerobik mungkin wujud di tempat-tempat yang sebelum ini dianggap tidak beroksigen. Cabaran dan Kontroversi dalam Kalangan Saintis Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kritikan. Sesetengah saintis berpendapat bahawa bacaan oksigen yang meningkat mungkin disebabkan oleh pencemaran atau artifak alat pengukuran. Namun, pasukan penyelidik telah mengambil langkah berjaga-jaga dengan mengulangi eksperimen berkali-kali dan menggunakan kawalan ketat. Mereka juga mendapati bahawa nodul yang telah dibersihkan daripada sedimen masih menghasilkan oksigen, mengesahkan bahawa proses elektrokimia adalah punca sebenar. Kajian lanjut diperlukan untuk memahami skala pengeluaran oksigen gelap ini dan kesannya terhadap ekosistem laut dalam. Kesan terhadap Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal terhadap industri perlombongan laut dalam. Zona Clarion-Clipperton merupakan kawasan yang menjadi tumpuan syarikat-syarikat perlombongan kerana kandungan logam nadir bumi yang tinggi. Jika nodul polimetalik memainkan peranan penting dalam menghasilkan oksigen untuk ekosistem laut dalam, perlombongan secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan oksigen dan mengancam hidupan bentik yang bergantung kepadanya. Badan antarabangsa seperti International Seabed Authority ISA perlu mempertimbangkan penemuan ini dalam merangka peraturan perlombongan laut dalam yang lebih ketat. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu dalam Sains Bumi dan Angkasa Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik merupakan satu kejutan besar yang memaksa para saintis untuk menulis semula buku teks tentang kitaran oksigen dan asal-usul kehidupan. Ia menunjukkan bahawa alam semula jadi masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Lebih penting lagi, penemuan ini membuka pintu kepada kemungkinan bahawa kehidupan di alam semesta mungkin lebih meluas daripada yang kita bayangkan. Dengan misi-misi seperti Europa Clipper NASA yang akan tiba di Europa pada tahun 2030, para saintis kini mempunyai satu lagi petunjuk penting tentang apa yang perlu dicari: kehadiran oksigen yang dihasilkan secara elektrokimia di dasar lautan asing.