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. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar laut yang gelap tanpa sebarang cahaya matahari. Proses ini berlaku melalui tindak balas elektrokimia pada nodul polimetal yang kaya dengan mangan dan besi. Penemuan ini mencabar teori konvensional bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis dan membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi serta potensi kehidupan di planet lain.. Pengenalan: Oksigen di Tempat Paling Gelap di Bumi Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya dihasilkan melalui proses fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton yang memerlukan cahaya matahari. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggegarkan dunia sains. Satu pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS telah menemui bukti kukuh bahawa oksigen turut dihasilkan di dasar Lautan Pasifik yang gelap, pada kedalaman lebih 4,000 meter, tanpa sebarang cahaya matahari. Fenomena ini dikenali sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen dan ia berpotensi mengubah pemahaman kita tentang kitaran oksigen global dan asal usul kehidupan. Metodologi Kajian di Zona Clarion-Clipperton Kajian ini dijalankan di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan di dasar Lautan Pasifik yang terkenal dengan kepekatan tinggi nodul polimetal. Nodul ini adalah ketulan mineral sebesar kentang yang kaya dengan mangan, besi, nikel, kobalt, dan tembaga. Pasukan penyelidik menggunakan kenderaan kendalian jauh ROV untuk mengambil sampel sedimen dan nodul dari kedalaman antara 3,500 hingga 4,500 meter. Mereka kemudiannya meletakkan sampel tersebut di dalam ruang tertutup yang dipanggil 'benthic chamber' untuk mengukur perubahan kepekatan oksigen dari semasa ke semasa. Hasilnya sungguh mengejutkan: kepekatan oksigen di dalam ruang tersebut meningkat secara signifikan, walaupun tiada cahaya matahari yang menembusi dasar laut. Ini menunjukkan bahawa oksigen sedang dihasilkan secara in situ, bukan dibawa dari permukaan. Mekanisme Penghasilan Oksigen Gelap Bagaimanakah oksigen dapat dihasilkan tanpa cahaya? Pasukan penyelidik mendapati bahawa nodul polimetal bertindak seperti bateri semula jadi. Nodul ini mengandungi logam-logam yang berbeza, seperti mangan dan besi, yang menghasilkan perbezaan potensi elektrik apabila terdedah kepada air laut. Proses ini dikenali sebagai elektrolisis air laut, di mana molekul air H₂O dipecahkan kepada hidrogen dan oksigen melalui tindak balas elektrokimia. Dalam eksperimen makmal, para penyelidik mengesahkan bahawa voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetal adalah mencukupi untuk memecahkan molekul air. Ini adalah mekanisme yang sama sekali berbeza daripada fotosintesis dan tidak memerlukan cahaya matahari. Penemuan ini menjelaskan mengapa kepekatan oksigen di dasar laut CCZ adalah lebih tinggi daripada yang dijangkakan, walaupun tiada organisma fotosintetik di sana. Implikasi terhadap Teori Kehidupan dan Ekosistem Laut Dalam Penemuan oksigen gelap mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan pertama di Bumi muncul di lautan cetek yang menerima cahaya matahari, kerana oksigen diperlukan untuk respirasi. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen boleh wujud di persekitaran yang gelap dan dalam, seperti di dasar laut atau di bawah permukaan planet lain. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan mungkin bermula di lautan dalam, jauh dari cahaya matahari, dengan menggunakan oksigen yang dihasilkan secara elektrokimia. Selain itu, oksigen gelap juga boleh menyokong ekosistem unik di dasar laut yang tidak bergantung kepada fotosintesis. Kajian lanjut diperlukan untuk memahami bagaimana organisma seperti cacing tiub dan bakteria kemosintetik memanfaatkan oksigen ini untuk terus hidup. Kepentingan untuk Penerokaan Angkasa dan Pencarian Kehidupan Luar Bumi Penemuan ini juga mempunyai implikasi besar dalam bidang astrobiologi. Jika oksigen boleh dihasilkan tanpa cahaya matahari melalui proses elektrokimia, maka planet atau bulan yang mempunyai lautan bawah permukaan, seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal , mungkin juga mempunyai oksigen yang mencukupi untuk menyokong kehidupan. Sebelum ini, saintis menganggap bahawa oksigen di planet luar hanya boleh datang daripada fotosintesis atau daripada pemecahan molekul air oleh sinaran kosmik. Kini, mekanisme elektrokimia pada nodul polimetal menawarkan satu lagi laluan yang berpotensi. Misi seperti Europa Clipper yang akan datang boleh mencari bukti oksigen gelap di lautan bawah permukaan Europa, yang mungkin menjadi petunjuk kepada kewujudan kehidupan mikrob. Cabaran dan Kontroversi dalam Kalangan Saintis Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kritikan. Sesetengah saintis berpendapat bahawa peningkatan oksigen yang diukur mungkin disebabkan oleh pelepasan oksigen terperangkap dalam sedimen, bukan penghasilan baharu. Namun, pasukan penyelidik telah menjalankan kawalan ketat dengan menggunakan nodul yang disterilkan dan mendapati bahawa penghasilan oksigen hanya berlaku apabila nodul aktif secara elektrik. Kajian lanjut oleh pasukan bebas diperlukan untuk mengesahkan penemuan ini. Jika disahkan, ia akan menjadi salah satu penemuan paling penting dalam oseanografi dan biologi dalam dekad ini. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu dalam Sains Bumi Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik telah membuka satu babak baharu dalam sains Bumi dan sains planet. Ia menunjukkan bahawa alam semula jadi mempunyai lebih banyak cara untuk menghasilkan oksigen daripada yang kita sangkakan. Proses elektrokimia pada nodul polimetal bukan sahaja mencabar teori konvensional tentang kitaran oksigen, tetapi juga memberi kita harapan bahawa kehidupan mungkin lebih meluas di alam semesta daripada yang kita bayangkan. Kajian ini mengingatkan kita bahawa lautan dalam masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui, dan setiap penemuan baru berpotensi mengubah pemahaman kita tentang dunia dan tempat kita di dalamnya.