AI
Kandungan Ditaja (Sponsored)
Penemuan 'Dark Oxygen' di Dasar Lautan Pasifik: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa sebarang cahaya matahari. Proses ini berlaku melalui tindak balas elektrokimia pada nodul polimetalik yang kaya dengan mangan dan logam lain. Penemuan ini bukan sahaja mencabar paradigma bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis, malah membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi dan potensi kewujudan hidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Latar Belakang Penemuan yang Menggemparkan Dunia Sains
Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen molekul O₂ di atmosfera Bumi semata-mata berasal daripada fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria. Proses ini memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air dan membebaskan oksigen. Namun, penemuan terbaharu oleh pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS bersama rakan antarabangsa telah mematahkan kepercayaan tersebut. Mereka menemui kehadiran oksigen yang ketara di dasar Lautan Pasifik, pada kedalaman 4,000 meter di Zon Clarion-Clipperton, sebuah kawasan yang langsung tidak menerima cahaya matahari. Fenomena ini kemudian dinamakan 'dark oxygen' atau oksigen gelap.
Metodologi Kajian dan Pengukuran di Laut Dalam
Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman menggunakan kapal penyelidikan untuk menurunkan alat pengukur oksigen jenis optod dan mikroelektrod ke dasar laut. Mereka pada mulanya menyangka bacaan oksigen yang tinggi adalah ralat peralatan. Namun, selepas bertahun-tahun pengesahan dan kawalan ketat, mereka mendapati bahawa oksigen benar-benar dihasilkan di dasar laut. Melalui eksperimen makmal dan analisis kimia, mereka mengenal pasti nodul polimetalik—ketulan mineral sebesar kentang yang kaya dengan mangan, kobalt, nikel, dan logam lain—sebagai punca utama. Nodul ini bertindak seperti bateri semula jadi, menghasilkan voltan elektrik yang cukup tinggi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui elektrolisis.
Mekanisme Elektrokimia: Nodul Polimetalik sebagai Bateri Semula Jadi
Kajian lanjut menunjukkan bahawa permukaan nodul polimetalik mempunyai sifat elektrokimia yang unik. Apabila dua nodul berdekatan atau bahagian berlainan pada nodul yang sama mempunyai komposisi logam berbeza, ia mewujudkan perbezaan keupayaan elektrik voltan yang boleh mencecah sehingga 0.95 volt. Nilai ini hampir dengan voltan minimum yang diperlukan untuk elektrolisis air 1.23 volt dalam keadaan piawai, tetapi lebih rendah dalam persekitaran laut dalam yang beralkali dan bertekanan tinggi . Proses ini berlaku secara berterusan tanpa memerlukan cahaya atau bahan organik, menjadikannya sumber oksigen yang bebas sepenuhnya daripada fotosintesis. Penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024, menimbulkan perdebatan hangat dalam kalangan ahli oseanografi dan astrobiologi.
Implikasi Terhadap Asal Usul Kehidupan di Bumi
Penemuan dark oxygen mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan awal Bumi bergantung kepada oksigen yang dihasilkan oleh fotosintesis sianobakteria sekitar 2.4 bilion tahun lalu Peristiwa Pengoksidaan Besar . Namun, dark oxygen menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di lautan dalam jauh lebih awal, sebelum kemunculan fotosintesis. Ini bermakna hidupan anaerobik purba mungkin telah menggunakan oksigen ini untuk metabolisme, atau sebaliknya, oksigen ini boleh menjadi toksik kepada mereka. Kajian ini membuka kemungkinan bahawa oksigen bukanlah penanda eksklusif untuk kehidupan seperti yang difikirkan sebelum ini.
Kesan terhadap Astrobiologi dan Pencarian Kehidupan di Planet Lain
Salah satu aspek paling menarik daripada penemuan ini adalah kaitannya dengan astrobiologi. Bulan-bulan berais seperti Europa musytari dan Enceladus Zuhal diketahui mempunyai lautan air cair di bawah kerak ais tebal. Sebelum ini, saintis meragui kehadiran oksigen di lautan tersebut kerana ketiadaan fotosintesis. Namun, jika proses elektrokimia pada nodul polimetalik boleh berlaku di Bumi, ia mungkin juga berlaku di lautan bawah permukaan planet lain yang kaya dengan logam. Ini secara drastik meningkatkan potensi kewujudan hidupan mikrob di luar Bumi. Misi seperti Europa Clipper NASA yang akan datang mungkin perlu mempertimbangkan kehadiran dark oxygen dalam reka bentuk instrumen mereka.
Cabaran terhadap Industri Perlombongan Laut Dalam
Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang signifikan. Zon Clarion-Clipperton di Lautan Pasifik merupakan kawasan sasaran utama untuk perlombongan laut dalam bagi mendapatkan nodul polimetalik yang kaya dengan logam nadir bumi. Namun, dark oxygen menunjukkan bahawa nodul ini memainkan peranan ekologi yang penting—ia menghasilkan oksigen yang menyokong ekosistem bentik dasar laut yang unik. Aktiviti perlombongan yang merosakkan nodul ini boleh mengganggu keseimbangan oksigen di dasar laut dan memusnahkan habitat organisma yang bergantung kepadanya. Para saintis menyeru agar kajian impak alam sekitar yang lebih mendalam dilakukan sebelum sebarang perlombongan komersial dimulakan.
Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu dalam Sains Bumi dan Angkasa
Penemuan dark oxygen di dasar Lautan Pasifik adalah satu peringatan bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang belum terungkai. Ia bukan sahaja mengubah cara kita memahami kitaran oksigen global, malah membuka pintu kepada kemungkinan baharu dalam astrobiologi dan evolusi kehidupan. Kajian ini menekankan kepentingan penyelidikan laut dalam yang sering terabai, dan bagaimana penemuan asas boleh memberi impak yang melangkaui disiplin sains individu. Dengan lebih banyak kajian diperlukan untuk memahami sepenuhnya mekanisme dan skala fenomena ini, dark oxygen sudah pasti akan menjadi tumpuan utama dalam tahun-tahun akan datang.