Pengenalan: Misteri Oksigen di Zona Afotik
Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen molekul (O₂) di atmosfera Bumi berasal semata-mata daripada proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria. Proses ini memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air dan membebaskan oksigen. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains.
Pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) bersama rakan kolaborasi dari Jerman, Amerika Syarikat, dan Norway telah mengesan kehadiran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, iaitu di Zona Clarion-Clipperton, sebuah kawasan yang dikenali dengan nodul polimetaliknya. Kawasan ini langsung tidak menerima cahaya matahari, menjadikannya mustahil untuk fotosintesis berlaku. Lalu, bagaimana oksigen boleh wujud di sana?
Metodologi Kajian: Eksperimen Inkubasi di Dasar Laut
Kajian ini bermula secara tidak sengaja ketika pasukan penyelidik sedang mengkaji kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut. Mereka menggunakan alat inkubasi bentik yang dipanggil benthic chamber untuk mengukur kepekatan oksigen di dalam sedimen. Secara normal, kepekatan oksigen akan menurun dari semasa ke semasa kerana respirasi organisma. Namun, di beberapa stesen persampelan, bacaan menunjukkan sebaliknya: kepekatan oksigen meningkat secara mendadak. Fenomena ini berulang kali diperhatikan, menyebabkan para penyelidik mengesyaki adanya sumber oksigen yang tidak diketahui. Mereka kemudian melakukan siri eksperimen makmal dengan mengambil sampel nodul polimetalik dan meletakkannya di dalam air laut steril. Hasilnya, nodul tersebut menghasilkan oksigen pada kadar yang signifikan, terutamanya apabila terdedah kepada arus elektrik yang lemah.
Penemuan Utama: Nodul Polimetalik sebagai 'Geobateri' Semula Jadi
Analisis lanjut menunjukkan bahawa nodul polimetalik yang kaya dengan mangan, besi, kobalt, nikel, dan logam nadir bumi bertindak seperti bateri semula jadi. Permukaan nodul ini mempunyai potensi elektrik yang berbeza antara satu mineral dengan mineral lain, mewujudkan litar elektrokimia yang mampu memecahkan molekul air (H₂O) kepada hidrogen dan oksigen. Proses ini, yang dikenali sebagai elektrolisis air, biasanya memerlukan tenaga elektrik luaran. Namun, di dasar laut, perbezaan potensi antara mineral-mineral dalam nodul sudah mencukupi untuk memacu tindak balas tersebut. Penemuan ini dinamakan 'dark oxygen' atau oksigen gelap kerana ia dihasilkan tanpa kehadiran cahaya. Kajian ini diterbitkan dalam Nature Geoscience dengan tajuk
Penemuan 'Dark Oxygen' di Dasar Lautan Pasifik: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan tentang penghasilan oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, di mana cahaya matahari langsung tidak dapat menembusi.. Pengenalan: Misteri Oksigen di Zona Afotik
Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen molekul O₂ di atmosfera Bumi berasal semata-mata daripada proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria. Proses ini memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air dan membebaskan oksigen. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains.
Pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS bersama rakan kolaborasi dari Jerman, Amerika Syarikat, dan Norway telah mengesan kehadiran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, iaitu di Zona Clarion-Clipperton, sebuah kawasan yang dikenali dengan nodul polimetaliknya. Kawasan ini langsung tidak menerima cahaya matahari, menjadikannya mustahil untuk fotosintesis berlaku. Lalu, bagaimana oksigen boleh wujud di sana?
Metodologi Kajian: Eksperimen Inkubasi di Dasar Laut
Kajian ini bermula secara tidak sengaja ketika pasukan penyelidik sedang mengkaji kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut. Mereka menggunakan alat inkubasi bentik yang dipanggil benthic chamber untuk mengukur kepekatan oksigen di dalam sedimen. Secara normal, kepekatan oksigen akan menurun dari semasa ke semasa kerana respirasi organisma. Namun, di beberapa stesen persampelan, bacaan menunjukkan sebaliknya: kepekatan oksigen meningkat secara mendadak. Fenomena ini berulang kali diperhatikan, menyebabkan para penyelidik mengesyaki adanya sumber oksigen yang tidak diketahui. Mereka kemudian melakukan siri eksperimen makmal dengan mengambil sampel nodul polimetalik dan meletakkannya di dalam air laut steril. Hasilnya, nodul tersebut menghasilkan oksigen pada kadar yang signifikan, terutamanya apabila terdedah kepada arus elektrik yang lemah.
Penemuan Utama: Nodul Polimetalik sebagai 'Geobateri' Semula Jadi
Analisis lanjut menunjukkan bahawa nodul polimetalik yang kaya dengan mangan, besi, kobalt, nikel, dan logam nadir bumi bertindak seperti bateri semula jadi. Permukaan nodul ini mempunyai potensi elektrik yang berbeza antara satu mineral dengan mineral lain, mewujudkan litar elektrokimia yang mampu memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen. Proses ini, yang dikenali sebagai elektrolisis air, biasanya memerlukan tenaga elektrik luaran. Namun, di dasar laut, perbezaan potensi antara mineral-mineral dalam nodul sudah mencukupi untuk memacu tindak balas tersebut. Penemuan ini dinamakan 'dark oxygen' atau oksigen gelap kerana ia dihasilkan tanpa kehadiran cahaya. Kajian ini diterbitkan dalam Nature Geoscience dengan tajuk