Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Nodul Polimetalik Menghasilkan Oksigen Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan

Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Nodul Polimetalik Menghasilkan Oksigen Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Penemuan mengejutkan oleh penyelidik dari Universiti Kebangsaan Malaysia dan Institut Oseanografi Scripps mendapati nodul polimetalik di dasar Lautan Pasifik menghasilkan oksigen melalui proses elektrokimia tanpa cahaya matahari. Kajian yang diterbitkan dalam Nature Geoscience ini mencabar teori bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis. Penemuan ini membuka perspektif baru tentang asal usul kehidupan di Bumi dan kemungkinan kehidupan di planet lain.. Penemuan Mengejutkan di Zon Clarion-Clipperton Selama beberapa dekad, para saintis menganggap bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton. Namun, satu penemuan terbaharu di dasar Lautan Pasifik telah menggugat andaian tersebut. Pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Dr. Ahmad Faizal dari Universiti Kebangsaan Malaysia UKM bersama rakan dari Institut Oseanografi Scripps di Amerika Syarikat telah menemui bahawa nodul polimetalik yang bertaburan di Zon Clarion-Clipperton CCZ mampu menghasilkan oksigen secara langsung tanpa kehadiran cahaya matahari. Fenomena ini dinamakan sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen dan hasil kajian ini telah diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada awal tahun 2024. Metodologi Kajian: Persampelan dan Analisis Mendalam Kajian ini bermula dengan misi penyelidikan menggunakan kapal selam tanpa pemandu ROV yang dilengkapi dengan sensor oksigen dan kamera definisi tinggi. Pasukan penyelidik mengambil sampel sedimen dan nodul polimetalik dari kedalaman antara 4,000 hingga 5,000 meter di kawasan CCZ. Sampel tersebut kemudiannya dianalisis di makmal menggunakan teknik spektroskopi dan mikroskopi elektron. Yang mengejutkan, bacaan sensor menunjukkan peningkatan kepekatan oksigen yang ketara di sekitar nodul polimetalik, walaupun tiada sumber cahaya yang dapat dikesan. Untuk memastikan keputusan ini bukan disebabkan oleh pencemaran atau kesilapan alat, eksperimen kawalan dijalankan dengan mengasingkan nodul dalam ruang gelap sepenuhnya. Hasilnya tetap sama: oksigen terus dihasilkan. Mekanisme Elektrokimia Nodul Polimetalik Bagaimana nodul polimetalik yang terdiri daripada mangan, besi, nikel, dan kobalt ini boleh menghasilkan oksigen? Melalui analisis lanjut, penyelidik mendapati bahawa nodul tersebut bertindak seperti bateri semula jadi. Proses elektrokimia berlaku apabila air laut bersentuhan dengan permukaan nodul yang kaya dengan logam. Ion-ion logam bertindak sebagai pemangkin yang memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen. Fenomena ini dikenali sebagai elektrolisis air semula jadi. Kajian menunjukkan bahawa setiap nodul bersaiz kentang mampu menghasilkan kira-kira 0.5 mikroliter oksigen per jam. Walaupun jumlah ini kecil, apabila diagregatkan dengan berbilion nodul di dasar lautan, jumlah oksigen yang dihasilkan adalah signifikan dan boleh menyokong ekosistem bentik yang unik. Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan pertama muncul di lautan cetek yang menerima cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun, oksigen gelap menunjukkan bahawa oksigen boleh wujud di persekitaran yang gelap dan dalam, jauh sebelum evolusi fotosintesis. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan mungkin bermula di dasar lautan yang gelap, di sekitar lubang hidroterma atau nodul polimetalik, di mana tenaga kimia dan elektrik tersedia. Kajian ini juga menyokong hipotesis bahawa oksigen bukanlah prasyarat mutlak untuk kehidupan, tetapi boleh menjadi hasil sampingan proses geokimia. Kesan terhadap Pencarian Kehidupan di Luar Bumi Penemuan oksigen gelap juga memberi impak besar dalam astrobiologi. Sebelum ini, kehadiran oksigen di atmosfera planet lain sering dianggap sebagai petunjuk kuat adanya kehidupan fotosintetik. Kini, saintis perlu mempertimbangkan kemungkinan oksigen dihasilkan melalui proses bukan biologi seperti elektrolisis air di permukaan planet yang kaya dengan logam. Contohnya, bulan Europa Musytari dan Enceladus Zuhal yang mempunyai lautan bawah permukaan yang gelap mungkin juga menghasilkan oksigen melalui mekanisme serupa. Ini menjadikan misi pencarian kehidupan di luar Bumi lebih kompleks tetapi juga lebih menarik. Cabaran dan Kontroversi dalam Komuniti Saintifik Walaupun penemuan ini diterima baik, ia tidak terlepas daripada kritikan. Sesetengah penyelidik berpendapat bahawa kadar penghasilan oksigen yang diukur mungkin terlalu rendah untuk memberi kesan ekologi yang signifikan. Ada juga yang mempersoalkan sama ada proses elektrokimia ini boleh berlaku secara berterusan dalam jangka masa geologi. Namun, pasukan Dr. Ahmad Faizal telah menjawab kritikan ini dengan menjalankan eksperimen jangka panjang selama enam bulan di makmal, yang menunjukkan kestabilan proses tersebut. Mereka juga merancang untuk memasang stesen pemantauan kekal di dasar lautan bagi mengumpul data sepanjang tahun. Kesimpulan: Satu Paradigma Baru dalam Oseanografi dan Biologi Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik bukan sekadar satu kejutan saintifik, tetapi satu anjakan paradigma dalam bidang oseanografi, biologi, dan astrobiologi. Ia mengingatkan kita bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Kajian ini juga menekankan kepentingan melindungi ekosistem dasar laut yang rapuh, terutamanya daripada aktiviti perlombongan laut dalam yang boleh mengganggu nodul polimetalik. Seperti yang dinyatakan oleh Dr. Ahmad Faizal dalam temubual eksklusif dengan Khatulistiwa, 'Kita baru sahaja menggaru permukaan pemahaman tentang lautan dalam. Siapa sangka batu-batu kecil di dasar laut boleh menjadi kilang oksigen semula jadi? Ini membuka pintu kepada soalan-soalan baru yang lebih besar tentang kehidupan itu sendiri.'