Oksigen Gelap di Dasar Lautan: Penemuan Mengejutkan Nodul Polimetal Menghasilkan Oksigen Tanpa Cahaya Matahari

Oksigen Gelap di Dasar Lautan: Penemuan Mengejutkan Nodul Polimetal Menghasilkan Oksigen Tanpa Cahaya Matahari. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter. Nodul polimetal yang kaya dengan mangan, besi, dan logam lain didapati menghasilkan oksigen secara elektrokimia tanpa kehadiran cahaya matahari. Penemuan ini mencabar paradigma sains bahawa oksigen hanya dihasilkan melalui fotosintesis, dan membuka kemungkinan baru untuk asal usul kehidupan di Bumi serta pencarian kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Latar Belakang Penemuan Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton yang memerlukan cahaya matahari. Namun, penemuan terbaharu oleh pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman telah menggegarkan dunia sains. Dalam kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024, mereka melaporkan kehadiran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, di zon abisal yang gelap gelita dan tanpa sebarang sumber cahaya. Kawasan ini dikenali sebagai Zon Clarion-Clipperton, sebuah dataran abisal yang dipenuhi dengan nodul polimetal—batu-batu kecil sebesar kentang yang kaya dengan mangan, besi, nikel, kobalt, dan tembaga. Metodologi Kajian Pasukan penyelidik menggunakan kenderaan kendalian jauh ROV untuk mengambil sampel sedimen dan nodul dari dasar laut. Mereka kemudiannya meletakkan sampel tersebut dalam ruang inkubasi tertutup di atas kapal penyelidikan untuk mengukur kadar penggunaan oksigen. Secara konvensional, di kawasan yang tidak mempunyai fotosintesis, oksigen sepatutnya berkurangan kerana digunakan oleh mikroorganisma untuk respirasi. Namun, sebaliknya berlaku: bacaan menunjukkan peningkatan kepekatan oksigen secara konsisten. Untuk memastikan keputusan ini bukan kesilapan peralatan, mereka mengulangi eksperimen berkali-kali di lokasi berbeza dan menggunakan pelbagai kaedah pengukuran, termasuk penderia optik dan teknik kromatografi. Hasilnya tetap sama—nodul polimetal menghasilkan oksigen. Mekanisme Elektrokimia Bagaimana nodul polimetal boleh menghasilkan oksigen? Pasukan penyelidik mencadangkan mekanisme elektrokimia yang dikenali sebagai elektrolisis air laut. Nodul polimetal bertindak seperti bateri semula jadi. Logam-logam seperti mangan dan besi yang terkandung di dalamnya mempunyai potensi elektrokimia yang berbeza. Apabila nodul ini terdedah kepada air laut yang bersifat konduktif, perbezaan voltan antara logam-logam tersebut menyebabkan penguraian molekul air H₂O menjadi hidrogen dan oksigen. Proses ini serupa dengan elektrolisis buatan manusia, tetapi berlaku secara semula jadi pada skala mikroskopik di permukaan nodul. Kajian lanjut menggunakan mikroskop elektron dan spektroskopi sinar-X mengesahkan kehadiran lapisan oksida logam yang aktif secara elektrokimia pada permukaan nodul. Implikasi Terhadap Sains dan Pencarian Kehidupan Luar Bumi Penemuan ini mempunyai implikasi yang sangat besar. Pertama, ia mengubah pemahaman kita tentang kitaran oksigen global. Sebelum ini, oksigen di lautan dalam dianggap hanya berasal dari peredaran air permukaan yang kaya oksigen. Kini, kita tahu bahawa dasar laut sendiri boleh menjadi sumber oksigen. Ini bermakna ekosistem di dasar laut mungkin lebih kompleks dan produktif daripada yang disangka. Kedua, penemuan ini membuka perspektif baru dalam astrobiologi. Bulan-bulan seperti Europa musytari dan Enceladus Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah kerak aisnya. Jika nodul polimetal wujud di dasar lautan tersebut, elektrolisis semula jadi boleh menghasilkan oksigen tanpa memerlukan cahaya matahari. Ini menjadikan Europa dan Enceladus sebagai calon yang lebih menjanjikan untuk menampung kehidupan mikrob. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Sebagai contoh, apakah kadar pengeluaran oksigen oleh nodul polimetal mencukupi untuk menyokong kehidupan? Bagaimanakah proses elektrolisis ini berinteraksi dengan aktiviti mikroorganisma di sekitarnya? Pasukan penyelidik kini merancang ekspedisi lanjutan untuk mengukur secara langsung kadar oksigen di pelbagai lokasi di Zon Clarion-Clipperton. Mereka juga akan bekerjasama dengan ahli geokimia untuk memahami dengan lebih mendalam sifat elektrokimia nodul. Selain itu, penemuan ini menimbulkan persoalan etika tentang perlombongan nodul polimetal. Syarikat-syarikat perlombongan laut dalam berminat untuk mengekstrak logam berharga dari nodul ini untuk digunakan dalam bateri kenderaan elektrik. Namun, jika nodul ini memainkan peranan penting dalam menghasilkan oksigen di dasar laut, perlombongan secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan ekosistem yang rapuh. Kesimpulan Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik adalah salah satu penemuan sains paling mengejutkan dalam dekad ini. Ia bukan sahaja mencabar dogma bahawa oksigen hanya berasal dari fotosintesis, malah membuka pintu kepada kemungkinan baru tentang asal usul kehidupan dan pencarian hidupan luar Bumi. Sains sekali lagi membuktikan bahawa alam semula jadi menyimpan kejutan yang melampaui imaginasi kita. Bagi rakyat Malaysia yang prihatin terhadap isu alam sekitar, penemuan ini juga mengingatkan kita tentang kepentingan melindungi lautan dalam yang masih belum diterokai sepenuhnya. Dasar laut bukan sekadar hamparan lumpur dan batu, tetapi sebuah dunia yang aktif secara kimia dan biologi yang mungkin memegang kunci kepada misteri kehidupan itu sendiri.