Penemuan Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Proses Elektrokimia Mencabar Teori Kehidupan Tanpa Fotosintesis

Penemuan Oksigen Gelap di Dasar Lautan Pasifik: Proses Elektrokimia Mencabar Teori Kehidupan Tanpa Fotosintesis. Kajian terbaharu oleh penyelidik dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) dan institusi antarabangsa mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa kehadiran cahaya matahari. Proses ini, dikenali sebagai 'oksigen gelap', berlaku melalui pemisahan elektrokimia air oleh nodul polimetalik yang kaya dengan mangan dan besi. Penemuan ini mencabar andaian bahawa oksigen hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka kemungkinan baru untuk kehidupan di planet lain serta perlombongan laut dalam.. Penemuan Mengejutkan di Zona Clarion-Clipperton Selama beberapa dekad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria yang memerlukan cahaya matahari. Namun, satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 oleh Dr. Andrew Sweetman dan pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS bersama rakan dari Jerman, Amerika Syarikat, dan Perancis telah meruntuhkan dogma tersebut. Pasukan ini menemui bukti kukuh tentang penghasilan oksigen di dasar Lautan Pasifik, khususnya di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan abisal pada kedalaman antara 3,500 hingga 4,000 meter. Kawasan ini terkenal dengan kepekatan nodul polimetalik yang tinggi—bongkah batu kecil sebesar kentang yang kaya dengan mangan, besi, nikel, dan kobalt. Mekanisme Elektrokimia Nodul Polimetalik Pada awalnya, para penyelidik mengukur penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di sedimen dasar laut menggunakan alat inkubasi bentik. Mereka menjangkakan kadar oksigen akan menurun secara berterusan, tetapi sebaliknya mendapati peningkatan mendadak kepekatan oksigen di dalam ruang inkubasi yang gelap. Fenomena ini dinamakan 'oksigen gelap' dark oxygen . Melalui siri eksperimen makmal dan analisis kimia, pasukan mendapati bahawa nodul polimetalik bertindak seperti bateri semula jadi. Permukaan nodul yang mengandungi oksida mangan dan besi menghasilkan voltan elektrik yang cukup tinggi sehingga 0.8 volt untuk memisahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini berlaku secara spontan apabila nodul bersentuhan dengan air laut yang kaya dengan ion, tanpa memerlukan cahaya atau organisma hidup. Implikasi terhadap Teori Kehidupan di Bumi Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul dan taburan kehidupan di Bumi. Sebelum ini, dianggap bahawa kehidupan di dasar laut yang gelap bergantung sepenuhnya kepada 'salji laut'—bahan organik yang tenggelam dari permukaan yang diterangi cahaya. Kini, kewujudan sumber oksigen tempatan bermakna ekosistem abisal mungkin lebih produktif dan kompleks daripada yang disangka. Oksigen gelap boleh menyokong organisma aerobik yang lebih besar, termasuk span, bintang laut, dan cacing tiub yang ditemui di kawasan tersebut. Tambahan pula, proses ini mungkin telah wujud sejak berbilion tahun lalu, sebelum evolusi fotosintesis, dan boleh menjadi mekanisme alternatif untuk pengoksigenan lautan awal Bumi. Potensi untuk Astrobiologi dan Pencarian Hidupan Luar Bumi Penemuan oksigen gelap juga membuka perspektif baru dalam astrobiologi. Jika elektrolisis semula jadi boleh berlaku di dasar laut Bumi, proses yang sama mungkin berlaku di lautan bawah permukaan bulan-bulan seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal . Kedua-dua bulan ini diketahui mempunyai lautan air masin di bawah kerak aisnya, dan kehadiran mineral logam di dasar laut mereka berpotensi menghasilkan oksigen tanpa fotosintesis. Ini bermakna kehidupan aerobik mungkin wujud di dunia-dunia tersebut, walaupun jauh dari cahaya matahari. Dr. Sweetman menyatakan, 'Penemuan ini mengubah cara kita berfikir tentang di mana dan bagaimana kehidupan boleh bermula dan bertahan di alam semesta.' Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini mengujakan, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Pasukan penyelidik kini sedang mengkaji kadar penghasilan oksigen gelap di pelbagai lokasi dan kedalaman, serta faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti komposisi nodul, suhu, dan tekanan. Mereka juga ingin memahami sama ada proses ini menyumbang secara signifikan kepada keseimbangan oksigen global. Selain itu, penemuan ini menimbulkan kebimbangan terhadap perlombongan laut dalam. Nodul polimetalik menjadi sasaran industri perlombongan kerana kandungan logam berharganya. Jika nodul ini dimusnahkan atau dikeluarkan, sumber oksigen penting bagi ekosistem abisal mungkin hilang, menyebabkan kesan ekologi yang tidak dapat diramalkan. Oleh itu, kajian lanjut amat diperlukan sebelum sebarang aktiviti perlombongan komersial dijalankan. Kesimpulan: Satu Anjakan Paradigma Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik merupakan salah satu kejutan saintifik terbesar dalam bidang oseanografi dan geobiologi. Ia bukan sahaja mencabar teori klasik tentang kitaran oksigen, malah membuka pintu kepada kemungkinan baru tentang kehidupan di Bumi dan di luar Bumi. Dengan setiap penemuan, kita semakin sedar bahawa planet kita masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Kajian ini mengingatkan kita bahawa alam semula jadi seringkali lebih kreatif dan kompleks daripada yang kita bayangkan.