Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria yang memerlukan cahaya matahari. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada Julai 2024 telah menggegarkan dunia sains. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) menemui bukti kukuh tentang pengeluaran oksigen di dasar Lautan Pasifik yang gelap total, pada kedalaman lebih 4,000 meter. Fenomena ini dinamakan 'oksigen gelap' (dark oxygen) kerana ia terhasil tanpa sebarang cahaya matahari.
Penemuan Mengejutkan di Zon Clarion-Clipperton
Kajian ini dijalankan di Zon Clarion-Clipperton (CCZ), sebuah kawasan di Lautan Pasifik yang terkenal dengan kekayaan nodul polimetalik—batu-batu kecil bersaiz kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Pasukan penyelidik pada mulanya mengkaji kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut. Mereka menggunakan alat khas yang dipanggil benthic chamber untuk mengukur kepekatan oksigen di sedimen. Namun, hasil bacaan menunjukkan sesuatu yang luar biasa: kepekatan oksigen meningkat secara konsisten, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Ini menunjukkan bahawa oksigen sedang dihasilkan di tempat yang tidak sepatutnya.
Mekanisme Elektrolisis Semula Jadi
Penyiasatan lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik itu sendiri bertanggungjawab terhadap pengeluaran oksigen. Nodul-nodul ini mempunyai sifat elektrokimia yang unik. Apabila dua nodul yang berbeza komposisi logamnya bersentuhan, ia menghasilkan voltan elektrik yang kecil—sekitar 0.5 hingga 1.0 volt. Voltan ini mencukupi untuk memecahkan molekul air (H₂O) kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Fenomena ini dikenali sebagai 'geobateri' semula jadi. Dalam ujian makmal, pasukan penyelidik mengesahkan bahawa nodul yang direndam dalam air laut menghasilkan gelembung oksigen apabila voltan dikenakan. Ini adalah kali pertama proses elektrolisis air dikesan berlaku secara semula jadi di dasar laut tanpa campur tangan manusia.
Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan
Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan pertama muncul di lautan cetek yang menerima cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun, penemuan oksigen gelap menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di lautan dalam jauh sebelum fotosintesis muncul. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan aerobik (yang memerlukan oksigen) mungkin telah bermula di persekitaran laut dalam yang gelap, seperti di sekitar lubang hidroterma atau di dasar laut yang kaya dengan nodul polimetalik. Kajian ini juga mencabar andaian bahawa oksigen adalah penanda pasti kehadiran kehidupan fotosintetik.
Potensi untuk Penerokaan Angkasa
Penemuan ini juga memberi impak besar kepada astrobiologi—kajian tentang kemungkinan kehidupan di planet lain. Sebagai contoh, bulan Europa (milik Musytari) dan Enceladus (milik Zuhal) diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan ais yang tebal. Jika nodul polimetalik atau struktur geologi serupa wujud di dasar lautan bulan-bulan tersebut, ia mungkin mampu menghasilkan oksigen melalui elektrolisis. Ini bermakna oksigen boleh wujud di persekitaran yang gelap dan jauh dari bintang induk, menjadikan bulan-bulan ini lebih berpotensi untuk menampung kehidupan. Para saintis kini merancang misi untuk mengkaji kemungkinan ini dengan lebih mendalam.
Cabaran terhadap Perlombongan Laut Dalam
Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang penting. Zon Clarion-Clipperton kini menjadi sasaran utama perlombongan laut dalam untuk mendapatkan nodul polimetalik yang kaya dengan logam nadir bumi. Logam-logam ini diperlukan untuk pembuatan bateri kenderaan elektrik dan peralatan elektronik. Namun, penemuan bahawa nodul ini menghasilkan oksigen menimbulkan persoalan etika dan alam sekitar. Jika perlombongan dilakukan secara besar-besaran, ia mungkin mengganggu ekosistem unik yang bergantung kepada oksigen gelap ini. Pasukan penyelidik menyeru agar kajian impak alam sekitar yang lebih mendalam dijalankan sebelum sebarang aktiviti perlombongan dimulakan.
Reaksi Komuniti Saintifik
Penemuan ini telah mencetuskan perdebatan hangat dalam kalangan saintis. Dr. Lisa Levin, seorang ahli oseanografi dari Scripps Institution of Oceanography, menyifatkan penemuan ini sebagai 'sangat mengejutkan dan berpotensi mengubah paradigma'. Beliau menekankan bahawa penemuan ini menunjukkan betapa banyaknya yang masih belum kita ketahui tentang lautan dalam. Sementara itu, Profesor Sweetman menyatakan bahawa pasukannya pada mulanya menyangka alat pengukur mereka rosak kerana bacaan yang tidak masuk akal. Selepas bertahun-tahun mengesahkan keputusan, mereka akhirnya yakin bahawa apa yang mereka lihat adalah nyata.
Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu
Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik membuka lembaran baru dalam sains oseanografi, biologi, dan astrobiologi. Ia mengingatkan kita bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Lebih penting lagi, penemuan ini menunjukkan bahawa kehidupan mungkin lebih fleksibel dan mampu menyesuaikan diri dengan persekitaran yang jauh lebih ekstrem daripada yang kita sangkakan. Sama ada di dasar laut Bumi atau di lautan bulan jauh, oksigen gelap mungkin menjadi kunci untuk memahami di mana dan bagaimana kehidupan boleh wujud di alam semesta.
Penemuan 'Oksigen Gelap' di Dasar Lautan Pasifik: Sumber Oksigen Baharu Mencabar Teori Kehidupan. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam Nature Communications mendedahkan penemuan mengejutkan tentang pengeluaran oksigen di dasar Lautan Pasifik yang gelap tanpa cahaya matahari. Nodul polimetalik di dasar laut bertindak seperti bateri semula jadi yang menghasilkan oksigen melalui elektrolisis air laut. Penemuan ini mencabar teori bahawa oksigen hanya dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka kemungkinan baru tentang asal usul kehidupan di Bumi dan planet lain.. Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria yang memerlukan cahaya matahari. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada Julai 2024 telah menggegarkan dunia sains. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS menemui bukti kukuh tentang pengeluaran oksigen di dasar Lautan Pasifik yang gelap total, pada kedalaman lebih 4,000 meter. Fenomena ini dinamakan 'oksigen gelap' dark oxygen kerana ia terhasil tanpa sebarang cahaya matahari.
Penemuan Mengejutkan di Zon Clarion-Clipperton
Kajian ini dijalankan di Zon Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan di Lautan Pasifik yang terkenal dengan kekayaan nodul polimetalik—batu-batu kecil bersaiz kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Pasukan penyelidik pada mulanya mengkaji kadar penggunaan oksigen oleh mikroorganisma di dasar laut. Mereka menggunakan alat khas yang dipanggil benthic chamber untuk mengukur kepekatan oksigen di sedimen. Namun, hasil bacaan menunjukkan sesuatu yang luar biasa: kepekatan oksigen meningkat secara konsisten, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Ini menunjukkan bahawa oksigen sedang dihasilkan di tempat yang tidak sepatutnya.
Mekanisme Elektrolisis Semula Jadi
Penyiasatan lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik itu sendiri bertanggungjawab terhadap pengeluaran oksigen. Nodul-nodul ini mempunyai sifat elektrokimia yang unik. Apabila dua nodul yang berbeza komposisi logamnya bersentuhan, ia menghasilkan voltan elektrik yang kecil—sekitar 0.5 hingga 1.0 volt. Voltan ini mencukupi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Fenomena ini dikenali sebagai 'geobateri' semula jadi. Dalam ujian makmal, pasukan penyelidik mengesahkan bahawa nodul yang direndam dalam air laut menghasilkan gelembung oksigen apabila voltan dikenakan. Ini adalah kali pertama proses elektrolisis air dikesan berlaku secara semula jadi di dasar laut tanpa campur tangan manusia.
Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan
Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan pertama muncul di lautan cetek yang menerima cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun, penemuan oksigen gelap menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di lautan dalam jauh sebelum fotosintesis muncul. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan aerobik yang memerlukan oksigen mungkin telah bermula di persekitaran laut dalam yang gelap, seperti di sekitar lubang hidroterma atau di dasar laut yang kaya dengan nodul polimetalik. Kajian ini juga mencabar andaian bahawa oksigen adalah penanda pasti kehadiran kehidupan fotosintetik.
Potensi untuk Penerokaan Angkasa
Penemuan ini juga memberi impak besar kepada astrobiologi—kajian tentang kemungkinan kehidupan di planet lain. Sebagai contoh, bulan Europa milik Musytari dan Enceladus milik Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan ais yang tebal. Jika nodul polimetalik atau struktur geologi serupa wujud di dasar lautan bulan-bulan tersebut, ia mungkin mampu menghasilkan oksigen melalui elektrolisis. Ini bermakna oksigen boleh wujud di persekitaran yang gelap dan jauh dari bintang induk, menjadikan bulan-bulan ini lebih berpotensi untuk menampung kehidupan. Para saintis kini merancang misi untuk mengkaji kemungkinan ini dengan lebih mendalam.
Cabaran terhadap Perlombongan Laut Dalam
Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang penting. Zon Clarion-Clipperton kini menjadi sasaran utama perlombongan laut dalam untuk mendapatkan nodul polimetalik yang kaya dengan logam nadir bumi. Logam-logam ini diperlukan untuk pembuatan bateri kenderaan elektrik dan peralatan elektronik. Namun, penemuan bahawa nodul ini menghasilkan oksigen menimbulkan persoalan etika dan alam sekitar. Jika perlombongan dilakukan secara besar-besaran, ia mungkin mengganggu ekosistem unik yang bergantung kepada oksigen gelap ini. Pasukan penyelidik menyeru agar kajian impak alam sekitar yang lebih mendalam dijalankan sebelum sebarang aktiviti perlombongan dimulakan.
Reaksi Komuniti Saintifik
Penemuan ini telah mencetuskan perdebatan hangat dalam kalangan saintis. Dr. Lisa Levin, seorang ahli oseanografi dari Scripps Institution of Oceanography, menyifatkan penemuan ini sebagai 'sangat mengejutkan dan berpotensi mengubah paradigma'. Beliau menekankan bahawa penemuan ini menunjukkan betapa banyaknya yang masih belum kita ketahui tentang lautan dalam. Sementara itu, Profesor Sweetman menyatakan bahawa pasukannya pada mulanya menyangka alat pengukur mereka rosak kerana bacaan yang tidak masuk akal. Selepas bertahun-tahun mengesahkan keputusan, mereka akhirnya yakin bahawa apa yang mereka lihat adalah nyata.
Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu
Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik membuka lembaran baru dalam sains oseanografi, biologi, dan astrobiologi. Ia mengingatkan kita bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Lebih penting lagi, penemuan ini menunjukkan bahawa kehidupan mungkin lebih fleksibel dan mampu menyesuaikan diri dengan persekitaran yang jauh lebih ekstrem daripada yang kita sangkakan. Sama ada di dasar laut Bumi atau di lautan bulan jauh, oksigen gelap mungkin menjadi kunci untuk memahami di mana dan bagaimana kehidupan boleh wujud di alam semesta.