Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya terhasil melalui proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains. Pasukan penyelidik dari Institut Oseanografi Scripps di Universiti California San Diego dan Universiti Southern Denmark telah menemui satu sumber oksigen baharu yang tidak bergantung kepada cahaya matahari langsung, yang dinamakan 'oksigen gelap' (dark oxygen). Penemuan ini berlaku di Zon Clarion-Clipperton, sebuah kawasan di dasar Lautan Pasifik yang kaya dengan nodul polimetalik, pada kedalaman kira-kira 4,000 meter.
Penemuan Mengejutkan di Dasar Laut Pasifik
Kajian ini pada asalnya bertujuan untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh organisma di dasar laut. Pasukan penyelidik menggunakan alat pendarat bentik (benthic lander) yang diletakkan di dasar laut untuk memantau kepekatan oksigen dalam ruang tertutup. Secara mengejutkan, bacaan menunjukkan kepekatan oksigen meningkat secara berterusan, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Fenomena ini tidak dapat dijelaskan oleh proses biologi biasa kerana tiada organisma fotosintetik wujud di kedalaman tersebut. Ketua penyelidik, Profesor Andrew Sweetman dari Persatuan Sains Marin Scotland, menyatakan bahawa pada mulanya mereka menyangka alat pengukur rosak. Namun, selepas bertahun-tahun pengesahan dan ujian kawalan, mereka akhirnya menerima bahawa oksigen benar-benar dihasilkan di dasar laut tanpa cahaya.
Mekanisme Penghasilan Oksigen Gelap
Penyelidikan lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik – ketulan mineral sebesar kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga – memainkan peranan penting. Nodul ini mempunyai cas elektrik semula jadi yang sangat tinggi, mampu menghasilkan voltan sehingga 0.95 volt. Apabila nodul-nodul ini berada dalam jarak yang rapat, ia membentuk sejenis 'geobateri' yang menghasilkan arus elektrik yang mencukupi untuk memecahkan molekul air (H₂O) kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini berlaku secara berterusan tanpa memerlukan cahaya atau organisma hidup. Penemuan ini merupakan kali pertama manusia menyaksikan penghasilan oksigen secara abiotik dalam skala besar di persekitaran semula jadi.
Implikasi Terhadap Asal Usul Kehidupan
Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan mula muncul di lautan purba kira-kira 3.7 bilion tahun yang lalu, dan oksigen yang diperlukan untuk metabolisme aerobik hanya wujud selepas evolusi fotosintesis. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di dasar laut jauh sebelum fotosintesis muncul. Ini bermakna kehidupan aerobik mungkin telah bermula lebih awal daripada yang disangka, atau bahkan mungkin berasal dari persekitaran dasar laut yang gelap. Para saintis kini perlu menulis semula babak awal sejarah Bumi.
Potensi Eksplorasi Angkasa
Penemuan ini juga membuka peluang baharu dalam pencarian kehidupan di luar Bumi. Bulan-bulan berais seperti Europa (bulan Musytari) dan Enceladus (bulan Zuhal) diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan berais yang tebal. Jika oksigen boleh dihasilkan secara elektrokimia di dasar laut Bumi tanpa cahaya, proses yang sama mungkin berlaku di dasar lautan Europa dan Enceladus yang juga kaya dengan mineral. Ini menjadikan kedua-dua bulan tersebut sebagai calon yang lebih kuat untuk menempatkan kehidupan mikrob. Misi seperti Europa Clipper NASA yang akan dilancarkan pada Oktober 2024 mungkin perlu mempertimbangkan fenomena ini dalam reka bentuk instrumen pencarian kehidupan.
Cabaran dan Kontroversi
Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kontroversi. Beberapa saintis meragui sama ada voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetalik cukup tinggi untuk memecahkan molekul air secara konsisten. Elektrolisis air biasanya memerlukan voltan minimum 1.23 volt, manakala nodul hanya menghasilkan sekitar 0.95 volt. Pasukan penyelidik berhujah bahawa susunan berantai nodul boleh meningkatkan voltan secara kumulatif, tetapi kajian lanjut diperlukan untuk mengesahkan mekanisme ini. Selain itu, implikasi terhadap perlombongan laut dalam juga menjadi perdebatan. Kawasan Clarion-Clipperton merupakan sasaran utama syarikat perlombongan untuk mengekstrak nodul polimetalik bagi pembuatan bateri kenderaan elektrik. Jika nodul ini terbukti penting dalam menghasilkan oksigen untuk ekosistem laut dalam, perlombongan boleh mengganggu keseimbangan oksigen dan mengancam kehidupan bentik yang bergantung kepadanya.
Kesimpulan
Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik merupakan salah satu penemuan saintifik paling mengejutkan dalam dekad ini. Ia bukan sahaja mencabar paradigma sedia ada tentang kitaran oksigen global, malah membuka lembaran baharu dalam astrobiologi dan pemahaman kita tentang kemungkinan kehidupan di alam semesta. Sementara para saintis terus mengkaji mekanisme dan implikasinya, satu perkara yang pasti: Bumi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk disingkap, dan kadang-kadang, jawapan kepada misteri terbesar terletak di tempat yang paling gelap dan paling dalam.
Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Pasifik – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu yang Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar laut Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa kehadiran cahaya matahari. Oksigen 'gelap' ini dihasilkan oleh nodul polimetalik yang bertindak seperti bateri geobateri, menguraikan air laut melalui elektrolisis semula jadi. Penemuan ini mencabar teori sedia ada bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis, sekaligus membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi dan potensi kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya terhasil melalui proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains. Pasukan penyelidik dari Institut Oseanografi Scripps di Universiti California San Diego dan Universiti Southern Denmark telah menemui satu sumber oksigen baharu yang tidak bergantung kepada cahaya matahari langsung, yang dinamakan 'oksigen gelap' dark oxygen . Penemuan ini berlaku di Zon Clarion-Clipperton, sebuah kawasan di dasar Lautan Pasifik yang kaya dengan nodul polimetalik, pada kedalaman kira-kira 4,000 meter.
Penemuan Mengejutkan di Dasar Laut Pasifik
Kajian ini pada asalnya bertujuan untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh organisma di dasar laut. Pasukan penyelidik menggunakan alat pendarat bentik benthic lander yang diletakkan di dasar laut untuk memantau kepekatan oksigen dalam ruang tertutup. Secara mengejutkan, bacaan menunjukkan kepekatan oksigen meningkat secara berterusan, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Fenomena ini tidak dapat dijelaskan oleh proses biologi biasa kerana tiada organisma fotosintetik wujud di kedalaman tersebut. Ketua penyelidik, Profesor Andrew Sweetman dari Persatuan Sains Marin Scotland, menyatakan bahawa pada mulanya mereka menyangka alat pengukur rosak. Namun, selepas bertahun-tahun pengesahan dan ujian kawalan, mereka akhirnya menerima bahawa oksigen benar-benar dihasilkan di dasar laut tanpa cahaya.
Mekanisme Penghasilan Oksigen Gelap
Penyelidikan lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik – ketulan mineral sebesar kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga – memainkan peranan penting. Nodul ini mempunyai cas elektrik semula jadi yang sangat tinggi, mampu menghasilkan voltan sehingga 0.95 volt. Apabila nodul-nodul ini berada dalam jarak yang rapat, ia membentuk sejenis 'geobateri' yang menghasilkan arus elektrik yang mencukupi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini berlaku secara berterusan tanpa memerlukan cahaya atau organisma hidup. Penemuan ini merupakan kali pertama manusia menyaksikan penghasilan oksigen secara abiotik dalam skala besar di persekitaran semula jadi.
Implikasi Terhadap Asal Usul Kehidupan
Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan mula muncul di lautan purba kira-kira 3.7 bilion tahun yang lalu, dan oksigen yang diperlukan untuk metabolisme aerobik hanya wujud selepas evolusi fotosintesis. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di dasar laut jauh sebelum fotosintesis muncul. Ini bermakna kehidupan aerobik mungkin telah bermula lebih awal daripada yang disangka, atau bahkan mungkin berasal dari persekitaran dasar laut yang gelap. Para saintis kini perlu menulis semula babak awal sejarah Bumi.
Potensi Eksplorasi Angkasa
Penemuan ini juga membuka peluang baharu dalam pencarian kehidupan di luar Bumi. Bulan-bulan berais seperti Europa bulan Musytari dan Enceladus bulan Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan berais yang tebal. Jika oksigen boleh dihasilkan secara elektrokimia di dasar laut Bumi tanpa cahaya, proses yang sama mungkin berlaku di dasar lautan Europa dan Enceladus yang juga kaya dengan mineral. Ini menjadikan kedua-dua bulan tersebut sebagai calon yang lebih kuat untuk menempatkan kehidupan mikrob. Misi seperti Europa Clipper NASA yang akan dilancarkan pada Oktober 2024 mungkin perlu mempertimbangkan fenomena ini dalam reka bentuk instrumen pencarian kehidupan.
Cabaran dan Kontroversi
Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kontroversi. Beberapa saintis meragui sama ada voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetalik cukup tinggi untuk memecahkan molekul air secara konsisten. Elektrolisis air biasanya memerlukan voltan minimum 1.23 volt, manakala nodul hanya menghasilkan sekitar 0.95 volt. Pasukan penyelidik berhujah bahawa susunan berantai nodul boleh meningkatkan voltan secara kumulatif, tetapi kajian lanjut diperlukan untuk mengesahkan mekanisme ini. Selain itu, implikasi terhadap perlombongan laut dalam juga menjadi perdebatan. Kawasan Clarion-Clipperton merupakan sasaran utama syarikat perlombongan untuk mengekstrak nodul polimetalik bagi pembuatan bateri kenderaan elektrik. Jika nodul ini terbukti penting dalam menghasilkan oksigen untuk ekosistem laut dalam, perlombongan boleh mengganggu keseimbangan oksigen dan mengancam kehidupan bentik yang bergantung kepadanya.
Kesimpulan
Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik merupakan salah satu penemuan saintifik paling mengejutkan dalam dekad ini. Ia bukan sahaja mencabar paradigma sedia ada tentang kitaran oksigen global, malah membuka lembaran baharu dalam astrobiologi dan pemahaman kita tentang kemungkinan kehidupan di alam semesta. Sementara para saintis terus mengkaji mekanisme dan implikasinya, satu perkara yang pasti: Bumi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk disingkap, dan kadang-kadang, jawapan kepada misteri terbesar terletak di tempat yang paling gelap dan paling dalam.