Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu daripada Nodul Polimetal yang Mencabar Teori Kehidupan

Penemuan Terbaharu: Oksigen Gelap Dihasilkan di Dasar Laut Tanpa Cahaya Matahari – Kajian Mendedahkan Sumber Oksigen Baharu daripada Nodul Polimetal yang Mencabar Teori Kehidupan. Satu kajian terobosan yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 mendedahkan bahawa nodul polimetal di dasar Lautan Pasifik mampu menghasilkan oksigen melalui proses elektrolisis air laut, tanpa memerlukan cahaya matahari. Penemuan 'oksigen gelap' ini mencabar dogma sains bahawa oksigen hanya dihasilkan oleh organisma fotosintesis. Kajian yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) ini membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi dan potensi kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Latar Belakang Penemuan Oksigen Gelap Selama lebih daripada satu abad, paradigma sains menganggap bahawa oksigen molekul O₂ di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui proses fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria dengan bantuan cahaya matahari. Namun, penemuan mengejutkan oleh pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Scottish Association for Marine Science SAMS telah mengubah pemahaman ini secara radikal. Dalam kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada 22 Julai 2024, mereka melaporkan kehadiran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman lebih 4,000 meter, di zon afotik yang langsung tidak menerima cahaya matahari. Fenomena ini kemudiannya dinamakan sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen oleh komuniti saintifik. Metodologi Kajian di Zona Clarion-Clipperton Pasukan penyelidik menjalankan ekspedisi di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan di Lautan Pasifik yang kaya dengan nodul polimetal—gumpalan mineral sebesar kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan logam nadir bumi. Dengan menggunakan alat pendarat bentik benthic lander yang dilengkapi dengan sensor oksigen optik, mereka mengukur kepekatan oksigen di dalam sedimen dasar laut selama beberapa hari. Keputusan awal menunjukkan peningkatan kepekatan oksigen yang ketara di dalam ruang tertutup pendarat, sesuatu yang mustahil jika hanya bergantung kepada fotosintesis. Untuk memastikan ketepatan, mereka mengulangi pengukuran di pelbagai lokasi dan menggunakan teknik kawalan yang ketat, termasuk menyuntik air laut yang telah dinyahoksigenkan. Keputusan tetap sama: oksigen terus dihasilkan. Hasil dan Implikasi Saintifik Analisis lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetal bertindak seperti bateri semula jadi. Apabila nodul ini terdedah kepada air laut, perbezaan potensi elektrik antara logam-logam di dalamnya seperti mangan dan kobalt menghasilkan voltan yang cukup tinggi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Proses ini berlaku secara spontan pada permukaan nodul yang terendam dalam air laut yang bersifat elektrolit. Kajian menunjukkan bahawa voltan yang dihasilkan boleh mencapai 0.8 hingga 1.0 volt, melebihi ambang minimum 1.23 volt yang diperlukan untuk elektrolisis air. Fenomena ini dikenali sebagai 'geobateri' dan merupakan mekanisme pengeluaran oksigen yang tidak pernah dilaporkan sebelum ini. Kesan terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap teori asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, saintis percaya bahawa oksigen atmosfera mula terkumpul kira-kira 2.4 bilion tahun lalu semasa Peristiwa Pengoksigenan Besar Great Oxidation Event yang disebabkan oleh sianobakteria. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di persekitaran laut dalam jauh lebih awal, menyediakan sumber tenaga untuk organisma aerobik primitif. Profesor Sweetman menyatakan, "Penemuan ini memaksa kita untuk menulis semula buku teks tentang bagaimana dan bila oksigen pertama kali muncul di Bumi. Ia juga membuka kemungkinan bahawa kehidupan mungkin telah bermula di dasar laut, bukan di permukaan." Potensi Kehidupan di Planet Lain Lebih menarik lagi, penemuan ini memberi harapan 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 kerak aisnya. Jika nodul polimetal atau struktur geologi serupa wujud di dasar lautan tersebut, elektrolisis air mungkin dapat menghasilkan oksigen yang mencukupi untuk menyokong kehidupan mikrob. Dr. Jeffrey Marlow, ahli astrobiologi dari Boston University yang tidak terlibat dalam kajian ini, mengulas, "Ini adalah mekanisme yang sangat munasabah untuk menghasilkan oksigen di dunia lautan tanpa cahaya. Ia mengubah cara kita memikirkan tentang kebolehdiaman planet." Cabaran dan Kontroversi Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kritikan. Beberapa saintis mempersoalkan sama ada pengukuran oksigen di dalam pendarat bentik mungkin tercemar oleh gelembung udara yang terperangkap atau tindak balas kimia lain. Namun, pasukan penyelidik telah menjalankan pelbagai ujian kawalan, termasuk menggunakan pendarat tanpa nodul, dan mendapati tiada peningkatan oksigen. Mereka juga mengesahkan bahawa proses elektrolisis berlaku dengan mengukur arus elektrik kecil di permukaan nodul. Kajian lanjut sedang dirancang untuk memahami dengan lebih mendalam mekanisme geobateri ini dan potensi aplikasinya. Implikasi terhadap Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mempunyai implikasi praktikal yang signifikan, terutamanya dalam konteks perlombongan laut dalam. Zona Clarion-Clipperton kini menjadi tumpuan syarikat perlombongan yang ingin mengekstrak nodul polimetal untuk logam nadir bumi yang digunakan dalam teknologi hijau seperti bateri kenderaan elektrik. Jika nodul ini memainkan peranan penting dalam menghasilkan oksigen di dasar laut, perlombongan secara besar-besaran boleh mengganggu ekosistem yang bergantung kepada oksigen gelap ini. Profesor Sweetman memberi amaran, "Kita perlu berhati-hati sebelum melombong nodul ini. Mereka mungkin menyokong komuniti biologi yang unik dan tidak diketahui." Kesimpulan Penemuan oksigen gelap merupakan salah satu penemuan saintifik paling mengejutkan dalam dekad ini. Ia bukan sahaja mencabar pemahaman asas kita tentang kitaran oksigen Bumi, malah membuka pintu kepada kemungkinan baharu dalam astrobiologi dan pemuliharaan laut dalam. Kajian ini mengingatkan kita bahawa lautan dalam masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui. Seperti yang dinyatakan oleh Profesor Sweetman, "Kita baru sahaja menggaru permukaan. Siapa tahu apa lagi yang tersembunyi di dasar laut?"