Oksigen Gelap di Dasar Laut: Penemuan Oksigen Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan

Oksigen Gelap di Dasar Laut: Penemuan Oksigen Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar laut yang gelap tanpa kehadiran cahaya matahari atau fotosintesis. Fenomena yang digelar 'oksigen gelap' ini ditemui di kawasan nodul polimetalik di Lautan Pasifik, di mana arus elektrik semula jadi memecahkan molekul air. Penemuan ini bukan sahaja mencabar teori asal usul kehidupan di Bumi, malah membuka kemungkinan baru untuk kewujudan kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Pengenalan: Oksigen Tanpa Cahaya Matahari Selama berabad-abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton. Proses ini memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air dan membebaskan oksigen. Namun, satu penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggegarkan dunia sains. Pasukan penyelidik dari Universiti Northwestern dan Institut Oseanografi Scripps menemui bukti bahawa oksigen boleh dihasilkan di dasar laut yang gelap, tanpa sebarang cahaya matahari. Fenomena ini dikenali sebagai 'oksigen gelap' dark oxygen dan ditemui di kawasan nodul polimetalik di Zona Clarion-Clipperton, Lautan Pasifik. Metodologi Kajian: Menyelam ke Zona Abyssal Kajian ini diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari Persatuan Sains Marin Scotland SAMS dan disokong oleh penyelidik dari Universiti Northwestern. Pasukan penyelidik menggunakan kenderaan kendalian jauh ROV untuk mengambil sampel sedimen dan nodul polimetalik dari kedalaman lebih 4,000 meter. Mereka mengukur kadar oksigen menggunakan sensor optik dan elektrokimia yang diletakkan di dalam ruang inkubasi tertutup. Hasilnya mengejutkan: kepekatan oksigen meningkat secara signifikan dalam ruang gelap, tanpa sebarang sumber cahaya. Ini menunjukkan bahawa oksigen dihasilkan secara in situ, bukan melalui fotosintesis. Penemuan Utama: Nodul Polimetalik sebagai Bateri Semula Jadi Analisis lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik—bongkah mineral yang kaya dengan mangan, besi, kobalt, dan nikel—bertindak seperti bateri semula jadi. Nodul ini menghasilkan voltan elektrik yang cukup tinggi sehingga 0.95 volt untuk memecahkan molekul air H₂O menjadi hidrogen dan oksigen melalui proses elektrolisis. Fenomena ini dikenali sebagai 'elektrolisis geologi'. Menurut Profesor Franz Geiger dari Universiti Northwestern, "Nodul polimetalik ini seperti bateri geobateri yang mampu menghasilkan oksigen tanpa memerlukan tenaga suria. Ini adalah mekanisme yang tidak pernah dijangka sebelumnya." Implikasi Terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap 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, di mana fotosintesis boleh berlaku. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen mungkin telah wujud di lautan dalam jauh lebih awal daripada yang difikirkan. Ini bermakna kehidupan aerobik yang memerlukan oksigen mungkin telah muncul lebih awal, di kawasan yang gelap dan tanpa cahaya. Kajian ini juga mencadangkan bahawa ekosistem di dasar laut mungkin lebih kompleks dan bergantung kepada oksigen daripada yang disangka. Kesan Terhadap Astrobiologi: Mencari Kehidupan di Bulan Ais Penemuan ini juga membuka perspektif baru dalam astrobiologi, iaitu kajian tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Bulan-bulan seperti Europa bulan Musytari dan Enceladus bulan Zuhal diketahui mempunyai lautan air masin di bawah permukaan ais yang tebal. Sebelum ini, saintis meragui bahawa oksigen boleh wujud di lautan tersebut kerana ketiadaan fotosintesis. Namun, jika nodul polimetalik atau mineral serupa wujud di dasar laut bulan-bulan ini, elektrolisis geologi boleh menghasilkan oksigen yang mencukupi untuk menyokong kehidupan mikrob. Profesor Sweetman menyatakan, "Penemuan ini mengubah cara kita mencari kehidupan di alam semesta. Kita tidak lagi perlu bergantung semata-mata pada cahaya bintang." Cabaran dan Kontroversi: Adakah Ini Benar? Walaupun penemuan ini sangat menarik, ia tidak terlepas daripada kontroversi. Beberapa saintis meragui bahawa voltan yang dihasilkan oleh nodul polimetalik cukup tinggi untuk memecahkan molekul air secara konsisten. Dalam eksperimen makmal, voltan minimum yang diperlukan untuk elektrolisis air tulen adalah 1.23 volt, tetapi dalam air laut yang kaya dengan ion, voltan ini boleh menurun. Pasukan penyelidik mengesahkan bahawa nodul menghasilkan voltan sehingga 0.95 volt, tetapi mereka percaya bahawa kesan pemangkin oleh mineral lain dalam nodul dapat menurunkan halangan tenaga. Kajian lanjut diperlukan untuk mengesahkan mekanisme ini. Masa Depan Penyelidikan: Menyingkap Misteri Lautan Dalam Penemuan oksigen gelap ini membuka banyak soalan baru. Apakah mekanisme tepat yang membolehkan nodul polimetalik menghasilkan oksigen? Adakah fenomena ini berlaku di kawasan lain di lautan dunia? Bagaimanakah oksigen ini mempengaruhi ekosistem dasar laut yang unik? Pasukan penyelidik kini merancang ekspedisi lanjut ke Zona Clarion-Clipperton dan kawasan lain untuk mengkaji taburan nodul polimetalik dan kadar pengeluaran oksigen. Mereka juga akan bekerjasama dengan ahli geokimia dan mikrobiologi untuk memahami kesan oksigen gelap terhadap komuniti mikrob di dasar laut. Kesimpulan: Satu Langkah Besar dalam Sains Penemuan oksigen gelap di dasar laut adalah satu langkah besar dalam sains. Ia bukan sahaja mencabar teori asal usul kehidupan di Bumi, malah membuka pintu kepada kemungkinan baru dalam astrobiologi. Jika oksigen boleh dihasilkan tanpa fotosintesis, maka kehidupan mungkin wujud di tempat yang tidak pernah kita bayangkan sebelumnya. Kajian ini juga mengingatkan kita bahawa lautan dalam masih menyimpan banyak misteri yang belum terungkai. Seperti yang dikatakan oleh Profesor Geiger, "Kita baru sahaja menggaru permukaan. Lautan dalam adalah sempadan terakhir Bumi, dan penemuan ini menunjukkan betapa sedikit yang kita tahu."