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

Penemuan Oksigen Gelap di Dasar Laut Pasifik: Oksigen Dihasilkan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Para saintis dari Scottish Association for Marine Science (SAMS) menemui pengeluaran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, tanpa kehadiran cahaya matahari. Fenomena yang digelar 'oksigen gelap' ini dihasilkan oleh nodul polimetalik yang bertindak seperti bateri geobateri, memecahkan molekul air melalui elektrolisis semula jadi. Penemuan ini mencabar andaian bahawa oksigen hanya terhasil melalui fotosintesis dan membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi serta potensi kehidupan di planet lain seperti Europa dan Enceladus.. Pengenalan: Oksigen Tanpa Cahaya Matahari Selama lebih satu abad, para saintis meyakini bahawa oksigen di Bumi hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis – proses biokimia yang memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 telah menggemparkan dunia sains. Pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman menemui bukti kukuh bahawa oksigen turut dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, di kawasan yang dikenali sebagai Zon Clarion-Clipperton. Kawasan ini gelap sepenuhnya, tanpa sebarang cahaya matahari, dan tekanan airnya mencecah 400 atmosfera. Fenomena ini dinamakan 'oksigen gelap' dark oxygen , dan penemuannya telah mencabar salah satu dogma utama dalam biologi dan geokimia. Metodologi Kajian: Mengukur Pengeluaran Oksigen di Dasar Laut Kajian ini pada asalnya bertujuan untuk mengukur kadar penggunaan oksigen oleh organisma bentik di dasar laut. Pasukan penyelidik menggunakan alat benthic chamber – sebuah kubah khas yang diletakkan di dasar laut untuk memerangkap air dan mengukur perubahan kepekatan oksigen dari semasa ke semasa. Mereka menjalankan eksperimen di beberapa lokasi di Zon Clarion-Clipperton, sebuah kawasan yang kaya dengan nodul polimetalik – ketulan mineral sebesar kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Secara teori, di kawasan yang gelap dan tanpa fotosintesis, kepekatan oksigen sepatutnya menurun kerana respirasi organisma. Namun, sebaliknya berlaku: kepekatan oksigen meningkat secara konsisten di dalam kebuk tersebut. Untuk memastikan keputusan ini bukan kesilapan, pasukan mengulangi eksperimen berkali-kali dan menggunakan pelbagai kaedah kawalan, termasuk menyuntik air laut steril dan menggunakan penderia oksigen yang berbeza. Semua keputusan menunjukkan peningkatan oksigen yang signifikan. Penemuan Mengejutkan: Nodul Polimetalik sebagai Geobateri Analisis lanjut mendedahkan bahawa nodul polimetalik itu sendiri yang bertanggungjawab menghasilkan oksigen. Nodul-nodul ini mempunyai sifat elektrik yang unik – ia mampu menghasilkan voltan rendah sekitar 0.5 hingga 1.0 volt apabila terdedah kepada air laut. Fenomena ini dikenali sebagai electrolysis semula jadi, di mana arus elektrik yang dihasilkan oleh nodul memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen. Proses ini serupa dengan elektrolisis buatan manusia, tetapi berlaku secara spontan di dasar laut. Pasukan penyelidik mengesahkan mekanisme ini dengan mengasingkan nodul di makmal dan mengukur pengeluaran oksigen dalam keadaan terkawal. Mereka mendapati bahawa nodul yang kaya dengan mangan dan nikel menghasilkan voltan yang mencukupi untuk memecahkan air. Penemuan ini menunjukkan bahawa nodul polimetalik bertindak seperti 'geobateri' semula jadi, menjana oksigen tanpa sebarang bantuan organisma hidup. Implikasi untuk Astrobiologi: Kehidupan di Planet Lain Penemuan oksigen gelap mempunyai implikasi yang mendalam terhadap astrobiologi – kajian tentang kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Selama ini, pencarian kehidupan di planet lain seperti Marikh atau bulan-bulan berais seperti Europa bulan Musytari dan Enceladus bulan Zuhal tertumpu kepada kehadiran air dan sumber tenaga. Oksigen dianggap sebagai penanda penting biosignature untuk kehidupan, tetapi ia hanya dianggap terhasil melalui fotosintesis. Kini, dengan penemuan bahawa oksigen boleh dihasilkan secara abiotik melalui elektrolisis mineral, para saintis perlu merangka semula strategi pencarian kehidupan. Di Europa, misalnya, lautan bawah permukaannya yang berais mungkin mengandungi mineral yang serupa dengan nodul polimetalik. Jika elektrolisis semula jadi boleh berlaku di sana, maka oksigen mungkin wujud di lautan Europa tanpa memerlukan fotosintesis. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan heterotrof yang memerlukan oksigen boleh wujud di dunia yang jauh dari cahaya matahari. Implikasi Ekologi dan Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mempunyai implikasi segera terhadap ekologi laut dalam dan industri perlombongan. Zon Clarion-Clipperton kini menjadi tumpuan syarikat perlombongan yang ingin mengekstrak nodul polimetalik untuk menghasilkan bateri kenderaan elektrik. Namun, jika nodul ini merupakan sumber utama oksigen di dasar laut, penyingkirannya secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan oksigen di ekosistem laut dalam. Pasukan penyelidik memberi amaran bahawa perlombongan laut dalam mungkin mempunyai kesan yang tidak dijangka terhadap komuniti bentik yang bergantung kepada oksigen gelap. Lebih membimbangkan, proses elektrolisis ini mungkin juga menghasilkan hidrogen, yang boleh menjadi sumber tenaga untuk mikroorganisma kemosintetik. Oleh itu, sebarang aktiviti perlombongan perlu dinilai dengan teliti untuk mengelakkan kerosakan ekosistem yang belum difahami sepenuhnya. Kesimpulan: Satu Paradigma Baharu dalam Sains Bumi Penemuan oksigen gelap di dasar Lautan Pasifik bukan sekadar satu kejutan saintifik, tetapi satu anjakan paradigma dalam pemahaman kita tentang kitaran oksigen global. Ia menunjukkan bahawa Bumi mempunyai mekanisme pengeluaran oksigen yang tidak bergantung kepada kehidupan, sekaligus mencabar sempadan antara geologi dan biologi. Lebih penting lagi, penemuan ini mengingatkan kita bahawa lautan dalam – yang meliputi lebih 60 peratus permukaan Bumi – masih menyimpan banyak misteri yang belum terungkai. Sama ada di Marikh, Europa, atau Enceladus, prinsip yang sama mungkin berlaku: kehidupan mungkin tidak memerlukan cahaya matahari untuk bernafas. Yang diperlukan hanyalah air, mineral yang sesuai, dan sedikit elektrik semula jadi.