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 terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience mendedahkan penemuan mengejutkan: oksigen dihasilkan di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter tanpa kehadiran cahaya matahari. Proses ini, yang digelar 'oksigen gelap' (dark oxygen), berlaku apabila nodul polimetal yang kaya dengan mangan dan logam lain bertindak sebagai bateri semula jadi, menguraikan molekul air melalui elektrolisis. Penemuan ini mencabar andaian asas bahawa fotosintesis adalah satu-satunya sumber oksigen di Bumi dan membuka kemungkinan baharu untuk asal usul kehidupan serta penerokaan angkasa.. Latar Belakang Penemuan yang Menggemparkan Dunia Sains Selama berabad-abad, para saintis menerima bahawa oksigen di atmosfera Bumi berasal daripada fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan fitoplankton. Proses ini memerlukan cahaya matahari untuk memecahkan molekul air dan membebaskan oksigen. Namun, satu kajian yang diterbitkan pada Julai 2024 dalam jurnal Nature Geoscience oleh pasukan penyelidik dari Scottish Association for Marine Science SAMS dan Universiti Boston telah mematahkan paradigma tersebut. Mereka menemui bukti bahawa oksigen juga boleh dihasilkan di dasar laut yang gelap gelita, pada kedalaman lebih 4,000 meter, tanpa sebarang cahaya matahari. Fenomena ini dinamakan 'oksigen gelap' dark oxygen dan ia berpotensi mengubah pemahaman kita tentang kitaran oksigen global dan asal usul kehidupan. Metodologi Kajian: Eksperimen di Zona Clarion-Clipperton Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Andrew Sweetman dari SAMS menjalankan eksperimen di Zona Clarion-Clipperton CCZ , sebuah kawasan di Lautan Pasifik yang terkenal dengan kekayaan nodul polimetal. Nodul ini adalah ketulan mineral sebesar kentang yang mengandungi mangan, nikel, kobalt, dan tembaga. Para saintis menggunakan alat pendaratan bentik benthic lander yang dilengkapi dengan penderia oksigen dan kamera untuk mengukur kadar penggunaan oksigen di dasar laut. Mereka pada mulanya mengkaji proses respirasi organisma bentik, tetapi mendapati bacaan oksigen meningkat secara misteri di dalam kebuk eksperimen yang tertutup. Selepas bertahun-tahun mengesahkan data dan menolak kemungkinan ralat alat, mereka menyimpulkan bahawa nodul polimetal sendiri menghasilkan oksigen melalui proses elektrolisis air laut. Hasil Kajian: Nodul Polimetal sebagai Bateri Semula Jadi Kajian mendapati bahawa nodul polimetal mempunyai keupayaan untuk menghasilkan voltan elektrik yang kecil apabila terdedah kepada air laut. Setiap nodul bertindak seperti sel galvanik, di mana logam-logam berbeza dalam nodul seperti mangan dan besi bertindak sebagai elektrod, manakala air laut berfungsi sebagai elektrolit. Apabila nodul-nodul ini tersusun rapat di dasar laut, perbezaan potensi elektrik antara mereka mencukupi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen. Proses ini, yang dikenali sebagai elektrolisis air, biasanya memerlukan tenaga elektrik luaran, tetapi di sini ia berlaku secara semula jadi. Pengukuran menunjukkan bahawa kadar pengeluaran oksigen gelap ini adalah setanding dengan kadar penggunaan oksigen oleh organisma di kawasan tersebut, menunjukkan bahawa ia merupakan sumber oksigen yang signifikan dalam ekosistem laut dalam. Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap mempunyai implikasi yang mendalam terhadap teori asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, saintis percaya bahawa kehidupan awal di Bumi muncul di lautan cetek yang menerima cahaya matahari, kerana fotosintesis dianggap sebagai satu-satunya cara untuk menghasilkan oksigen. Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen boleh wujud di persekitaran yang gelap dan kaya dengan logam, seperti di lubang hidroterma atau di dasar laut purba. Ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan mungkin bermula di laut dalam, di mana oksigen gelap menyediakan sumber tenaga untuk organisma anaerobik atau aerobik awal. Kajian ini juga menyokong hipotesis bahawa planet-planet lain yang mempunyai lautan dan aktiviti geologi, seperti Europa bulan Musytari atau Enceladus bulan Zuhal , mungkin mempunyai oksigen yang dihasilkan melalui proses yang sama, tanpa memerlukan fotosintesis. Kontroversi dan Cabaran: Perlombongan Laut Dalam Penemuan ini juga mencetuskan perdebatan hangat mengenai perlombongan laut dalam. Nodul polimetal di CCZ menjadi sasaran utama syarikat perlombongan kerana kandungan logam berharga yang diperlukan untuk bateri kenderaan elektrik dan teknologi hijau. Namun, jika nodul ini memainkan peranan penting dalam menghasilkan oksigen di laut dalam, perlombongan secara besar-besaran boleh mengganggu keseimbangan ekosistem dan mengurangkan sumber oksigen untuk organisma bentik. Pihak berkuasa antarabangsa, seperti International Seabed Authority ISA , kini berdepan dengan tekanan untuk menilai semula peraturan perlombongan berdasarkan penemuan ini. Para penyelidik menyeru agar kajian lanjut dijalankan untuk memahami skala dan kepentingan oksigen gelap sebelum sebarang aktiviti perlombongan dimulakan. Kesimpulan: Satu Anjakan Paradigma dalam Sains Bumi Penemuan oksigen gelap adalah satu anjakan paradigma yang setanding dengan penemuan lubang hidroterma pada tahun 1977. Ia bukan sahaja mencabar andaian asas tentang kitaran oksigen, malah membuka persoalan baharu tentang bagaimana kehidupan boleh wujud di persekitaran yang melampau. Kajian ini juga mengingatkan kita bahawa Bumi masih menyimpan banyak misteri yang belum terungkai, dan bahawa teknologi moden membolehkan kita meneroka sempadan yang sebelum ini tidak dapat dicapai. Dengan penemuan ini, para saintis kini perlu menulis semula bab tentang asal usul oksigen dan kehidupan di Bumi, serta mempertimbangkan implikasinya terhadap pencarian kehidupan di planet lain.