Dari Mana Asal Oksigen yang Ditemukan di Dasar Laut?

Para peneliti awalnya mengira mikroba laut dalam menghasilkan oksigen. Gagasan itu mungkin tampak tidak masuk akal, tetapi para ilmuwan baru-baru ini menemukan bahwa beberapa mikroba dapat menghasilkan “oksigen gelap” tanpa adanya sinar matahari.

Dalam uji laboratorium yang mereproduksi kondisi di dasar laut, Sweetman dan rekan-rekannya meracuni air laut dengan merkuri klorida untuk membunuh mikroba. Namun, kadar oksigen tetap meningkat.

Jika oksigen gelap ini tidak berasal dari proses biologis, maka oksigen itu pasti berasal dari proses geologis, para ilmuwan beralasan. Mereka menguji beberapa hipotesis yang mungkin seperti radioaktivitas dalam nodul tersebut menguraikan molekul air laut untuk menghasilkan oksigen atau bahwa ada sesuatu yang menarik oksigen dari mangan oksida pada nodul tetapi akhirnya mengesampingkannya.

Kemudian, suatu hari di tahun 2022, Sweetman sedang menonton video tentang penambangan laut dalam ketika ia mendengar nodul tersebut disebut sebagai “baterai di dalam batu.” Pemasaran itu hanyalah metafora, tetapi membuatnya bertanya-tanya apakah nodul tersebut entah bagaimana dapat bertindak sebagai geobaterai alami.

Jika mereka bermuatan listrik, mereka berpotensi dapat memecah air laut menjadi hidrogen dan oksigen melalui proses yang disebut elektrolisis air laut. (Baterai yang dijatuhkan ke air garam menghasilkan efek yang serupa.)

“Hebatnya, ada hampir satu volt [muatan listrik] di permukaan nodul-nodul ini,” kata Sweetman.

Sebagai perbandingan, baterai AA membawa sekitar 1,5 volt. Nodul-nodul tersebut dapat menjadi bermuatan saat tumbuh, karena berbagai logam diendapkan secara tidak teratur selama jutaan tahun dan gradien muatan berkembang di antara setiap lapisan. Elektrolisis air laut saat ini merupakan teori utama para peneliti untuk produksi oksigen gelap, dan mereka berencana untuk mengujinya lebih lanjut.

Namun, tidak jelas apakah (atau sejauh mana) nodul-nodul ini menciptakan oksigen secara alami di dasar laut. Dalam sebagian besar percobaan, produksi oksigen berhenti setelah dua hari, yang mungkin menunjukkan bahwa wahana pendarat menyebabkannya dengan mengganggu sesuatu tentang lingkungan.

“Namun, ada kemungkinan juga bahwa reaksi tersebut akhirnya berhenti karena “efek botol” di dalam ruang tertutup,” ujar Marlow. “Produk-produk terbentuk, reaktan menghilang, dan kemudian reaksi berhenti. Namun dalam sistem terbuka... prosesnya bisa lebih konsisten,” jelasnya.

Bo Barker Jørgensen, seorang ahli biogeokimia kelautan di Institut Max Planck untuk Mikrobiologi Kelautan di Bremen, Jerman, skeptis bahwa nodul-nodul ini menghasilkan oksigen ketika dibiarkan tidak terganggu di dasar laut.

(Jørgensen tidak terlibat dalam penelitian ini tetapi merupakan salah satu peninjau sejawat untuk Nature Geoscience.) Namun, tampaknya nodul-nodul tersebut menghasilkan oksigen melalui elektrolisis.“Dan itu sendiri merupakan pengamatan yang sangat menarik yang belum pernah diamati sebelumnya, sepengetahuan saya,” paparnya.

Para peneliti belum mengetahui apakah oksigen ini penting bagi kehidupan di dasar laut CCZ. Nodul-nodul dan sedimen di sekitarnya merupakan habitat bagi kehidupan laut dalam, dari mikroba kecil hingga “megafauna” yang lebih besar, seperti ikan dan bintang laut.

Setengah dari megafauna ekosistem hanya ditemukan di nodul. Ini adalah “ekosistem yang kurang dipahami,” kata Levin. “Kami bahkan belum menemukan sebagian besar spesies di laut dalam, apalagi mempelajarinya,” tambahnya.