Teka-teki Oksigen Laut Dalam Terungkap: Tanpa Fotosintesis

"Saat itulah kami berkata, 'Ya ampun, kami punya sumber oksigen lain,'" kata Sweetman kepada ScienceNews. Ia menjelaskan lebih lanjut bahwa produksi oksigen kemungkinan terjadi di permukaan nodul, sebagaimana dibuktikan oleh korelasi antara laju produksi oksigen dan luas permukaan rata-rata nodul.

Oksigen dan hidrogen: bersama dan terpisah

Bagaimana nodul logam menghasilkan oksigen? Para peneliti menemukan bahwa nodul ini berfungsi seperti baterai kecil, menghasilkan tegangan 0,95 volt di berbagai titik pada permukaannya—setara dengan baterai AA standar. 

Tegangan ini kemungkinan menyebabkan pemecahan molekul air menjadi hidrogen dan oksigen. 

Memang, nodul mangan, yang terkadang disebut sebagai "baterai dalam batu," mengandung kadar logam tinggi yang digunakan dalam produksi baterai, seperti tembaga, mangan, dan kobalt.

Pemecahan air menjadi oksigen dan hidrogen merupakan proses yang umum dan dipahami dengan baik. Setiap molekul air terdiri dari dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen dengan satu atom oksigen, yang berarti atom-atom tersebut berbagi elektron. 

Molekul air dapat dipecah menjadi hidrogen dan oksigen saat dikenai arus listrik dalam suatu proses yang disebut elektrolisis. 

Meskipun elektrolisis air laut biasanya memerlukan tegangan setidaknya 1,5 volt, para peneliti memperkirakan bahwa dalam kondisi tertentu, gugusan nodul secara kolektif dapat menghasilkan tegangan yang lebih tinggi.

Oksigen yang dihasilkan dengan cara ini disebut "oksigen gelap", karena dihasilkan tanpa memerlukan cahaya, berbeda dengan fotosintesis, yang bergantung pada energi cahaya dan dilakukan oleh tanaman dan alga.

Pelepasan oksigen dari bintil logam dapat membantu menjelaskan mengapa lebih dari setengah keanekaragaman hayati dalam ekosistem ini tumbuh subur di permukaan keras bintil tersebut.

Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan sejauh mana organisme ini bergantung pada oksigen yang dipancarkan oleh bintil tersebut.

Perusahaan pertambangan sudah mulai melirik nodul logam ini, yang kaya akan logam langka yang penting untuk berbagai aplikasi teknologi. 

Namun, penambangan laut dalam dapat berdampak luas, tidak hanya pada area tertentu tempat nodul tersebut dipanen, tetapi juga pada lingkungan yang lebih luas. 

Aktivitas penambangan diperkirakan akan menghasilkan awan debu yang dapat mengendap di wilayah yang luas, mirip dengan dampak yang diamati di dekat lokasi konstruksi di daratan. Hingga saat ini, tingkat kerusakan ekologis potensial dari penambangan tersebut masih belum diketahui.

Selain itu, di luar dampak lingkungan langsung dari nodul pada lingkungan di sekitarnya, studi tentang sistem unik ini memiliki makna yang lebih luas.

Mekanisme yang terungkap dalam penelitian ini memperdalam pemahaman kita tentang proses produksi oksigen di Bumi dan mendorong evaluasi ulang terhadap teori yang ada mengenai asal usul kehidupan di planet kita. (Tribun)