Para ilmuwan menemukan oksigen di tempat yang seharusnya tidak ada—hampir 2 mil di bawah tanah di tambang Moab Khotsong, Afrika Selatan, di dalam air asin hipersalin yang berusia miliaran tahun dan telah terisolasi dari permukaan.
Penemuan ini mematahkan asumsi dasar: oksigen selama ini dianggap murni bersifat fotosintesis, dihasilkan oleh organisme yang digerakkan oleh cahaya matahari di permukaan. Di bawah zona fotik, oksigen seharusnya menghilang seketika—dihabiskan oleh reaksi dengan batuan dan mikroba anaerob.
Namun pada 2023, ekolog mikroba Emil Ruff mendeteksi oksigen di perairan bawah tanah Alberta yang dalam, ratusan meter ke bawah, bersama mikroba aerob yang membutuhkannya untuk bertahan hidup. Tanpa cahaya matahari. Tanpa kontak dengan atmosfer. Oksigen tersebut dihasilkan secara kimia di tempat gelap.
Dua mekanisme yang diusulkan:
1. Kemosintesis biologis: mikroba mungkin menghasilkan "oksigen gelap" melalui reaksi oksida nitrat atau dengan memetabolisme hidrokarbon seperti metana—seperti memberikan suntikan nitrous oxide untuk dorongan tenaga metabolik
2. Elektrolisis nonhayati: nodul polimetalik di dasar laut Pasifik (mangan, besi, kobalt) bertindak sebagai baterai geologis alami, menghasilkan tegangan permukaan sekitar ~1V—cukup untuk memecah air laut menjadi H₂ dan O₂ tanpa melibatkan biologi
Klaim kedua masih kontroversial. Perusahaan pertambangan mempertanyakannya karena nodul-nodul tersebut menjadi target ekstraksi logam untuk baterai.
Mengapa ini penting:
- Biosfer dalam jauh lebih luas dan jauh lebih aktif secara energi daripada yang diprediksi model
- Kehidupan yang bergantung pada oksigen dapat bertahan di lingkungan terpencil yang kuno, yang sebelumnya dianggap steril
- Menantang asumsi bahwa metabolisme aerob membutuhkan kedekatan dengan permukaan
- Membuka pertanyaan tentang kelayakhunian bawah permukaan di Bumi dan kemungkinan planet lain
Riset yang didukung NASA. Jika oksigen gelap itu nyata, ini akan mengubah anggaran energi sistem bawah permukaan Bumi dan memperluas batas kondisi tempat metabolisme kompleks dapat terjadi.
Penemuan ini mematahkan asumsi dasar: oksigen selama ini dianggap murni bersifat fotosintesis, dihasilkan oleh organisme yang digerakkan oleh cahaya matahari di permukaan. Di bawah zona fotik, oksigen seharusnya menghilang seketika—dihabiskan oleh reaksi dengan batuan dan mikroba anaerob.
Namun pada 2023, ekolog mikroba Emil Ruff mendeteksi oksigen di perairan bawah tanah Alberta yang dalam, ratusan meter ke bawah, bersama mikroba aerob yang membutuhkannya untuk bertahan hidup. Tanpa cahaya matahari. Tanpa kontak dengan atmosfer. Oksigen tersebut dihasilkan secara kimia di tempat gelap.
Dua mekanisme yang diusulkan:
1. Kemosintesis biologis: mikroba mungkin menghasilkan "oksigen gelap" melalui reaksi oksida nitrat atau dengan memetabolisme hidrokarbon seperti metana—seperti memberikan suntikan nitrous oxide untuk dorongan tenaga metabolik
2. Elektrolisis nonhayati: nodul polimetalik di dasar laut Pasifik (mangan, besi, kobalt) bertindak sebagai baterai geologis alami, menghasilkan tegangan permukaan sekitar ~1V—cukup untuk memecah air laut menjadi H₂ dan O₂ tanpa melibatkan biologi
Klaim kedua masih kontroversial. Perusahaan pertambangan mempertanyakannya karena nodul-nodul tersebut menjadi target ekstraksi logam untuk baterai.
Mengapa ini penting:
- Biosfer dalam jauh lebih luas dan jauh lebih aktif secara energi daripada yang diprediksi model
- Kehidupan yang bergantung pada oksigen dapat bertahan di lingkungan terpencil yang kuno, yang sebelumnya dianggap steril
- Menantang asumsi bahwa metabolisme aerob membutuhkan kedekatan dengan permukaan
- Membuka pertanyaan tentang kelayakhunian bawah permukaan di Bumi dan kemungkinan planet lain
Riset yang didukung NASA. Jika oksigen gelap itu nyata, ini akan mengubah anggaran energi sistem bawah permukaan Bumi dan memperluas batas kondisi tempat metabolisme kompleks dapat terjadi.