Penemuan Generator Kehidupan Tertua di Dunia Berusia 1,2 Miliar Tahun

Tim peneliti internasional mengumumkan telah menemukan sistem air bawah tanah berusia 1,2 miliar tahun di dalam tambang penghasil emas dan uranium di Moab Khotsong, Afrika Selatan. Sistem tersebut menjadi generator kehidupan di air tanah tertua di Bumi.

Temuan ini memberikan lebih banyak wawasan tentang bagaimana kehidupan dipertahankan di bawah permukaan bumi dan bagaimana ia dapat berkembang di planet lain. Laporan lengkap temuan ini telah dipublikasikan di jurnal Nature Communicationsdengan judul "86Kr excess and other noble gases identify a billion-year-old radiogenically-enriched groundwater system" baru-baru ini.

Oliver Warr, rekan peneliti di Departemen Ilmu Bumi di University of Toronto dan penulis utama studi mengatakan, untuk pertama kalinya, mereka memiliki wawasan tentang bagaimana energi yang tersimpan jauh di bawah permukaan bumi dapat dilepaskan dan didistribusikan secara lebih luas dari waktu ke waktu.

"Anggap saja (ini) sebagai Kotak Pandora dari kekuatan penghasil helium dan hidrogen, yang dapat kita pelajari bagaimana memanfaatkannya untuk kepentingan biosfer dalam dalam skala global," kata Warr dilansir dari eurekalert.

Sementara itu, Barbara Sherwood Lollar, profesor di Departemen Ilmu Bumi di University of Toronto dan penulis korespondensi mengatakan: "Sepuluh tahun yang lalu, mereka menemukan air tanah berusia satu miliar tahun dari bawah Perisai Kanada sepertinya ini baru permulaan."

"Sekarang, 2,9 km di bawah permukaan bumi di Moab Khotsong, kami telah menemukan bahwa pos terdepan siklus air dunia lebih luas dari yang diperkirakan sebelumnya," Sherwood menambahkan.

Uranium dan unsur radioaktif lainnya secara alami terjadi di batuan induk sekitarnya yang mengandung mineral dan deposit bijih. Elemen-elemen ini menyimpan informasi baru tentang peran air tanah sebagai generator kehidupan untuk kelompok mikroorganisme chemolithotrophic, atau pemakan batu. Mikroorganisme ini sebelumnya ditemukan di bawah permukaan bumi.

Ketika unsur-unsur seperti uranium, thorium, dan kalium meluruh di bawah permukaan, radiasi alfa, beta, dan gamma yang dihasilkan memiliki efek riak. Kemudian memicu apa yang disebut reaksi radiogenik di batuan dan cairan di sekitarnya.

Di Moab Khotsong, para peneliti menemukan sejumlah besar helium radiogenik, neon, argon dan xenon. Juga, penemuan isotop kripton yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Radiasi juga memecah molekul air dalam proses yang disebut radiolisis, menghasilkan konsentrasi besar hidrogen. Itu menjadi sumber energi penting bagi komunitas mikroba bawah permukaan jauh di dalam Bumi. Karena jauh di bawah permukaan Bumi, mereka tidak dapat mengakses energi dari matahari untuk fotosintesis.

Karena massanya yang sangat kecil, helium dan neon sangat berharga untuk mengidentifikasi dan mengukur potensi transportasinya. Sementara porositas yang sangat rendah dari batuan dasar kristal di mana air ini ditemukan berarti air tanah itu sendiri sebagian besar terisolasi dan jarang bercampur. Paling tidak terhitung usianya 1,2 miliar tahun, difusi masih bisa terjadi.

"Bahan padat seperti plastik, baja tahan karat, dan bahkan batu padat akhirnya dapat ditembus dengan menyebarkan helium, seperti pengempisan balon berisi helium," kata Warr.

"Hasil kami menunjukkan bahwa difusi telah menyediakan jalan bagi 75 hingga 82 persen helium dan neon yang awalnya dihasilkan oleh reaksi radiogenik untuk diangkut melalui kerak di atasnya."

Para peneliti menekankan bahwa wawasan baru studi tentang seberapa banyak helium berdifusi dari dalam Bumi adalah langkah maju yang kritis. Hal itu karena cadangan helium global habis, dan transisi ke sumber daya yang lebih berkelanjutan menjadi sangat menarik.

"Manusia bukan satu-satunya bentuk kehidupan yang mengandalkan sumber energi di bawah permukaan bumi yang dalam," kata Warr.

"Karena reaksi radiogenik menghasilkan helium dan hidrogen, kita tidak hanya dapat belajar tentang reservoir dan transportasi helium, tetapi juga menghitung fluks (aliran) energi hidrogen dari kedalaman Bumi yang dapat menopang mikroba bawah permukaan dalam skala global."

Warr mencatat bahwa perhitungan ini sangat penting untuk memahami bagaimana kehidupan di bawah permukaan dipertahankan di Bumi. Penelitian berikutnya, energi apa yang mungkin tersedia dari daya yang digerakkan oleh radiogenik di planet dan bulan lain di tata surya dan sekitarnya? Mungkin dapat berguna untuk misi mendatang ke Mars, Titan, Enceladus dan Eropa (satelit keenam Jupiter).