Saat Bumi Berubah Menjadi Es: Ilmuwan Singkap Misteri Iklim Berusia 700 Juta Tahun

Indonesains.id - Emisi karbon vulkanik mencapai titik terendah sepanjang masa, memicu zaman es global yang berlangsung selama 57 juta tahun.

Ahli geologi Australia menggunakan pemodelan lempeng tektonik untuk mengidentifikasi penyebab paling mungkin dari iklim zaman es ekstrem di Bumi, yang terjadi lebih dari 700 juta tahun yang lalu.

Studi yang dipublikasikan di jurnal Geology ini membantu pemahaman kita tentang fungsi termostat bawaan bumi yang mencegah bumi terjebak dalam mode panas berlebih. Hal ini juga menunjukkan betapa sensitifnya iklim global terhadap konsentrasi karbon di atmosfer.

“Bayangkan Bumi hampir sepenuhnya membeku,” kata penulis utama studi tersebut, Dr Adriana Dutkiewicz, ARC Future Fellow. “Itulah yang terjadi sekitar 700 juta tahun lalu; planet ini diselimuti es dari kutub hingga khatulistiwa dan suhu turun drastis. Namun, apa yang menyebabkan hal ini masih menjadi pertanyaan terbuka.

Saat Bumi Berubah Menjadi Es: Para Ilmuwan Singkap Misteri Iklim Berusia 700 Juta Tahun

Ahli geologi Australia telah mengidentifikasi rendahnya emisi CO2 vulkanik dan pelapukan batuan di Kanada sebagai faktor kunci di balik zaman es ekstrem 700 juta tahun lalu. (Kredit: NASA)

“Kami kini berpikir bahwa kami telah memecahkan misteri ini: emisi karbon dioksida vulkanik yang secara historis rendah, dibantu oleh pelapukan tumpukan besar batuan vulkanik di tempat yang sekarang disebut Kanada; sebuah proses yang menyerap karbon dioksida di atmosfer.”

Wawasan Geologi dari Pegunungan Flinders

Proyek ini terinspirasi oleh puing-puing glasial yang ditinggalkan oleh glasiasi kuno dari periode ini yang dapat diamati secara spektakuler di Flinders Ranges di Australia Selatan.

Baca Juga:

Kunjungan lapangan geologi baru-baru ini ke Ranges, yang dipimpin oleh rekan penulis Profesor Alan Collins dari Universitas Adelaide, mendorong tim untuk menggunakan model komputer EarthByte dari Universitas Sydney untuk menyelidiki penyebab dan durasi yang sangat lama dari zaman es ini.

Glasiasi Sturtian dan Lempeng Tektonik

Zaman es yang diperpanjang, juga disebut glasiasi Sturtian, diambil dari nama penjelajah kolonial Eropa di Australia tengah pada abad ke-19, Charles Sturt, yang berlangsung dari 717 hingga 660 juta tahun yang lalu, suatu periode jauh sebelum dinosaurus dan kehidupan tumbuhan kompleks di darat ada.

Endapan glasial Formasi Sturt dari Glasiasi Sturtian sekitar 717–664 juta tahun yang lalu di bagian utara Flinders Ranges, Australia, dekat dengan Suaka Margasatwa Arkaroola. Penulis utama penelitian Dr Adriana Dutkiewicz dari School of Geosciences, University of Sydney, menunjuk pada lapisan endapan glasial yang tebal. (Kredit: Professor Dietmar Müller/University of Sydney)

“Berbagai penyebab telah dikemukakan sebagai pemicu dan berakhirnya zaman es ekstrem ini, namun aspek yang paling misterius adalah mengapa hal itu berlangsung selama 57 juta tahun – rentang waktu yang sulit dibayangkan oleh kita sebagai manusia,” kata Dr Dutkiewicz.

Tim kembali ke model lempeng tektonik yang menunjukkan evolusi benua dan cekungan samudera setelah pecahnya benua super kuno Rodina. Mereka menghubungkannya dengan model komputer yang menghitung pelepasan gas CO2 dari gunung berapi bawah laut di sepanjang pegunungan tengah laut – tempat di mana lempeng-lempeng menyimpang dan terbentuknya kerak laut baru.

Peran CO2 dan Perubahan Iklim Geologi

Mereka segera menyadari bahwa dimulainya zaman es Sturtian berkorelasi dengan rendahnya emisi CO2 vulkanik. Selain itu, aliran CO2 tetap relatif rendah sepanjang zaman es.

“Saat ini, tidak ada hewan multiseluler atau tumbuhan darat di Bumi. Konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer hampir seluruhnya ditentukan oleh pelepasan gas CO2 dari gunung berapi dan proses pelapukan batuan silikat, yang mengonsumsi CO2,” tutur Dr Dutkiewicz.

Rekan penulis Profesor Dietmar Müller dari Universitas Sydney menambahkan, “Geologi menguasai iklim saat ini. Kami berpendapat bahwa zaman es Sturtian terjadi akibat dampak ganda: reorganisasi lempeng tektonik menyebabkan degassing vulkanik menjadi minimum, sementara pada saat yang sama provinsi vulkanik kontinental di Kanada mulai terkikis dan menghabiskan CO2 di atmosfer.

“Hasilnya adalah CO2 di atmosfer turun ke tingkat di mana terjadi glasiasi – yang kami perkirakan berada di bawah 200 bagian per juta, kurang dari setengah tingkat saat ini.”

Pekerjaan tim ini menimbulkan pertanyaan menarik tentang masa depan bumi dalam jangka panjang. Sebuah teori baru-baru ini mengusulkan bahwa selama 250 juta tahun ke depan, Bumi akan berevolusi menuju Pangea Ultima, sebuah benua super yang sangat panas sehingga mamalia mungkin punah.

Namun, saat ini Bumi juga berada pada jalur emisi CO2 vulkanik yang lebih rendah, seiring dengan meningkatnya tumbukan benua dan melambatnya lempeng bumi. Jadi, mungkin saja Pangea Ultima akan kembali berubah menjadi bola salju.

“Apa pun masa depan, penting untuk dicatat bahwa perubahan iklim geologis, seperti yang dipelajari di sini, terjadi sangat lambat. Menurut NASA, perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia terjadi dengan kecepatan 10 kali lebih cepat dibandingkan sebelumnya,” kata Dr Dutkiewicz.

*****