Bumi Hampir Kehilangan Semua Oksigennya 2,3 Miliar Tahun lalu
Jum'at, 09 April 2021 - 09:00 WIB
Bekker dan rekan penelitinya telah lama mempelajari kemunculan dan hilangnya sinyal isotop belerang ini. Mereka dan peneliti lain telah memerhatikan bahwa naik turunnya oksigen di atmosfer tampaknya mengikuti tiga glasiasi global yang terjadi antara 2,5 miliar dan 2,2 miliar tahun lalu. Namun anehnya, glasiasi keempat dan terakhir dalam periode itu tidak terkait dengan perubahan kadar oksigen di atmosfer.
Para peneliti bingung. "Mengapa kita memiliki empat peristiwa glasial, dan tiga di antaranya dapat dihubungkan dan dijelaskan melalui variasi oksigen atmosfer, tetapi yang keempat berdiri sendiri-sendiri?" ujarnya.
Untuk mengetahuinya, para peneliti mempelajari batuan yang lebih muda dari Afrika Selatan. Batuan laut ini menutupi bagian akhir dari Peristiwa Oksidasi Besar, setelah glasiasi ketiga hingga sekitar 2,2 miliar tahun lalu.
Mereka menemukan setelah peristiwa glasiasi ketiga, atmosfer pada awalnya bebas oksigen, kemudian oksigen naik dan turun lagi. Oksigen naik lagi 2,32 miliar tahun lalu -titik di mana para ilmuwan sebelumnya mengira kenaikan itu permanen. Namun di bebatuan yang lebih muda, Bekker dan rekan-rekannya kembali mendeteksi penurunan kadar oksigen.
Penurunan ini bertepatan dengan glasiasi terakhir, yang sebelumnya tidak terkait dengan perubahan atmosfer. "Oksigen di atmosfer selama waktu awal ini sangat tidak stabil dan naik ke tingkat yang relatif tinggi dan turun ke tingkat yang sangat rendah," tandas Bekker. "Itu adalah sesuatu yang tidak kami harapkan sampai mungkin 4 atau 5 tahun terakhir (penelitian)."
Cyanobacteria vs gunung berapi
Para peneliti masih mencari tahu apa yang menyebabkan semua fluktuasi ini, tapi mereka punya beberapa ide. Salah satu faktor kuncinya adalah metana, gas rumah kaca yang lebih efisien dalam memerangkap panas daripada karbon dioksida.
Saat ini, metana memainkan peran kecil dalam pemanasan global dibandingkan dengan karbon dioksida. Karena metana bereaksi dengan oksigen dan menghilang dari atmosfer dalam waktu sekitar satu dekade, di mana karbon dioksida bertahan selama ratusan tahun. Tetapi ketika hanya ada sedikit atau tidak ada oksigen di atmosfer, metana bertahan lebih lama dan bertindak sebagai gas rumah kaca yang lebih penting.
Jadi urutan oksigenasi dan perubahan iklim mungkin berjalan seperti ini, Cyanobacteria mulai memproduksi oksigen, yang bereaksi dengan metana di atmosfer pada saat itu, hanya menyisakan karbon dioksida. Karbondioksida ini tidak cukup melimpah untuk menutupi efek pemanasan dari metana yang hilang, jadi planet ini mulai mendingin. Gletser mengembang dan permukaan planet menjadi sedingin es dan dingin.
Namun, menyelamatkan planet dari pembekuan dalam permanen adalah gunung berapi subglasial. Aktivitas vulkanik akhirnya meningkatkan kadar karbon dioksida yang cukup tinggi untuk menghangatkan planet kembali. Dan sementara produksi oksigen tertinggal di lautan yang tertutup es karena cyanobacteria menerima lebih sedikit sinar Matahari, metana dari gunung berapi dan mikroorganisme kembali mulai menumpuk di atmosfer, semakin memanaskan keadaan.
Para peneliti bingung. "Mengapa kita memiliki empat peristiwa glasial, dan tiga di antaranya dapat dihubungkan dan dijelaskan melalui variasi oksigen atmosfer, tetapi yang keempat berdiri sendiri-sendiri?" ujarnya.
Untuk mengetahuinya, para peneliti mempelajari batuan yang lebih muda dari Afrika Selatan. Batuan laut ini menutupi bagian akhir dari Peristiwa Oksidasi Besar, setelah glasiasi ketiga hingga sekitar 2,2 miliar tahun lalu.
Mereka menemukan setelah peristiwa glasiasi ketiga, atmosfer pada awalnya bebas oksigen, kemudian oksigen naik dan turun lagi. Oksigen naik lagi 2,32 miliar tahun lalu -titik di mana para ilmuwan sebelumnya mengira kenaikan itu permanen. Namun di bebatuan yang lebih muda, Bekker dan rekan-rekannya kembali mendeteksi penurunan kadar oksigen.
Penurunan ini bertepatan dengan glasiasi terakhir, yang sebelumnya tidak terkait dengan perubahan atmosfer. "Oksigen di atmosfer selama waktu awal ini sangat tidak stabil dan naik ke tingkat yang relatif tinggi dan turun ke tingkat yang sangat rendah," tandas Bekker. "Itu adalah sesuatu yang tidak kami harapkan sampai mungkin 4 atau 5 tahun terakhir (penelitian)."
Cyanobacteria vs gunung berapi
Para peneliti masih mencari tahu apa yang menyebabkan semua fluktuasi ini, tapi mereka punya beberapa ide. Salah satu faktor kuncinya adalah metana, gas rumah kaca yang lebih efisien dalam memerangkap panas daripada karbon dioksida.
Saat ini, metana memainkan peran kecil dalam pemanasan global dibandingkan dengan karbon dioksida. Karena metana bereaksi dengan oksigen dan menghilang dari atmosfer dalam waktu sekitar satu dekade, di mana karbon dioksida bertahan selama ratusan tahun. Tetapi ketika hanya ada sedikit atau tidak ada oksigen di atmosfer, metana bertahan lebih lama dan bertindak sebagai gas rumah kaca yang lebih penting.
Jadi urutan oksigenasi dan perubahan iklim mungkin berjalan seperti ini, Cyanobacteria mulai memproduksi oksigen, yang bereaksi dengan metana di atmosfer pada saat itu, hanya menyisakan karbon dioksida. Karbondioksida ini tidak cukup melimpah untuk menutupi efek pemanasan dari metana yang hilang, jadi planet ini mulai mendingin. Gletser mengembang dan permukaan planet menjadi sedingin es dan dingin.
Namun, menyelamatkan planet dari pembekuan dalam permanen adalah gunung berapi subglasial. Aktivitas vulkanik akhirnya meningkatkan kadar karbon dioksida yang cukup tinggi untuk menghangatkan planet kembali. Dan sementara produksi oksigen tertinggal di lautan yang tertutup es karena cyanobacteria menerima lebih sedikit sinar Matahari, metana dari gunung berapi dan mikroorganisme kembali mulai menumpuk di atmosfer, semakin memanaskan keadaan.
tulis komentar anda