Snowball Earth dan Bagaimana Oksigen Bertahan di Lautan
TanjakNews.com, Sains -- Lapisan batuan kaya besi yang tersimpan selama zaman es paling ekstrem di Bumi dapat menjelaskan bagaimana oksigen bertahan di lautan.
Sementara ada es di khatulistiwa mungkin sulit untuk dibayangkan, ada bukti kuat bahwa banyak, jika tidak semua, daratan dan lautan Bumi pernah tertutup es - sebuah peristiwa yang dikenal sebagai "Snowball Earth"
Bebatuan Flinders Ranges di Australia Selatan berisi petunjuk tentang zaman es yang ekstrem ini. Sebelum kekuatan tektonik bekerja untuk mengangkat gunung dari dasar lautan ke ketinggian yang mereka tempati hari ini, es glasial membawa batu-batu besar dari jauh dan menjatuhkannya di lokasi. Fakta bahwa batu-batu besar itu diendapkan dalam beberapa derajat khatulistiwa hanya dapat berarti satu hal; Di beberapa titik dalam sejarah Bumi, es menempati garis lintang rendah.
Analisis batuan ini menunjukkan bahwa kondisi Snowball Earth dimulai sekitar 700 juta tahun yang lalu dan berlangsung hampir 60 juta tahun, berakhir tepat sebelum ledakan kehidupan baru terbesar di planet ini. Tetapi satu pertanyaan telah mengganggu para peneliti selama hampir satu abad: bagaimana kehidupan awal berhasil bertahan sampai titik itu? Dengan lapisan es besar yang menutup air dari atmosfer, lautan akan memiliki sedikit atau tidak ada oksigen bagi penghuninya.
 |
| Formasi besi berpita menunjukkan pergantian antara lapisan kaya besi (merah) dan kaya silika (putih). [Foto: Universitas Southampton] |
Banded iron formations
Untuk menjawab pertanyaan ini, tim peneliti beralih ke lapisan batuan sedimen kaya besi dan silika yang dikenal sebagai formasi besi berpita (BIF), yang disimpan di laut selama Snowball Earth dan sekarang ditemukan di Flinders Ranges.
“Dari semua batuan Bola Salju, BIF adalah satu-satunya yang seperti inti es — perekam pita konstan di dasar dasar laut yang menangkap petunjuk tentang apa yang terjadi selama Bumi Bola Salju,” kata Ross Mitchell, ahli geologi di Akademi Ilmu Pengetahuan China di Beijing, China, dan penulis utama studi baru yang diterbitkan di Nature Communications.
BIF dan siklus Milankovitch
Siklus Milankovitch mengacu pada perubahan periodik dalam bentuk orbit Bumi, bersama dengan kemiringan dan goyangannya, selama puluhan ribu tahun. Perubahan tersebut mempengaruhi posisi Bumi relatif terhadap Matahari dan jumlah radiasi matahari yang mencapai permukaannya, pada gilirannya mempengaruhi iklim Bumi.
Salah satu interpretasi yang mungkin dari temuan terbaru adalah bahwa siklus Milankovitch menyebabkan lapisan es bergerak maju dan mundur seiring dengan perubahan radiasi matahari yang masuk. Ini akan menjelaskan mengapa batuan, seperti yang ada di Flinders Ranges, bergantian antara lapisan sedimen BIF dan endapan glasial.
Para peneliti melaporkan bahwa BIFs disimpan selama ratusan kemajuan dan kemunduran glasial selama empat juta tahun. “Data baru kami menunjukkan bahwa pencairan es membuka area bebas es, memungkinkan oksigen bercampur ke lautan dan memungkinkan kehidupan bertahan selama Bumi Bola Salju,” kata Mitchell.
 |
| Sebuah "dropstone" glasial dengan permukaan tergores yang terkait dengan pergerakan es. [Foto: Universitas Southampton] |
Garis pembumian
Teori bahwa Bumi Bola Salju mengalami serangkaian kemajuan dan kemunduran glasial, memungkinkan oksigen bertahan di lautannya dan pada gilirannya memungkinkan kehidupan untuk bertahan hidup, cocok dengan teori yang sudah ada.
Selama kemajuan lapisan es benua, tekanan dari es di atasnya menyebabkan pencairan di bawah gletser. Pada garis landasan (tempat lapisan es bertemu lautan), air lelehan memasuki lautan — bersama dengan oksigen apa pun yang terperangkap di dalamnya sebagai gelembung udara saat es terbentuk.
"Sedimen dari seluruh dunia memberikan kontribusi bukti bahwa ini terjadi selama Bumi Bola Salju. Prosesnya pada dasarnya adalah "pompa oksigen," mirip dengan apa yang terjadi di danau sub-glasial saat ini," kata Galen Halverson, ahli geologi di McGill University di Québec, Kanada, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Halverson dan tim penelitinya memeriksa BIF dalam studi tahun 2019 dan menemukan bahwa konvergensi air lelehan yang kaya oksigen dan air laut yang kaya zat besi di garis landasan kemungkinan memberikan energi yang cukup untuk menopang kehidupan selama waktu ini. Maju dan mundurnya es karena siklus orbit Bumi dapat membuka lebih banyak area di lautan dan berkontribusi pada pompa oksigen ini di jalur landasan selama Bumi Bola Salju.
“Saya tidak mengerti mengapa kedua [ide] tidak bisa hidup berdampingan,” kata Halverson.
Dikatakannya, BIF adalah petunjuk penting yang tersisa dari Bumi Bola Salju yang dapat membantu menjelaskan bagaimana oksigen ada di lautan dan memungkinkan kehidupan seperti ganggang untuk bertahan hidup.
Oce Satria
Sumber: astronomy.com
