Berita Utama

Berita tentang Indonesia

Sejarah Iklim Suasana Primordial di Mirror Lake

Mengapa bumi hangat tiga miliar tahun yang lalu, padahal matahari muda masih bersinar sangat lemah? Para peneliti sekarang dapat menemukan penjelasan untuk paradoks ini: Mikroba di lautan kaya zat besi pada saat itu melepaskan dengan padat gas rumah kaca metana ke atmosfer, menyebabkan suhu meningkat. Hasil penelitian dari sebuah danau di Indonesia mendukung skenario ini, di mana kondisi di dasarnya mirip dengan yang ada di laut tiga miliar tahun lalu. Analisis menunjukkan bahwa mikroba melepaskan metana dalam jumlah yang sangat besar di sana.

Ini dikenal sebagai “paradoks matahari muda yang lemah”: karena radiasi bintang kita yang masih rendah, sebagian besar lautan di bumi seharusnya telah membeku tiga miliar tahun yang lalu. Tetapi bukti geologis menunjukkan bahwa bukan itu masalahnya. Kontradiksi ini sebenarnya muncul pada tahun 1970-an. Penjelasan yang mungkin adalah bahwa efek rumah kaca yang kuat pasti bertanggung jawab atas pemanasan atmosfer bumi pada saat itu. Tapi bagaimana konsentrasi gas rumah kaca yang begitu tinggi bisa terjadi masih menjadi misteri.

Apa yang memanaskan bumi tiga miliar tahun lalu?

Kondisi lautan pada saat itu tampaknya menentang produksi besar-besaran gas metana yang sangat kuat dari gas rumah kaca oleh mikroorganisme yang sudah ada pada saat itu. Karena hampir tidak ada oksigen bebas dan sedimen sebagian besar terdiri dari mineral besi. Saat ini hal ini dibuktikan dengan apa yang disebut endapan bijih besi – endapan bijih besi terpenting di Bumi. Mengingat kondisi biokimia ini, proses metabolisme kemungkinan besar akan menghasilkan karbon dioksida, yang, dibandingkan dengan metana, memiliki efek rumah kaca yang jauh lebih sedikit.

READ  Aizen Global mengembangkan layanan kecerdasan buatan keuangan untuk KBS WORLD

Untuk mendapatkan informasi yang lebih akurat tentang proses mikroba seperti yang terjadi di lautan tiga miliar tahun lalu, tim peneliti internasional kini telah mengabdikan diri untuk menyelidiki badan air dengan kondisi yang tidak biasa: Danau Tutti di hutan Pulau Sulawesi adalah terletak di kedalaman lebih dari 130 meter Dari air bebas oksigen yang kaya akan zat besi terlarut. Mineral besi, terutama oksida besi, menyusun lebih dari sepertiga bahan sedimen. Para peneliti menjelaskan bahwa kondisi di Danau Tutti sangat mirip dengan lautan sekitar tiga miliar tahun lalu. Untuk penyelidikan mereka, mereka mengekstraksi sampel lubang sedimen dari kedalaman danau. Sampel diambil dari mereka, yang kemudian dikirim ke laboratorium kelompok penelitian yang berpartisipasi. Kemudian para ilmuwan di sana melakukan studi mineralogi dan biokimia dari metabolisme mikroba.

Produksi metana mengejutkan

Seperti yang dijelaskan para peneliti, mereka telah memperkirakan bahwa dengan tidak adanya oksigen, mikroba terutama akan menggunakan oksida besi dalam sedimen untuk memproses bahan organik, menghasilkan pelepasan karbon dioksida dalam proses tersebut. Faktanya, mereka menemukan bahwa organisme di sedimen Danau Tutti malah menggunakan proses metabolisme yang menghasilkan metana. “Karena mikroorganisme lebih suka menggunakan mineral oksida besi dalam penelitian laboratorium, penelitian ini sejauh ini telah menjadi dasar pengetahuan kita tentang metabolisme semacam itu di Bumi sejak dini,” kata penulis pertama Kohen Bauer dari University of British Columbia di Vancouver. “Namun, temuan kami dari Danau Tutti sekarang memaksa kami untuk memikirkan kembali proses yang berkontribusi pada pengaturan iklim awal Bumi.”

Seperti yang dijelaskan para peneliti, metana yang naik dari sedimen Danau Tutti sekarang dengan cepat berubah menjadi karbon dioksida melalui reaksi dengan oksigen terlarut di lapisan air bagian atas. Namun, karena kekurangan oksigen tiga miliar tahun yang lalu, proses ini tidak ada sehingga gas dapat terangkut ke atmosfer dalam jumlah besar. Karena metana adalah gas rumah kaca yang jauh lebih kuat daripada karbon dioksida, proses pembuahan ini menghangatkan iklim dunia pada saat itu, kata para ilmuwan.

READ  Review buku tentang "Keaslian" - spektrum sains

“Hasil kami dari Danau Tutti menantang pengetahuan saat ini tentang proses mikroba di lingkungan kaya zat besi. Hasil tersebut sangat berbeda dari yang diharapkan. Dengan begitu, kami dapat membantu memecahkan misteri evolusi atmosfer tiga miliar tahun lalu,” kata penulis senior Jens Kalmer dari Pusat Penelitian Geosains Jerman Potsdam. “Karena sifat kimianya yang khusus, kami melihat Danau Tutti sebagai sistem model yang sempurna untuk saat ini. Namun, kami hanya perlahan mulai memahami sifat-sifatnya.” Kini ahli mikrobiologi berharap mendapatkan wawasan yang lebih menarik dari badan air misterius yang berada jauh di dalam hutan Pulau Sulawesi ini.

Sumber: Helmholtz Center Potsdam – GFZ German Research Center for Geosciences. Artikel Teknis: Nature Communications, doi: 10.1038 / s41467-021-22453-0