1 week ago
3
Tim geosaintis internasional yang dipimpin seorang ahli vulkanologi dari Rutgers University menemukan gunung berapi purba terus melepaskan karbon dioksida jauh setelah periode erupsi mereka berakhir. (Benjamin Black / Rutgers University)
TIM geosaintis internasional yang dipimpin seorang ahli vulkanologi dari Rutgers University-New Brunswick menemukan gunung berapi purba terus memancarkan karbon dioksida ke atmosfer dari dalam Bumi, jauh setelah periode erupsi mereka berakhir.
Penelitian ini memecahkan misteri lama tentang penyebab episode pemanasan yang berkepanjangan dalam sejarah iklim Bumi. Temuan tersebut dipublikasikan dalam jurnal Nature Geoscience.
"Penemuan kami penting karena mengidentifikasi sumber CO? tersembunyi ke atmosfer pada saat-saat tertentu di masa lalu Bumi ketika iklim memanas secara tiba-tiba dan bertahan lebih lama dari perkiraan," kata Benjamin Black, pemimpin penelitian dan profesor di Departemen Ilmu Bumi dan Planet di School of Arts and Sciences.
"Kami berpikir telah menemukan bagian penting dari teka-teki mengenai bagaimana iklim Bumi terganggu, dan sama pentingnya, bagaimana Bumi bisa pulih."
Saat ini, manusia melepaskan karbon dioksida jauh lebih banyak dibandingkan semua gunung berapi aktif digabungkan. Temuan baru ini bisa memberikan wawasan tentang bagaimana iklim Bumi akan pulih jika dan ketika emisi karbon dioksida dari manusia menurun. “Bumi memiliki sistem pengendalian iklim alami—seperti termostat di rumah Anda,” kata Black.
"Pertanyaannya adalah—apakah ada ambang batas di mana sistem pengendalian iklim ini mulai gagal, membuat pemulihan iklim jauh lebih sulit?"
Selama puluhan tahun, para ilmuwan kebingungan dengan catatan iklim yang menunjukkan lambatnya pemulihan atmosfer Bumi setelah peristiwa kepunahan massal akhir Permian sekitar 252 juta tahun yang lalu.
Kepunahan massal ini terkait dengan letusan vulkanik besar di Siberia. Meskipun letusan telah berhenti, iklim Bumi memerlukan waktu hampir 5 juta tahun untuk kembali stabil.
"Pemulihan yang tertunda ini telah lama membingungkan para ilmuwan. Termostat alami Bumi tampak kacau selama dan setelah peristiwa ini," kata Black. "Kami menemukan pola serupa tampaknya terjadi pada berbagai waktu lain dalam sejarah Bumi yang terkait dengan aktivitas vulkanisme masif, dan kami berusaha memahami penyebabnya."
Black dan tim internasionalnya meneliti kembali masa lalu dan menemukan bukti emisi karbon dioksida dari wilayah vulkanik jenis ini yang bisa berlangsung jutaan tahun setelah erupsi permukaan berhenti. Mereka melakukan analisis kimia lava, membuat model komputer untuk simulasi pelelehan di dalam Bumi, dan membandingkan hasilnya dengan catatan iklim purba dalam batuan sedimen.
Analisis menunjukkan provinsi vulkanik besar purba perlahan-lahan berhenti berfungsi. Di permukaan, erupsi mungkin telah berakhir, tetapi di kedalaman kerak dan mantel, magma masih melepaskan karbon dioksida, menyebabkan pemanasan iklim yang berkepanjangan.
"Kami menyebut CO? dari magma bawah tanah ini sebagai 'karbon kriptik' karena berasal dari magma yang tersembunyi jauh di dalam sistem," kata Black. "Seolah-olah gunung berapi tersebut melepaskan karbon dari luar kuburnya."
Black mengatakan temuan dalam penelitian baru ini signifikan karena mengidentifikasi sumber tersembunyi karbon dioksida atmosfer pada saat-saat ketika iklim memanas secara mendadak. Jika gunung berapi terus “menaikkan suhu,” ini bisa berarti termostat Bumi bekerja lebih baik dari yang diperkirakan.
"Jika ini benar, bisa jadi kabar baik untuk pemulihan iklim Bumi setelah pemanasan yang disebabkan manusia," kata Black. "Ini berarti jika kita berhenti menaikkan suhu, dalam skala waktu geologis, iklim bisa pulih."
Temuan ini hanyalah awal dari upaya multi-tahun untuk menyelidiki bagaimana karbon kriptik dapat memengaruhi pemulihan setelah gangguan besar dalam iklim Bumi. Musim panas ini, tim tersebut melakukan ekspedisi ke timur laut Oregon, di mana vulkanisme masif terkait dengan pemanasan iklim 16 juta tahun yang lalu.
Para ilmuwan memusatkan perhatian pada Pegunungan Wallowa, yang dipenuhi lembaran dike magmatik rata besar, terbentuk ketika batuan cair mengalir ke retakan dan mengeras. Karena erosi, area ini dikenal sebagai “Pegunungan Alpen Oregon” memperlihatkan batuan yang pernah menjadi magma di kedalaman Bumi.
Anggota tim, termasuk Black, para kolega, dan mahasiswa pascasarjana dari Rutgers dan universitas lainnya, mendaki pegunungan dengan ketinggian antara 5.000 hingga 9.000 kaki untuk mengambil sampel material menyerupai kaca di tepi dike, yang terbentuk ketika magma bersentuhan dengan batuan dingin di sekitarnya.
Di laboratorium mereka, para peneliti mencari bukti di batuan kaca tersebut tentang emisi karbon dioksida dan gas lainnya dari masa purba.
Ilmuwan lain yang terlibat dalam studi ini termasuk: Leif Karlstrom dari University of Oregon; Benjamin Mills dari University of Leeds, Inggris; Tamsin Mather dari University of Oxford, Inggris; Maxwell Rudolph dari University of California-Davis; Jack Longman dari Northumbria University, Newcastle Upon Tyne, Inggris; dan Andrew Merdith dari University of Adelaide, Australia. (phys/Z-3)
