Mantra pemanasan global yang parah 55 juta tahun yang lalu dipicu oleh bukan hanya satu, tetapi dua suntikan gas rumah kaca ke atmosfer — dan laju peningkatan menunjukkan bahwa peristiwa pemanasan kuno mungkin memegang pelajaran penting untuk apa yang diharapkan dengan perubahan iklim saat ini.
Konten terkait
- Resesi, Bukan Fracking, Mengurangi Penurunan Emisi Karbon AS
- Yang Dapat Kita Pelajari dengan Menggali Rahasia Karbon Dalam Bumi
- Perjalanan Melalui Waktu Yang Dalam Dengan Bumi Interaktif Ini
- Gas, Mungkin Metana, Menguap Dari 570 Situs di Pantai Timur
Salah satu cara terbaik untuk mengeksplorasi bagaimana pemanasan global yang dipicu manusia akan mempengaruhi Bumi di masa depan adalah mempelajari cara planet kita merespons perubahan iklim di masa lalu. Banyak peneliti berpikir bahwa Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM) 55 juta tahun yang lalu sangat relevan dengan situasi kita saat ini, karena itu juga melibatkan injeksi besar-besaran karbon ke atmosfer yang menyebabkan peningkatan suhu global.
Namun, tidak semua peneliti yakin kita harus banyak belajar dari PETM. Beberapa penelitian menunjukkan iklim saat itu berubah jauh lebih lambat daripada yang berubah sekarang, dengan karbon atmosfer menumpuk secara bertahap selama sekitar 20.000 tahun, mungkin karena pelepasan gas vulkanik yang lambat. Masih penelitian lain menyimpulkan bahwa perubahan PETM terjadi terlalu cepat untuk perbandingan dengan situasi kita saat ini. Sebuah studi tahun lalu menyarankan bahwa karbon atmosfer melonjak hanya dalam beberapa tahun, mungkin karena masuknya karbon besar-besaran dari dampak komet.
Tetapi bukti geologis terbaru, yang diterbitkan hari ini di Nature Geoscience, membuat skenario pemanasan yang “terlalu lambat” dan “terlalu cepat” ini mulai terlihat tidak mungkin. Sebaliknya, tingkat perubahan mungkin "tepat" untuk membuat perbandingan modern.
Para peneliti yang dipimpin oleh Gabe Bowen di University of Utah mengebor inti setinggi 820 kaki dari tanah dekat Powell, Wyoming. Sampel mereka memotong tanah kuno — sekarang berubah menjadi batu — yang terbentuk sebelum, selama dan sesudah PETM. Lapisan tanah mengandung ribuan nodul karbonat, yang masing-masingnya mengandung varietas karbon yang mencerminkan komposisi atmosfer pada saat nodul terbentuk. Dengan mengukur varietas ini, atau isotop, dalam setiap nodul, para peneliti dapat membangun gambaran tentang bagaimana karbon ditambahkan ke atmosfer purba. Ini bukan pertama kalinya para peneliti membuat catatan karbon untuk PETM — profil serupa dibuat menggunakan informasi dari inti sedimen laut. Tetapi sedimen laut tercampur oleh binatang yang bersembunyi, mengaburkan detail gambar karbon dengan cara yang tidak terjadi begitu mudah di darat, kata para peneliti.
Abu-abu, bintil bulat dari karbonat dot, inti sedimen ini dibor dari Wyoming utara. (Bianca Maibauer, Universitas Utah) Hasilnya menunjukkan bahwa karbon dipompa ke atmosfer selama beberapa ribu tahun — kira-kira sama dengan emisi saat ini. Mereka juga menemukan bahwa setidaknya 992 juta ton karbon memasuki atmosfer per tahun — itu berada dalam urutan besarnya tahunan 10, 5 miliar ton.
Tetapi mungkin temuan yang paling menarik adalah bahwa PETM tampaknya melibatkan dua pulsa karbon terpisah. Beberapa ribu tahun sebelum PETM mulai beroperasi, ada periode singkat pemanasan global. Tingkat karbon atmosfer melonjak selama sekitar 1500 tahun, tetap tinggi selama satu milenium atau lebih dengan cepat kembali normal. Setelah beberapa milenium, kadar karbon melonjak lagi — tetapi kali ini mereka tetap tinggi selama puluhan ribu tahun, menyebabkan peristiwa PETM yang sebenarnya.
"Ini adalah bukti kuat pertama bahwa ada dua denyut nadi yang sangat dekat dalam waktu, " kata rekan penulis studi Scott Wing, seorang ahli paleobiologi di Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian. Ini pengamatan yang signifikan, katanya, karena itu berarti kita dapat menilai dengan lebih baik apa yang memicu PETM. "Hampir memalukan bahwa kita belum menemukan penyebabnya, " kata Wing. "Ini hal pertama yang ingin diketahui siapa pun — tetapi bahkan 20 tahun setelah mengidentifikasi PETM kita masih berdebat tentang penyebabnya."
Hasil baru tampaknya mengesampingkan skenario yang sangat lambat, yang diinduksi oleh gunung berapi - karbon masuk ke lingkungan terlalu cepat untuk dapat bekerja. Dan karena ada dua gelombang pemanasan yang berbeda, skenario komet juga tampak lemah. "Anda harus memiliki dua komet yang terpisah kemudian — kedengarannya seperti permohonan khusus, " kata Wing.
Paleobiolog Scott Wing dari Smithsonian Institution memegang sampel inti yang dibor dari formasi Willwood Wyoming di sebuah studi yang dipimpin oleh Universitas Utah tentang episode pemanasan global hampir 56 juta tahun lalu. (William Clyde, Universitas New Hampshire) Sebagai gantinya, para penulis berpendapat bahwa pelepasan metana dari endapan di bawah dasar laut akan menjelaskan laju perubahan dan pulsa ganda yang aneh. Metana ini biasanya dikunci dengan aman dalam bentuk padat yang disebut metana clathrate, tetapi bahkan tanah longsor di bawah laut mungkin sudah cukup untuk mengacaukan area dasar laut dan membuka deposit clathrate yang luas. Peristiwa semacam itu bisa memicu denyut nadi pemanasan global yang singkat sebelum acara PETM utama.
Menanggapi denyut awal ini, lautan Bumi mungkin telah menyerap kelebihan panas atmosfer. Namun, jika mereka melakukannya, mungkin saja mekanisme pemulihan alami ini memicu peristiwa utama. Lautan yang lebih hangat dapat dengan sendirinya mengacaukan simpanan clathrate, yang mungkin menjelaskan dari mana asal pulsa karbon kedua, kata Wing. Jika skenario ini benar, itu membuat PETM bahkan lebih relevan untuk hari ini — lautan memanas sekali lagi, dan endapan clathrate di bawah dasar laut lagi-lagi mulai tidak stabil.
Metana clathrates yang dilepaskan dari sedimen di Danau Baikal Rusia tampaknya menggelembung melalui es. (Louise Murray / Robert Harding World Imagery / Corbis) “Saya agak skeptis tentang penelitian pada awalnya — karbonat tanah biasanya sulit ditafsirkan, ” kata Henrik Svensen di Universitas Oslo, Norwegia. "Tapi sepertinya penelitian yang bagus dan menyeluruh yang memang menambah perspektif baru pada PETM." Yang tidak jelas, tambah Svensen, adalah mengapa nadi ganda tidak benar-benar muncul dengan jelas dalam penelitian lain, mengingat bahwa beberapa kelompok ahli geologi yang bekerja di tempat lain di dunia telah menggunakan isotop karbon dalam batuan untuk merekonstruksi kondisi atmosfer selama PETM dalam detail yang relatif tinggi.
Peneliti lain mengatakan mereka telah melihat petunjuk dari dua pulsa dalam studi sebelumnya. Misalnya, Ying Cui dan Lee Kump di Pennsylvania State University dan rekan-rekan mereka menerbitkan analisis pada tahun 2011 isotop karbon dalam sedimen laut PETM di lepas pantai Spitsbergen di Samudra Arktik. “Kami mengidentifikasi dua pulsa juga, terkait dengan penambangan dan perataan dalam catatan isotop karbon, ” kata Kump.
Meski begitu, tidak semua orang yakin bahwa bukti terbaru membunyikan lonceng kematian untuk skenario pemanasan sebelumnya. James Wright dari Universitas Rutgers turut menulis makalah tahun lalu dengan alasan bahwa pemanasan PETM terjadi dengan cepat, mungkin karena komet. Karena hasil baru menunjukkan kondisi atmosfer kembali normal antara pulsa pertama dan kedua, kami tidak dapat memastikan bahwa pulsa pertama memiliki relevansi langsung dengan PETM, katanya. Ini akan membuka jalan bagi pulsa kedua untuk secara eksklusif bertanggung jawab — yang berarti kita tidak dapat sepenuhnya mengesampingkan skenario komet.
Jika Wing dan rekan-rekannya benar dan acara pemanasan global PETM serupa dengan hari ini, kita tahu itu bukan perbandingan yang sempurna. Dunia adalah tempat yang sangat berbeda 55 juta tahun yang lalu. Misalnya, bahkan sebelum PETM, planet ini sudah begitu hangat sehingga tidak ada lapisan es. Kita juga tidak boleh terlalu merasa nyaman dengan kenyataan bahwa PETM tidak menyebabkan kepunahan massal besar, kata Wing, karena sementara pemanasan global saat ini tidak mengancam keberadaan spesies kita, itu juga mengancam cara hidup kita. “Apa yang kita bicarakan adalah perubahan besar yang dapat menyebabkan penderitaan manusia yang tak dapat dipercaya dan hilangnya hal-hal yang kita semua sayangi, ” katanya.
