Wajahmu terlihat baik-baik saja. Percayalah kepadaku. Tetapi jika Anda memperbesar dan mengambil selang waktu, Anda akan melihat lanskap bergerak: jerawat meletus, kawah pori-pori terbentuk, punggungan kulit merenggang dan tergencet bersama saat Anda tersenyum dan mengerutkan kening. Demikian pula, Bumi di luar jendela Anda mungkin tampak sunyi. Tapi itu karena Anda melihat sepotong kecil waktu dan ruang. Perluas pandangan Anda dan Anda akan melihat lempeng bergeser, riak gempa bumi dan gunung berapi meletus di sepanjang batas tektonik. Dunia patah, retak dan menangis. Tidak ada yang tetap sama.
Konten terkait
- Bagaimana Volcanoes Membentuk Kembali Ekosistem
- Memprediksi Kekacauan: Sensor Baru Mengendus Letusan Gunung Berapi Sebelum Terjadi
Untuk mengilustrasikan pola-pola dinamis ini, Program Vulkanisme Global Smithsonian Institution, yang diselenggarakan di dalam Museum Nasional Sejarah Alam, telah menciptakan animasi selang waktu dari gempa bumi, letusan dan emisi dunia sejak tahun 1960. Menggambar dari kumpulan data pertama tentang emisi sulfur yang berasal dari penanggalan hingga 1978, animasi menunjukkan bagaimana aktivitas gunung berapi dan gempa bumi yang tampaknya acak membentuk pola global yang konsisten dari waktu ke waktu. Memahami pola-pola tersebut memberi peneliti wawasan tentang bagaimana peristiwa dramatis ini terjalin dengan cara kerja planet kita.
Gempa bumi dan gunung berapi dapat memunculkan gambar kehancuran luas. Tetapi bagi mereka yang mempelajari jangkauan terdalam Bumi, seperti Elizabeth Cottrell, seorang ahli geologi penelitian di Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian dan direktur Program Vulkanisme Global, gunung berapi juga merupakan "jendela ke pedalaman." Aktivitas dan emisi mereka memberikan rasa apa yang ada di dalamnya, membantu para peneliti untuk menguraikan komposisi dan sejarah inti planet ini. Itu krusial, karena kita masih belum tahu secara pasti terbuat dari bagian dalam planet kita. Kita perlu memahami interior jika kita ingin melepaskan siklus karbon global, fluks kimia yang memengaruhi masa lalu dan masa depan planet kita.
Kita tahu banyak tentang karbon, unsur yang membentuk tulang punggung kimiawi kehidupan, di kerak bumi dan lautan kita. Kita tahu sedikit tentang itu di inti dan mantel Bumi. Sejauh ini terbukti menantang untuk mencicipi mantel Bumi, yang memanjang hingga 1.800 mil di bawah permukaan. Ini berarti bahwa interior Bumi memainkan peran besar — dan misterius — dalam siklus karbon global. Interiornya mungkin mengandung 90 persen karbon planet kita, terikat dalam bentuk murni seperti grafit atau berlian. Mendapatkan gerakan karbon dalam-bumi yang sulit dipahami ini telah disebut "salah satu masalah yang paling menjengkelkan" dalam upaya kami untuk memahami siklus karbon global.
Untungnya, kita memiliki gunung berapi. Sebagai ahli geologi planet, Cottrell menganggap pembuat magma ini sebagai "sistem pengiriman sampel" yang memberi kita intip ke inti planet. "Gempa bumi dan letusan adalah detak jantung planet ini, " katanya. Emisi dari peristiwa ini, yang telah mempengaruhi iklim global, adalah respirasi planet ini. (Di seluruh dunia, gunung berapi melepaskan sekitar 180 hingga 440 juta ton karbon dioksida.) Dengan mempelajari kimia lava dan susunan gas vulkanik, Cottrell dan yang lainnya bisa mendapatkan gambaran tentang apa yang ada di dalamnya — seperti mempelajari sendawa manusia untuk mengetahui apa yang ada di dalamnya. perutmu.
Gunung berapi mengeluarkan sebagian besar uap air dalam bentuk uap, bersama dengan karbon dioksida dan beberapa belerang (sebaliknya, manusia menghembuskan sekitar 16 persen oksigen, 4 persen CO2 dan 79 persen nitrogen). Memahami tingkat "normal" dari emisi gunung berapi ini akan membantu para ilmuwan menentukan apa rona awal itu - dan dengan demikian, seberapa drastis aktivitas manusia memengaruhinya. Namun menekan emisi itu adalah bisnis yang sulit. Mengumpulkan gas vulkanik benar-benar berbahaya, sehingga mengharuskan para peneliti untuk mendekat dan pribadi terhadap emisi panas dan bertekanan. Ketika meletus dari mantel, lava cair adalah 1000 hingga 1300 derajat Celsius.
Tidak heran para ilmuwan lebih suka membaca tanda tangan gas di atmosfer menggunakan satelit dari luar angkasa. Sayangnya, teknik itu juga memiliki masalah. Dalam tiga abad terakhir, emisi antropogenik dari sumber-sumber seperti pertanian pabrik dan pembakaran bahan bakar fosil telah secara drastis menyalip emisi dari gunung berapi - yang berarti bahwa CO2 vulkanik hilang dalam kebisingan latar belakang. Sebagai solusi, para ilmuwan menggunakan belerang, yang lebih mudah diukur dari luar angkasa, sebagai proksi untuk karbon. Dalam dekade terakhir, kemajuan teknologi juga memungkinkan kami untuk memisahkan sebagian dari emisi ini.
"Pemantauan satelit global terhadap gunung berapi akan mengubah pemahaman kita tentang fluks gas dari interior Bumi ke eksterior dalam dekade mendatang, " kata Cottrell, yang telah bekerja bersama dengan peneliti Teknologi Michigan Simon Carn dan manajer data Ed Venzke untuk memasukkan emisi vulkanik ke dalam Smithsonian database sejak 2012.
Dalam visualisasi di atas, Anda dapat melihat gempa bumi dan letusan gunung berapi tidak hanya sebagai peristiwa individu, tetapi sebagai indikator daerah-daerah aktivitas hiruk-pikuk di kerak bumi di mana lempeng saling mendorong dan hancur berkeping-keping. Kuncinya adalah skala waktu. Dengan memperbesar ke 50 tahun terakhir, Anda dapat melihat bahwa gunung berapi bukan hanya blip bencana, tetapi pola yang mantap: detak jantung yang hidup dari sebuah planet yang dinamis. “Ketika kita melihat skala waktu yang panjang, kita melihat denyut konstan planet ini, ” kata Cottrell, yang merekomendasikan menonton animasi dengan suara menyala untuk mendapatkan efek penuh. Ini adalah "hentakan konstan yang tak henti-hentinya diselingi oleh periode aktivitas tinggi dan rendah."
Perbesar lagi, dan Anda dapat melihat bagaimana gunung berapi menghubungkan kita semua pada tingkat yang sangat pribadi. Setiap kali Anda bernapas, Anda menghirup gas vulkanik, yang dengan cepat bercampur dengan atmosfer dan berdifusi. Dengan mengetahui kapan dan di mana letusan gunung berapi baru-baru ini terjadi, Anda bahkan dapat menentukan gunung berapi yang membumbui inhalasi terakhir Anda. Nah, itu intim.
Pelajari tentang penelitian ini dan lainnya di Deep Carbon Observatory.
