Sekitar seperempat miliar tahun yang lalu, kiamat menghantam Bumi. Dikenal sebagai Great Dying, itu merenggut lebih banyak nyawa daripada kepunahan massal lainnya yang diketahui oleh sains, termasuk yang terjadi pada dinosaurus non-unggas 65 juta tahun yang lalu. Lebih dari 90 persen dari semua spesies di planet ini musnah, dari trilobita yang memakai baju besi di lautan hingga reptil raksasa di darat. Sejumlah makhluk aneh menghilang, memberi jalan kepada nenek moyang flora dan fauna modern.
Konten terkait
- Letusan Gunung Berapi Besar-besaran Memicu "Kematian Hebat" Bumi
- Bagaimana Satu Tindakan Evolusi Hampir Menyapu Semua Kehidupan di Bumi
Apa yang menyebabkan malapetaka telah lama menjadi bahan perdebatan — teori berkisar dari dampak asteroid hingga mikroba yang bersendawa metana. Skenario paling populer dimulai dengan gunung berapi di Siberia masa kini, yang meletus pada waktu yang tepat untuk memulai serangkaian masalah, termasuk perubahan iklim. Sekarang tim peneliti telah menemukan bukti fisik bahwa hujan asam yang sangat kaustik yang diciptakan oleh letusan masif ini dapat berperan dalam hilangnya kehidupan.
"Untuk pertama kalinya, kita dapat mengatakan bahwa tanah dari masa ini memiliki tingkat keasaman yang mirip dengan cuka, " kata Mark Sephton, ahli geologi di Imperial College London yang timnya akan mempublikasikan temuan tersebut pada bulan Februari di jurnal Geology.
Sephton dan rekan-rekannya memeriksa jejak tanah kuno di lapisan batuan yang berasal dari kepunahan, yang terjadi pada akhir periode Permian sekitar 250 juta tahun yang lalu. Pada saat ini, semua daratan di dunia bergabung ke Pangaea superkontinen. Batu-batu itu, digali di tempat yang sekarang dikenal sebagai Italia Utara, mengandung zat yang sangat menarik: vanillin, molekul yang sama yang memberikan rasa dan aroma vanilla.
Mark Sephton dan rekan penulis studi Cindy Looy menyelidiki batas Permian-Triassic di Butterloch Canyon Italia. (Atas perkenan Mark Sephton) Vanillin diproduksi secara alami oleh tanaman dan ditemukan dalam kayu. Tapi itu seharusnya tidak bertahan lama di tanah, di mana bakteri melepaskan enzim yang memecahnya. Menemukan jumlah yang signifikan yang disimpan selama ratusan juta tahun bahkan lebih mengejutkan.
"Ini tentu tidak biasa, " kata Tim Bugg, ahli kimia biologi di University of Warwick yang tidak terlibat dalam penelitian ini. "Untuk melihat akumulasi vanilin mungkin menunjukkan kurangnya aktivitas degradasi bakteri."
Untuk menjelaskan kelesuan bakteri, para peneliti beralih ke industri susu untuk mendapatkan inspirasi. Para produsen susu sering mencicipi minuman mereka dengan menambahkan sedikit vanila. Eksperimen telah menunjukkan bahwa susu yang mengandung asam melindungi aditif dan memperpanjang rasa, karena pH rendah menonaktifkan enzim yang seharusnya menargetkan vanilin.
Aktivitas bakteri tanah di alam bebas bisa juga sensitif terhadap asam, yang juga akan menjelaskan mengapa batuan Italia mengandung jumlah relatif rendah dari bahan kimia yang disebut asam vanili yang cenderung dihasilkan oleh bakteri pengunyah vanilin. "Data kami sesuai dengan gagasan bahwa hujan asam menyebabkan mikroba berhenti berfungsi, " kata Henk Visscher, ahli paleoekologi di Universitas Utrecht di Belanda dan anggota tim Sephton.
Studi tentang hujan asam yang dihasilkan pada abad ke-20, terutama oleh pembangkit listrik berbahan bakar fosil, telah menunjukkan bahwa hal itu dapat mengganggu ekosistem. Curah hujan beracun mengeluarkan nutrisi dari tanah dan merusak tanaman. Hilangnya vegetasi dapat menyebabkan erosi luas, spekulasi Septhon, dan kekurangan makanan yang membuat hidup lebih sulit bagi makhluk hidup yang lebih tinggi dalam rantai makanan.
Gambar mikrograf cahaya menunjukkan kerusakan jaringan yang dilakukan pada daun cemara karena hujan asam. (Perpustakaan Foto Sains / Corbis) Temuan ini disambut baik untuk Benjamin Black, sekarang seorang ahli geologi di University of California, Berkeley. Sementara di MIT dia membantu membuat simulasi komputer yang memperkirakan jumlah dan tingkat keparahan hujan asam yang bisa dihasilkan oleh letusan Siberia. "Harapan saya ketika saya membuat prediksi itu adalah bahwa kita akan menemukan cara untuk mengujinya, " kata Black.
Diterbitkan pada tahun 2013, model ini menyarankan bahwa karbon dioksida yang dikeluarkan oleh letusan bisa menurunkan pH hujan menjadi sekitar 4, keasaman jus tomat. Tambahkan sulfur dioksida, emisi vulkanik umum lainnya, dan keasamannya bisa memburuk seratus kali lipat - Belahan Bumi Utara bisa saja disapu oleh semburan hujan yang asam seperti jus lemon yang tidak dilarutkan.
"Tidak mungkin kebetulan bahwa vanilin muncul tepat pada saat ini, " kata Greg Retallack, seorang paleobotani di Universitas Oregon yang tidak terlibat dalam penelitian. Tetapi dia memperingatkan bahwa pendekatan baru dan asing untuk mempelajari tanah kuno harus diteliti dengan cermat. Retallack juga mempertanyakan apakah emisi sulfur dioksida dari gunung berapi Siberia dapat memiliki dampak global. Polutan biasanya membentuk partikel aerosol berat yang turun dari langit, membatasi seberapa jauh ia dapat berjalan.
Hujan asam parah yang diusulkan oleh tim Sephton bisa jadi merupakan hasil dari letusan kecil di dekat lokasi yang diteliti, saran Retallack. Kemungkinan lain adalah bahwa, dalam kondisi tertentu, mikroba dapat menghasilkan asam sulfat dan mengasamkan lingkungannya sendiri. Dalam kedua kasus tersebut, penurunan pH tanah akan terbatas pada wilayah tersebut.
Memperkuat kasus untuk epidemi hujan asam di seluruh dunia mungkin memerlukan mencari lebih jauh. Jejak tanah kuno yang berasal dari Great Dying telah muncul tidak hanya di Italia tetapi juga di tempat-tempat seperti Cina dan Greenland. Penelitian selanjutnya dapat menguji apakah batuan ini juga mengandung sedikit vanila.
