BAGIKAN

Dalam 540 juta tahun terakhir, Bumi telah mengalami lima peristiwa kepunahan massal, masing-masing melibatkan proses yang meningkatkan siklus normal karbon melalui atmosfer dan samudra. Gangguan global karbon yang terjadi secara global ini terjadi selama ribuan hingga jutaan tahun, dan bertepatan dengan pemusnahan spesies laut yang meluas di seluruh dunia.

Dalam sejarah kehidupan di Bumi, telah terjadi lima peristiwa kepunahan massal, dengan contoh paling ekstrem, kepunahan Permian, menghapus sekitar 95 persen seluruh kehidupan laut. Sekarang, seorang profesor MIT telah menganalisis perubahan yang terjadi dalam siklus karbon yang mengarah ke lima peristiwa utama ini – dan juga puluhan yang lebih kecil – dan menemukan bahwa akhir abad ini dapat menandai titik kritis untuk peristiwa kepunahan massal keenam.

Masing-masing dari lima peristiwa kepunahan besar dapat secara efektif ditelusuri kembali ke satu pembuat onar kecil: karbon. Sebagai organisme bernafas yang menghirup oksigen dan menghembuskan karbon dioksida, dan tanaman berfotosintesis melakukan hal yang sebaliknya. Bumi secara alami mengolah karbon melalui atmosfer dan samudra. Tapi gangguan pada proses itu bisa membuat iklim seluruh planet menjadi kacau, entah dengan menambahkan terlalu banyak karbon sekaligus atau dengan mempercepat laju penambahannya.

Sementara karbon adalah pelakunya yang umum, pemicu awal yang berbeda mungkin telah menyetel bola setiap saat. Kepunahan Permian diduga disebabkan oleh pulsa magma besar yang menyumbang karbon dioksida ke atmosfer, sementara kejadian K-T pemusnahan dinosaurus yang diakibatkan serangan asteroid memicu kebakaran liar dan letusan gunung berapi di seluruh planet.

Daniel Rothman, seorang profesor geofisika di MIT, ingin menyelidiki tanda-tanda peringatan potensial terhadap siklus karbon, dan menemukan ambang batas yang dapat digunakan untuk memprediksi apakah kita akan memasuki peristiwa kepunahan massal keenam. Masalahnya, anomali historis karbon bisa memakan waktu ribuan tahun untuk dimainkan, sementara lonjakan yang jelas yang kita lihat sekarang hanya bisa dilacak seratus tahun lagi.

“Bagaimana Anda bisa benar-benar membandingkan kejadian hebat ini di masa lalu geologis, yang terjadi pada rentang waktu yang begitu luas, hingga apa yang terjadi hari ini, yang berabad-abad paling lama?” kata Rothman. “Jadi saya duduk di suatu hari di musim panas dan mencoba memikirkan bagaimana orang bisa melakukannya secara sistematis.”

Dia mengembangkan sebuah rumus matematika yang memperhitungkan tingkat kritis dan besarnya perubahan pada siklus karbon, dan terkait dengan skala waktu bahwa perubahan tersebut telah berlangsung. Rothman menemukan bahwa ada dua batasan yang berbeda, jika disilangkan, akan memicu kejadian kepunahan massal.

Untuk perubahan jangka panjang, ambang batas adalah salah satu kecepatan: jika karbon ditambahkan terlalu cepat, ekosistem global tidak memiliki waktu untuk beradaptasi. Sementara itu, untuk perubahan pada rentang waktu yang lebih pendek, ini semua tentang besarnya: menambahkan terlalu banyak karbon akan mengganggu keseimbangan yang rumit.

Rothman kemudian menerapkan batasan tersebut pada historis data, untuk melihat apakah modelnya secara akurat memprediksi kepunahan massal. Dia mengidentifikasi 31 kali ada perubahan besar dalam siklus karbon selama 542 juta tahun terakhir, termasuk lima kepunahan massal, dan mempelajari tingkat dan besarnya perubahan untuk masing-masing peristiwa ini.

Dengan melakukan itu, ia menemukan ambang batas umum yang dapat memperkirakan kemunculan massal secara optimal. Meskipun mereka masih mengalami gangguan besar terhadap siklus karbon, sebagian besar dari 31 peristiwa berada di bawah garis itu, menghindari bencana global. Tapi ambang batas itu dilintasi empat kali, sesuai dengan empat dari lima kepunahan massal terburuk.

Dengan melihat tingkat kritis itu, dan juga skala waktu 10.000 tahun yang diperlukan untuk siklus karbon laut untuk memperbaiki dirinya sendiri setelah terjadi gangguan besar, Rothman menghitung berapa banyak karbon yang dibutuhkan hari ini untuk memberi tahu kita mengenai ambang batas. Menurut perhitungannya, jika tambahan 310 gigaton karbon ditambahkan – katakanlah, melalui tindakan manusia – akan mengarahkan siklus karbon ke “wilayah tak dikenal” yang dapat menyebabkan kepunahan massal.

“Ini tidak mengatakan bahwa bencana terjadi esok harinya,” kata Rothman. “Ini mengatakan bahwa, jika dibiarkan, siklus karbon akan beralih ke alam yang tidak stabil lagi, dan akan berperilaku sedemikian rupa sehingga sulit diprediksi. Di masa lalu geologis, perilaku jenis ini dikaitkan dengan massa. kepunahan.”

Itu tidak akan terjadi dalam semalam, ingatlah, tapi kematian epik semacam itu bisa terjadi pada sekitar 10.000 tahun yang lalu, Rothman memperkirakan, dan fenomena itu bisa mengkristal begitu di tahun 2100 jika semuanya tidak berubah.


sumber : sciencedaily newatlas sciencealert