Penelitian terbaru yang dilakukan oleh peneliti dari Universitas Oxford telah menggugah paradigma konvensional mengenai siklus karbon di Bumi. Studi ini, yang dipublikasikan dalam jurnal Nature, memberikan wawasan tentang peran batuan dalam proses pelapukan, khususnya pelepasan karbon dioksida (CO2) dari batuan, yang dikenal sebagai OCpetro. Sementara penelitian sebelumnya lebih berfokus pada peran pelapukan mineral silikat dalam menarik CO2 dari atmosfer, studi ini mengungkapkan sumber emisi CO2 yang sebelumnya terlupakan akibat oksidasi karbon organik dalam batuan.
Pemain Kunci dalam Siklus Karbon
Proses terangkatnya pegunungan dan erosi telah lama diakui sebagai pengatur keseimbangan karbon Bumi. Proses geologis ini, yang didorong oleh aktivitas tektonik, menyebabkan paparan karbon organik (OC) yang terkandung dalam batuan, yang disebut OCpetro. OCpetro mewakili karbon yang telah disimpan dari atmosfer selama jutaan tahun dan tertimbun dalam cekungan sedimentasi. Studi ini menyoroti bahwa litologi sedimen dan metasedimen, yang saat ini mendominasi permukaan Bumi, memiliki konsentrasi OCpetro yang beragam. Litologi ini menduduki sekitar 64% permukaan Bumi, menjadikannya komponen penting dalam siklus karbon.
Pelepasan dan OCpetro
Proses pelepasan CO2 dari batuan, baik secara fisik maupun kimia, memasok OCpetro ke permukaan Bumi. Tingkat pelepasan OCpetro bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti jenis batuan, topografi, pengangkatan tektonik, iklim, dan vegetasi. Penelitian sebelumnya telah mengidentifikasi OCpetro dalam tanah dan sungai, mengukur tingkat erosi OCpetro yang belum terlalu terpengaruh, dan memperkirakan aliran global OCpetro. Namun, menentukan tingkat oksidasi OCpetro dan pelepasan CO2 berikutnya telah menjadi tantangan, menghasilkan berbagai perkiraan.
Untuk mengatasi tantangan menentukan oksidasi OCpetro, para peneliti menggunakan unsur jejak rhenium (Re) sebagai proxy. Telah terbukti bahwa rhenium terkait dengan akumulasi OC dalam sedimen laut dan dilepaskan selama pelapukan batuan sedimen. Dengan menganalisis konsentrasi rhenium terlarut dalam sistem sungai, para peneliti dapat memperkirakan proporsi rhenium terlarut yang berasal dari oksidasi OCpetro. Pendekatan ini memungkinkan mereka untuk menghitung aliran OCpetro global sambil mempertimbangkan bias pengambilan sampel melintasi berbagai variabel lingkungan.
Studi ini memasukkan teknik pemodelan spasial untuk memperkirakan stok karbon dan aliran OCpetro di permukaan Bumi. Pendekatan ini mempertimbangkan faktor-faktor seperti topografi, litologi, stok OCpetro, tingkat erosi, dan tingkat pelapukan oksidatif. Model spasial bertujuan memberikan representasi yang lebih akurat tentang tingkat pelapukan OCpetro di berbagai lanskap.
Temuan Utama
Temuan utama studi ini mengindikasikan bahwa pelapukan oksidatif OCpetro melepaskan sekitar 68 megaton karbon setiap tahunnya sebagai CO2 dari permukaan tanah. Aliran ini menyaingi pengambilan CO2 terestrial global oleh pelapukan silikat, yang diperkirakan sekitar 94-143 megaton karbon setiap tahunnya. Hotspot pelapukan OCpetro dan pelepasan CO2 terkonsentrasi di daerah-daerah yang ditandai oleh tingkat erosi yang tinggi dan paparan batuan sedimen kaya OCpetro, seperti Pegunungan Himalaya timur, Pegunungan Rocky, dan Pegunungan Andes.
Studi revolusioner dari Universitas Oxford mengungkap bahwa batuan, khususnya OCpetro, memiliki peran yang lebih besar dalam siklus karbon Bumi daripada yang sebelumnya diakui. Sementara pelapukan silikat diakui sebagai tempat penyimpanan karbon, pelapukan OCpetro berperan sebagai sumber emisi CO2. Temuan ini menyoroti perlunya pemahaman yang komprehensif tentang keseimbangan karbon antara atmosfer, biosfer, dan litosfer. Saat para peneliti lebih mendalam ke dalam mekanisme yang mendorong pelapukan OCpetro, mereka akan mendapatkan wawasan berharga tentang keseimbangan halus aliran karbon yang memengaruhi iklim Bumi dan potensi implikasinya untuk skenario perubahan iklim di masa depan.
