Sesuatu yang misterius terjadi hampir setengah miliar tahun yang lalu yang memicu salah satu perubahan terpenting dalam sejarah kehidupan di Bumi. Secara tiba-tiba, tejadi ledakan spesies, keanekaragaman hayati dari berbagai hewan invertebrata yang meningkat dari tingkatan yang paling rendah hingga menuju seperti apa yang kita saksikan saat ini.
Penjelasan paling populer untuk “Peristiwa Besar Biodiversifikasi Ordovisium” ini adalah bahwa hal itu merupakan hasil dari pendinginan Bumi yang panas dan tidak nyaman yang pada akhirnya menuju zaman es.
Tapi apa yang sebenarnya memicu perubahan suhu tersebut? Dalam makalah baru kami, yang diterbitkan di Science Advances, kami menunjukkan bahwa permulaannya bertepatan persis dengan terlepasnya asteroid terbesar yang tercatat di sabuk asteroid selama dua miliar tahun terakhir, yang disebabkan oleh tabrakan dengan komet atau asteroid lainnya.
Bahkan hari ini, hampir sepertiga dari semua meteorit yang jatuh di Bumi berasal dari perpecahan asteroid selebar 150 kilometer antara Jupiter dan Mars.
Setelah peristiwa ini, sejumlah besar debu akan menyebar ke seluruh tata surya. Efek pemblokiran yang diakibatkan oleh sebagian debu ini bisa menghentikan sinar matahari untuk mencapai Bumi – sehingga suhunya menjadi bertambah dingin. Kita tahu bahwa ini melibatkan perubahan iklim dari yang kurang lebih homogen menjadi dibagi menjadi zona iklim – dari kondisi Kutub Utara ke kutub hingga kondisi tropis di garis katulistiwa.
Keanekaragaman yang tinggi di antara hewan-hewan invertebrata, termasuk ganggang hijau, ikan primitif, cumi-cumi dan karang, diakibatkan sebagai sebuah adaptasi terhadap iklim yang baru.
Dasar laut Swedia
Bukti kami berasal dari sebuah studi yang terperinci terhadap sedimen di dasar lautan periode Ordovisium (485-443 juta tahun lalu) yang berada di Kinnekulle, Swedia selatan dan Sungai Lynna di St. Petersburg, Rusia.
Pada sebuah area penelitian di Kinnekulle, kami menemukan lebih dari 130 “fosil meteorit” – batuan yang jatuh ke Bumi pada masa lalu, yang tertanam di dalam sedimen dasar laut dan dilestarikan seperti layaknya fosil-fosil hewan.
Selain satu dari fosil meteorit ini, yang berdiameter hingga 20 cm, memiliki komposisi yang sama – semuanya adalah puing-puing dari peristiwa tabrakan yang sama. Memang, semuanya terbuat dari sejenis bahan yang sama dengan asteroid besar yang hancur di sabuk asteroid pada saat itu.
Meteorit lain mungkin berasal dari asteroid yang lebih kecil yang menabrak asteroid besar.
Kita tahu bahwa peristiwa tabrakan asteroid terjadi 466 juta tahun yang lalu. Penentuan usia ini dapat diketahui dengan menelaah isotop (varian unsur-unsur kimia dengan jumlah neutron yang berbeda dalam nukleus) dalam meteorit yang baru-baru ini jatuh dari pelepasan asteroid Ordovisium.
Karena itu, fosil meteorit di tambang dipastikan mewakili bahan-bahan yang diangkut ke Bumi sesaat setelah pelepasan meteor. Dan mengingat sejumlah besar meteorit yang kami temukan di dasar laut, kami dapat memperkirakan bahwa fluks meteorit ke Bumi pastilah urutan besarnya lebih tinggi daripada saat ini.
Tapi bagaimana kita tahu bahwa hantaman meteorit ini dapat menciptakan sejumlah besar debu yang menurunkan suhu di Bumi? Kami juga mempelajari distribusi debu berukuran mikrometer yang sangat halus di lapisan sedimen.
Kita dapat menentukan bahwa ia berasal dari luar angkasa dengan mendeteksi helium dan zat-zat lain yang tergabung dalam sedimen yang hanya dapat dijelaskan oleh angin matahari setelah membombardir debu, memperkaya unsur-unsur tersebut dalam perjalanan ke Bumi.
Hasil kami jelas menunjukkan bahwa sejumlah besar butiran debu halus mencapai Bumi tak lama setelah pelepasan meteor. Dan catatan geologis menunjukkan bahwa tak lama setelah debu tiba, permukaan laut turun secara dramatis di seluruh dunia – awal zaman es. Hal itu dikarenakan air laut berpindah ke garis lintang tinggi, di mana tempat lapisan es besar terbentuk.
Hasilnya benar-benar tidak terduga – setelah kami selama 25 tahun terakhir bersandar pada berbagai hipotesis yang sangat berbeda dalam hal memahami apa yang terjadi selama periode ini.
Sebagai contoh, sementara kami menduga bahwa peristiwa diversifikasi entah bagaimana terkait dengan perpecahan asteroid, kami percaya bahwa banyak asteroid kecil yang juga mencapai Bumi dari perpecahan itu, bukan debu, ada hubungannya dengan perubahan yang terjadi. Awalnya tidak diketahui sampai kami mendapatkan pengukuran helium terakhir bahwa semuanya dapat dipahami.
Pelajaran untuk penelitian iklim
Pemanasan global yang terus berlanjut sebagai konsekuensi dari emisi karbon dioksida, dan kenaikan suhu terbesar terjadi pada garis lintang tinggi. Menurut Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim, kita sedang mendekati situasi yang mengingatkan pada kondisi yang berlaku sebelum tabrakan asteroid 466 juta tahun lalu. Jelas, mencapai kondisi seperti itu tidak akan baik bagi keanekaragaman hayati.
Dalam dekade terakhir ini, para peneliti telah membahas berbagai metode buatan untuk mendinginkan Bumi jika terjadi bencana iklim besar. Salah satu solusinya adalah menempatkan asteroid, seperti satelit, dalam orbit di sekitar Bumi sedemikian rupa sehingga mereka akan terus-menerus melepaskan debu halus dan karenanya menghalangi sebagian sinar matahari yang memanas .
Hasil kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa debu seperti itu bisa saja telah mendinginkan Bumi secara dramatis, memberikan harapan bahwa itu bisa menjadi sebuah solusi buatan yang layak. Studi kami dapat memberikan pemahaman yang lebih rinci, berbasis empiris tentang bagaimana ini bekerja yang dapat digunakan untuk membuat dan mengevaluasi pemodelan komputer dari berbagai peristiwa semacam itu.
Tetapi untuk masa mendatang, tidak ada cara lain untuk mengatasi perubahan iklim selain mengurangi emisi karbon kita. Pada akhirnya, itulah satu-satunya cara untuk mempertahankan dorongan spektakuler dalam keanekaragaman kehidupan yang terjadi 466 juta tahun yang lalu.
Birger Schmitz , Profesor Fisika Nuklir, Universitas Lund .
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation . Baca artikel aslinya .
