Sepanjang sejarah bumi, gunung berapi bukanlah kekuatan utama yang membentuk tingkat gas rumah kaca di planet kita. Sebuah studi baru mengungkapkan bahwa busur vulkanik – rangkaian puncak letusan seperti yang terjadi di Jepang – hanya menjadi sumber emisi karbon yang dominan dalam 100 juta tahun terakhir, menjelang akhir zaman dinosaurus. Temuan ini secara mendasar mengubah pemahaman kita tentang regulasi iklim jangka panjang di bumi.
Peran Fitoplankton dalam Siklus Karbon
Kunci dari perubahan ini terletak pada evolusi organisme mikroskopis: fitoplankton bersisik kalsium karbonat. Makhluk-makhluk ini pertama kali muncul sekitar 150 juta tahun yang lalu, dan dampaknya terhadap siklus karbon sangat besar. Ketika mereka mati, cangkang mereka menumpuk di dasar laut, membentuk simpanan kalsium karbonat dalam jumlah besar.
Dalam rentang waktu geologis, lempeng tektonik menukik (saling tergelincir), mendaur ulang sedimen kaya karbon ini ke dalam mantel bumi. Sebagian karbon ini kemudian dilepaskan melalui letusan busur gunung berapi. Namun sebelum fitoplankton ini ada, emisi vulkanik jauh lebih rendah karena lebih sedikit karbon yang tersedia di lempeng subduksi.
Dari Rifting ke Arcs: Pergeseran Sumber Emisi
Selama miliaran tahun, mekanisme pelepasan karbon yang dominan bukanlah busur vulkanik sama sekali. Sebaliknya, yang terjadi adalah rifting – terkoyaknya benua, seperti East African Rift, dan pembentukan kerak baru di punggung tengah samudra.
Rifting pada dasarnya “membuka atap” bagian dalam yang cair, sehingga karbon dapat langsung lepas ke atmosfer. Jumlah yang dilepaskan bergantung pada panjang dan kecepatan keretakan, namun emisi tetap relatif stabil sampai fitoplankton mengubah persamaan tersebut.
Emisi Modern: Peningkatan Dua Pertiga
Saat ini, busur vulkanik mengeluarkan karbon dua pertiga lebih banyak dibandingkan 150 juta tahun lalu, berkat reservoir dasar laut yang sangat besar yang tercipta dari cangkang kalsium karbonat tersebut. Meskipun peningkatan ini cukup besar, namun jumlah tersebut masih lebih kecil dibandingkan jumlah karbon yang disimpan fitoplankton di dasar laut atau yang tersubduksi ke dalam bumi.
Mengapa Ini Penting
Memahami garis waktu ini sangat penting karena dapat menjelaskan bagaimana sistem iklim bumi telah berevolusi. Peralihan dari rifting ke busur vulkanik sebagai sumber emisi utama menunjukkan bahwa proses biologis (evolusi fitoplankton) secara mendasar dapat mengubah siklus geologi skala planet. Hal ini juga menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana perubahan biologis di masa depan dapat mempengaruhi emisi karbon dan stabilitas iklim.
Penelitian yang dipimpin oleh Ben Mather di Universitas Melbourne ini menyoroti pentingnya pemodelan terperinci dalam memahami sejarah iklim jangka panjang Bumi. Seperti yang dicatat oleh Alan Collins dari Universitas Adelaide, perubahan komposisi sedimen laut—yang disebabkan oleh evolusi makhluk hidup—memiliki konsekuensi besar terhadap siklus karbon di planet ini.
Kesimpulannya, pengaruh aktivitas gunung berapi terhadap iklim tidaklah konstan; ini adalah proses dinamis yang dibentuk oleh evolusi biologis dan lempeng tektonik. Munculnya fitoplankton secara mendasar mengubah cara karbon didaur ulang di bumi, dan perubahan ini mempunyai implikasi jangka panjang untuk memahami iklim planet kita di masa lalu, sekarang, dan masa depan.
