Gletser Besar Pernah Menutupi Bumi, Bahkan Khatulistiwa, Temuan Studi Baru
Bukti dari Colorado menunjukkan gletser pernah menutupi Bumi hingga garis khatulistiwa, mendukung teori Bumi Bola Salju. Penemuan ini memberikan wawasan tentang perubahan iklim awal dan evolusi kehidupan.
Ahli geologi telah menemukan bukti kuat di Colorado bahwa ratusan juta tahun yang lalu, gletser raksasa menyelimuti Bumi hingga ke garis khatulistiwa, mengubah planet ini menjadi es yang melayang di angkasa.
Penelitian yang dipimpin oleh University of Colorado Boulder ini merupakan terobosan bagi para pendukung teori lama yang dikenal sebagai Snowball Earth. Penelitian ini menyatakan bahwa sekitar 720 hingga 635 juta tahun yang lalu, dan karena alasan yang masih belum jelas, serangkaian peristiwa yang terjadi secara radikal mengubah iklim planet ini. Suhu turun drastis, dan lapisan es setebal beberapa mil menyelimuti setiap inci permukaan bumi.
“Studi ini menyajikan bukti fisik pertama bahwa Snowball Earth mencapai jantung benua di ekuator,” kata Liam Courtney-Davies, penulis utama studi baru ini dan peneliti pascadoktoral di Departemen Ilmu Geologi di CU Boulder.
Tim mempublikasikan temuannya pada 11 November di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional. Rekan penulis termasuk Rebecca Flowers, profesor ilmu geologi di CU Boulder, dan peneliti dari Colorado College, University of California, Santa Barbara, dan Universitas California, Berkeley.
Penelitian ini memusatkan perhatian pada Front Range Pegunungan Rocky Colorado. Di sini, serangkaian batu yang dijuluki Tavakaiv, atau “Tava,” batupasir menyimpan petunjuk tentang periode dingin di masa lalu Bumi, kata Courtney-Davies.
Para peneliti menggunakan teknik penanggalan yang disebut spektrometri massa ablasi laser, yang menyedot mineral dengan laser untuk melepaskan beberapa atom di dalamnya. Mereka menunjukkan bahwa bebatuan ini telah terdorong ke bawah tanah antara 690 hingga 660 juta tahun yang lalu—kemungkinan besar disebabkan oleh beban gletser besar yang menekan di atasnya.
Courtney-Davies menambahkan bahwa penelitian ini akan membantu para ilmuwan memahami fase kritis tidak hanya dalam sejarah geologi planet ini tetapi juga sejarah kehidupan di Bumi. Organisme multiseluler pertama mungkin muncul di lautan segera setelah Snowball Earth mencair.
“Iklim terus berkembang, dan kehidupan juga ikut berevolusi. Semua hal ini terjadi selama pergolakan Snowball Earth,” katanya. “Kita harus mengkarakterisasi seluruh periode waktu ini dengan lebih baik untuk memahami bagaimana kita dan planet ini berevolusi bersama.”
Mencari salju
Istilah “Bumi Bola Salju” berasal dari sebuah makalah yang diterbitkan pada tahun 1992 oleh ahli geologi Amerika Joseph Kirschvink.
Meskipun telah dilakukan penelitian selama puluhan tahun, para ilmuwan belum sepakat apakah seluruh bumi benar-benar membeku. Ahli geologi, misalnya, telah menemukan jejak es tebal dari periode ini di sepanjang wilayah pesisir kuno, namun tidak di bagian dalam benua yang dekat dengan garis khatulistiwa.
Di sinilah Colorado berperan. Pada saat itu, wilayah tersebut tidak berada di garis lintang utara seperti saat ini. Sebaliknya, Colorado terletak di atas garis khatulistiwa sebagai bagian dari benua super kuno Laurentia yang terkurung daratan.
Jika gletser terbentuk di sini, para ilmuwan yakin, gletser bisa terbentuk di mana saja.
Mendalam
Pencarian potongan teka-teki yang hilang itu membawa Courtney-Davies dan rekan-rekannya ke batupasir Tava. Saat ini, fitur-fitur ini muncul dari permukaan tanah di beberapa lokasi di sepanjang Front Range Colorado, terutama di sekitar Pikes Peak. Bagi mata yang tidak terlatih, batu-batu tersebut mungkin tampak seperti bebatuan kuning kecokelatan biasa yang tersusun dalam garis vertikal dengan lebar kurang dari satu inci hingga beberapa kaki.
Namun bagi ahli geologi, fitur-fitur ini memiliki sejarah yang tidak biasa. Kemungkinan besar mereka bermula dari pasir di permukaan Colorado pada suatu saat di masa lalu. Namun kemudian ada kekuatan yang mendorong mereka ke bawah tanah—seperti cakar yang menggali ke dalam kerak bumi.
“Ini adalah fitur geologi klasik yang disebut injectites yang sering terbentuk di bawah lapisan es, termasuk di Antartika modern,” kata Courtney-Davies.
Ia ingin mengetahui apakah batupasir Tava juga terhubung dengan lapisan es. Untuk melakukan hal tersebut, para peneliti menghitung usia urat mineral yang memotong fitur-fitur tersebut. Mereka mengumpulkan sampel kecil dari mineral tersebut, yang kaya akan oksida besi (pada dasarnya, karat), kemudian memukulnya dengan laser. Dalam prosesnya, mineral tersebut melepaskan sejumlah kecil unsur radioaktif uranium. Karena atom uranium meluruh menjadi timbal dengan laju yang konstan, tim dapat menggunakannya sebagai semacam pencatat waktu untuk batuan di planet ini.
Itu adalah momen Eureka: Temuan kelompok ini menunjukkan bahwa batu pasir Tava telah terdorong ke bawah tanah pada masa Snowball Earth. Kelompok tersebut menduga bahwa, pada saat itu, lapisan es tebal terbentuk di Colorado, sehingga pasir terkena tekanan yang kuat. Akhirnya, dan karena tidak punya tempat lain untuk pergi, mereka terdorong ke bawah ke batuan dasar di bawah.
“Kami sangat gembira bahwa kami memiliki kesempatan untuk mengungkap kisah satu-satunya deposit Snowball Earth yang sejauh ini telah diidentifikasi di Colorado,” kata Flowers.
Para peneliti belum selesai: Jika fitur-fitur seperti itu terbentuk di Colorado selama Snowball Earth, kemungkinan besar fitur-fitur tersebut juga terbentuk di tempat-tempat lain di Amerika Utara, kata Courtney-Davies: “Kami ingin menyebarkan informasi agar orang lain dapat mencoba dan menemukannya. fitur-fiturnya dan bantu kami membangun gambaran yang lebih lengkap tentang Snowball Earth.”
Referensi: “Penanggalan Hematit U-Pb dari peristiwa air lelehan Bumi Bola Salju” oleh Liam Courtney-Davies, Rebecca M. Flowers, Christine S. Siddoway, Adrian Tasistro-Hart dan Francis A. Macdonald, 11 November 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2410759121
