Lautan pertama Bumi adalah hellscape asam – inilah yang terjadi selanjutnya
Bagaimana bumi berubah dari dunia laut yang bermusuhan dan asam menjadi dunia yang memelihara kehidupan?
Para ilmuwan di Yale dan di Singapura telah mengembangkan model inovatif untuk memperkirakan bagaimana keasaman lautan berevolusi dari waktu ke waktu.
Mengurai Kebiasaan Bumi Melalui Keasaman Lautan
Para ilmuwan di Universitas Teknologi Nanyang Yale dan Singapura telah mengembangkan model inovatif untuk memperkirakan kapan dan bagaimana Bumi menjadi layak huni, dengan fokus utama pada keasaman laut.
Model teoretis baru ini dibangun di atas penelitian yang dipimpin Yale sebelumnya, menggabungkan berbagai proses geologis dan atmosfer. Ini menawarkan salah satu pandangan paling rinci tentang bagaimana Bumi berevolusi untuk mendukung kehidupan.
Menghubungkan Proses Permukaan dan Bumi Dalam
“Ini adalah upaya teoretis tur-de-force, menjembatani kesenjangan yang lama antara proses permukaan dan proses jauh di dalam bumi,” kata Jun Korenaga, seorang profesor Ilmu Bumi dan Planet dalam Fakultas Seni dan Ilmu Pengetahuan Yale, dan rekan penulis studi baru dalam jurnal The Journal di The Journal di The Journal di The Journal Alam geosains. “Karya ini menyajikan model sistem seluruh bumi yang paling komprehensif untuk memperkirakan bagaimana pH laut kemungkinan berevolusi selama sejarah Bumi.”
pH, atau “potensi hidrogen,” mengukur konsentrasi ion hidrogen dalam air. PH yang lebih rendah berarti keasaman yang lebih tinggi. Solusi dengan pH lebih rendah dari 7 dianggap asam. Sementara air laut modern memiliki pH sekitar 8, para ilmuwan percaya lautan kuno Bumi jauh lebih asam, yang akan menyulitkan kehidupan untuk muncul.
Kompleksitas pemodelan pH laut
“Untuk memahami asal usul kehidupan, menjadi penting untuk dipahami kapan dan bagaimana Bumi mulai menjadi tuan rumah lautan dengan pH yang lebih netral,” kata Meng Guo, mantan mahasiswa pascasarjana Yale di laboratorium Korenaga yang sekarang menjadi rekan postdoctoral presiden di Nanyang Technological University di Singapura dan penulis pertama studi baru.
“Tetapi memodelkan evolusi jangka panjang pH laut adalah masalah yang sangat sulit, karena melibatkan hampir semua komponen sistem bumi: atmosfer, laut, kerak, dan mantel,” kata Guo.
Bagaimana co atmosfer2 Membentuk kimia laut
Misalnya, pH laut tergantung pada sebagian besar pada karbon dioksida atmosfer (CO2), yang, pada gilirannya, dipengaruhi oleh berbagai faktor lainnya. Konsentrasi co2 Mengurangi, misalnya, sebagai akibat dari reaksi kimianya dengan benua, kerak laut laut dalam-dan akhirnya terjun ke interior Bumi melalui subduksi. Tapi tingkat co atmosfer2 Tingkatkan saat ada aktivitas vulkanik.
Untuk studi mereka, Korenaga dan Guo dengan hati -hati dikalibrasi dan menetapkan parameter untuk bagaimana masing -masing komponen ini berfungsi – dan kemudian membuat mereka berinteraksi. Para peneliti dipandu oleh serangkaian studi bumi awal yang sebelumnya diterbitkan dari kelompok Korenaga.
“Saya pikir alasan utama mengapa kita dapat melakukan pemodelan ini sekarang adalah bahwa pemahaman kita tentang tektonik bumi awal telah ditingkatkan secara drastis dalam beberapa tahun terakhir,” kata Korenaga. “Pekerjaan itu berkonsentrasi pada evolusi kerak benua dan fisika lautan magma.”
Berapa lama waktu yang dibutuhkan Bumi untuk mendukung kehidupan?
Menggunakan model baru mereka, Korenaga dan Guo memperkirakan bahwa Bumi 500 juta tahun untuk menetralkan keasaman laut yang cukup untuk mendukung kehidupan. Kantong air dengan tingkat pH yang lebih netral mungkin telah ada sebelumnya, tetapi tidak pada skala yang cukup besar seumur hidup untuk bertahan.
Para peneliti mengatakan temuan mereka dapat menjelaskan tidak hanya pada proses bumi awal, tetapi juga pada peran proses yang dimainkan dalam iklim modern.
Referensi: “Peningkatan PH Samudra Awal di bawah tingkat pelapukan tinggi” oleh Meng Guo, dan Jun Korenaga, 10 Februari 2025, Alam geosains.
Doi: 10.1038/s41561-025-01649-9
Penelitian ini didukung, sebagian, oleh a NASA hibah astrobiologi.
