Sebagian besar karbon dioksida dan gas lain yang dipancarkan gunung berapi dihasilkan oleh cadangan organik yang terbentuk ratusan juta tahun yang lalu, yang menunjukkan hubungan yang dalam antara evolusi kehidupan di Bumi dan proses geologi di bagian dalamnya, menurut sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Science.
“Penemuan ini membuat kita berpikir tentang penilaian ulang lengkap dari seluruh sejarah evolusi kehidupan. Pengamatan kami menunjukkan bahwa semua perkiraan tingkat oksigen di atmosfer bumi di masa lampau mungkin sepenuhnya salah, karena emisi vulkanik CO2 dapat secara radikal mengubah komposisi isotop dari endapan batu kapur yang diukur,”jelas Marie Edmonds dari Cambridge Universitas (Inggris).
Di Bumi, sebagaimana dijelaskan para ilmuwan, ada semacam "siklus karbon". Sejumlah besar elemen ini terus terkubur di dasar lautan bumi, di mana mereka bergaul dengan sisa-sisa hewan dan tumbuhan, dan sejumlah besar CO2 memasuki atmosfer bersama dengan emisi vulkanik dan manifestasi lain dari aktivitas geologi.
Sebelum dimulainya Antroposen, "era manusia", proses-proses ini adalah salah satu konduktor utama iklim bumi, karena proses tersebut menentukan apakah konsentrasi CO2 di atmosfer meningkat atau menurun. Di masa lalu, ketidakseimbangan dalam "kehilangan" dan "keuntungan" karbon yang terkait dengan peningkatan aktivitas vulkanik atau pelepasan batuan organik ke permukaan, telah menyebabkan kepunahan massal dan pernah menghilangkan cadangan oksigen planet ini.
Edmonds dan rekan-rekannya menemukan bahwa hubungan antara evolusi kehidupan, siklus karbon, dan gunung berapi sebenarnya jauh lebih dalam daripada yang diperkirakan para ahli geologi, mempelajari komposisi kimia dan isotop dari letusan sekitar 80 gunung berapi dari seluruh bumi.
Sebagai catatan para ilmuwan, ahli geologi telah lama memperhatikan bahwa komposisi gas dan magma yang dipancarkan oleh gunung berapi yang berbeda bisa sangat berbeda, yang dikaitkan dengan perbedaan komposisi mineral dan isotop di daerah dalam mantel, dari mana lava pindah ke permukaan planet.
Setelah menganalisis konsentrasi isotop helium dan karbon dalam emisi gunung berapi ini, para ilmuwan melihat sesuatu yang tidak biasa - bagiannya bergantung pada wilayah Bumi tempat fokus aktivitas geologi ini berada. Misalnya, karbon dioksida yang dipancarkan oleh gunung berapi kontinental mengandung lebih banyak karbon-13 “berat” dan lebih sedikit “ringan” helium-3 daripada ejeksi dari gunung berapi samudera.
Alasannya, seperti yang dicatat para ilmuwan, tersembunyi di masa lalu geologis yang jauh, dan dikaitkan dengan jejak kehidupan yang ada di Bumi ratusan juta tahun yang lalu. Faktanya adalah bahwa sebagian besar emisi vulkanik karbondioksida dihasilkan bukan oleh mantel, tetapi oleh endapan organik yang bergerak menuju mantel bersama dengan kerak bumi, dan bukan oleh cadangan karbon anorganik yang telah ada di perut planet sejak pembentukannya.
Video promosi:
Penemuan seperti itu menjadi kejutan besar dan masalah bagi ahli geologi, karena para ilmuwan sebelumnya percaya bahwa bagian isotop karbon dalam emisi vulkanik adalah nilai konstan yang hampir tidak berubah di seluruh keberadaan bumi. Para ilmuwan menggunakan sifat emisi vulkanik ini untuk memperkirakan jumlah oksigen di atmosfer bumi di masa lalu, dan untuk menilai bagaimana kondisi ekologi di planet berubah di era yang berbeda.
Dengan demikian, pergerakan benua, penggabungan, dan disintegrasi mereka seharusnya sangat mengubah proporsi isotop CO2 dalam emisi vulkanik, serta di atmosfer dan batuan sedimen yang terbentuk dari sisa-sisa makhluk hidup. Ini semua sangat mempersulit pemulihan gambaran tentang bagaimana kehidupan berkembang di Bumi, tetapi pada saat yang sama menunjukkan hubungan yang erat antara evolusinya dan perilaku gunung berapi, penulis artikel menyimpulkan.
