Gigi Dinosaurus Ungkap Kadar O2 dan CO2 Bumi Saat Hewan Ini Hidup

DENGAN mempelajari isotop oksigen (O2) dalam fosil untuk menyimpulkan tingkat karbon dioksida (CO2) di atmosfer, tim yang dipimpin oleh ahli geokimia Dingsu Feng dari Universitas Georg-August Göttingen di Jerman telah merekonstruksi udara yang dihirup saat dinosaurus hidup.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa gigi dinosaurus merupakan alat yang ampuh bagi para ilmuwan, tidak hanya untuk memahami dunia tempat dinosaurus hidup, tetapi juga peristiwa yang terjadi. Pasalnya perubahan tingkat isotop dapat menyiratkan peristiwa seperti letusan gunung berapi besar dan lainnya.

“Temuan kami menyediakan jalur penelitian baru untuk merekonstruksi hubungan langsung antara vertebrata darat dan atmosfer yang mereka hirup,” ujar ahli paleontologi dan geokimia Thomas Tütken dari Institut Geosains di Johannes Gutenberg Universität, Mainz di Jerman kepada ScienceAlert.

“Bahkan setelah 150 juta tahun, jejak isotop molekul oksigen atmosfer Mesozoikum yang dihirup dinosaurus masih terawetkan dalam email gigi fosil dan dapat memberi tahu kita tentang komposisi atmosfer purba dan produksi biomassa fotosintesis global,” ungkapnya.

“Anda tidak hanya ada di dunia kita yang indah ini. Ia juga ada di dalam diri Anda. Segala sesuatu yang Anda hirup mulai dari makanan yang Anda makan, cairan yang Anda minum, bahkan udara yang Anda hirup meninggalkan jejak kimiawi pada tubuh Anda, termasuk tulang dan gigi Anda,” kata Tütken

Hal ini berlaku untuk semua vertebrata, termasuk dinosaurus. Rasio atom dari unsur yang sama tetapi massa yang berbeda, yang dikenal sebagai isotop, dapat menunjukkan berbagai variasi ekologi dan iklim yang mendominasi sepanjang hidup suatu organisme.

Atom oksigen yang terikat pada karbon dioksida hanyalah salah satu isotop tersebut. Secara khusus, Feng dan timnya mencari jejak isotop yang disebut oksigen-17. Proses di atmosfer menghasilkan jumlah isotop khusus ini yang lebih rendah dalam gas oksigen dioksida yang kemudian dihirup oleh organisme hidup.

“Vertebrata yang bernapas udara memasukkan sebagian kecil oksigen udara anomali ini ke dalam kumpulan air tubuh mereka karena metabolisme oksidatif makanan,” jelas Tütken.

“Sebagian kecil dari anomali isotop oksigen ini dimasukkan selama proses biomineralisasi ke dalam email gigi, dan bertahan selama jutaan tahun dalam jaringan vertebrata yang tinggi ini dan dengan demikian dapat digunakan untuk menyimpulkan kadar CO2 atmosfer di masa lalu,” ujarnya.

Para peneliti baru-baru ini menunjukkan bahwa rasio isotop oksigen dalam email gigi hewan modern yang hidup memberikan representasi akurat tentang kadar CO2 atmosfer. Langkah logis selanjutnya adalah melihat apakah mereka dapat melakukan hal yang sama dengan fosil yang berusia jutaan tahun.

“Sampel gigi dinosaurus menjadi target utama untuk dianalisis karena anomali isotop oksigen rangkap tiga yang besar diperkirakan dan dapat diukur dengan cukup tepat,” kata Tütken.

Dengan menggunakan bubuk enamel yang sebelumnya diambil dari spesimen yang diperoleh dari koleksi museum di seluruh Eropa untuk rekonstruksi terkait pola makan lainnya, Tütken dan rekan-rekannya menyimpulkan bahwa konsentrasi CO2 tinggi selama Mesozoikum. Temuan ini sejalan dengan penelitian sebelumnya tentang sejarah CO2 Bumi.

Pada akhir Jura, kadar CO2 berada di sekitar 1.200 bagian per juta. Misalnya pada akhir Kapur, sekitar 750 bagian per juta. Sebagai perbandingan, atmosfer Bumi saat ini mengandung sekitar 430 bagian per juta CO2, dan terus bertambah.

Selama Mesozoikum, CO2 atmosfer kemungkinan besar dihasilkan oleh tingkat aktivitas vulkanik yang jauh lebih tinggi daripada yang terjadi saat saat ini. Dua gigi, khususnya, tampaknya menunjukkan lonjakan aktivitas vulkanik.

“Terdapat anomali isotop tripel oksigen tinggi yang mengejutkan yang ditemukan pada satu gigi T. rex dan satu gigi sauropoda (Kaatedocus) yang dianalisis dibandingkan dengan dinosaurus lain yang hampir sezaman,” kata Tütken.

Ini berpotensi mencerminkan lonjakan atmosfer tingkat CO2 yang tinggi selama masa dinosaurus-dinosaurus ini hidup. Kemungkinan besar terkait dengan emisi CO2 vulkanik selama peristiwa letusan basal banjir besar.

“Dengan demikian, studi kami memberikan wawasan baru tentang komposisi atmosfer Mesozoikum tempat dinosaurus bernapas dan menunjukkan bahwa kadar CO2 berfluktuasi (hingga 160 persen) dalam skala waktu geologis yang singkat,” ujarnya.

Setelah tim menunjukkan bahwa teknik mereka berhasil, mereka berencana untuk mengamati gigi dari peristiwa yang dikenal sebagai Kematian Besar, kepunahan global Permian-Trias yang terjadi 252 juta tahun yang lalu dan memusnahkan sebagian besar hewan di Bumi.

Peristiwa ini telah dikaitkan dengan periode aktivitas vulkanik dahsyat yang menyelimuti planet ini dalam selubung vulkanik selama jutaan tahun. Dengan merekonstruksi CO2 atmosfer dari periode ini, para peneliti berharap dapat mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana Kematian Besar berdampak pada kehidupan di Bumi. hay