Pemanasan Global Justru Bisa Berujung Zaman Es

Para peneliti di University of California–Riverside (UC Riverside) mengumumkan bahwa mereka telah mengidentifikasi celah kritis dalam pemahaman ilmuwan mengenai sistem daur ulang karbon Bumi. Dengan mengisi bagian yang selama ini hilang, para peneliti kini percaya bahwa pemanasan global dapat berayun terlalu jauh ke arah sebaliknya dan berpotensi menyiapkan panggung bagi terjadinya zaman es.

Selama beberapa dekade, ilmuwan beranggapan iklim Bumi diatur oleh proses alami yang lambat namun dapat diandalkan, terutama melalui pelapukan batuan. Mekanisme ini dipandang sebagai kekuatan penstabil yang mencegah suhu global bergeser terlalu jauh ke salah satu arah.

Dalam proses tersebut, hujan menyerap karbon dioksida (COâ‚‚) dari atmosfer sebelum jatuh ke permukaan daratan yang terbuka. Ketika air berinteraksi dengan batuan, khususnya batuan silikat seperti granit, batuan tersebut secara bertahap terurai. Material terlarut beserta COâ‚‚ yang tertangkap kemudian terbawa ke lautan.

Sesampainya di laut, karbon bergabung dengan kalsium yang dilepaskan dari batuan untuk membentuk cangkang organisme laut dan terumbu karang kapur. Material ini kemudian mengendap di dasar laut, mengunci karbon selama ratusan juta tahun dan secara perlahan mengurangi jumlah karbon dioksida di atmosfer.

“Saat planet semakin panas, batuan mengalami pelapukan lebih cepat dan menyerap lebih banyak CO₂, sehingga mendinginkan planet kembali,” kata Andy Ridgwell, ahli geologi UC Riverside dan salah satu penulis studi yang diterbitkan di jurnal Science.

Zaman Es Kuno

Namun, catatan geologis menunjukkan kisah yang jauh lebih dramatis. Bukti ilmiah mengungkapkan bahwa beberapa zaman es paling awal di Bumi begitu parah hingga es dan salju menutupi hampir seluruh permukaan planet.

Menurut para peneliti, tingkat pembekuan ekstrem ini tidak dapat dijelaskan oleh sistem iklim yang hanya menyesuaikan diri secara halus. Kesadaran tersebut mendorong tim peneliti untuk mencari proses tambahan yang mampu mendorong iklim melampaui keseimbangan normal menuju kondisi ekstrem.

Peran Lautan dan Plankton

Faktor baru yang diidentifikasi berkaitan dengan cara karbon terkubur di lautan. Ketika kadar COâ‚‚ di atmosfer dan suhu global meningkat, curah hujan membawa lebih banyak nutrisi, seperti fosfor, ke laut. Nutrisi ini merangsang pertumbuhan plankton, organisme mikroskopis yang menyerap karbon dioksida melalui proses fotosintesis.

Ketika plankton mati, organisme tersebut tenggelam ke dasar laut sambil membawa karbon yang telah diserap. Proses ini menghilangkan karbon dari atmosfer dan menyimpannya di sedimen laut.

Namun, dalam kondisi yang lebih hangat, sistem ini dapat berubah. Peningkatan pertumbuhan plankton berpotensi mengurangi kadar oksigen di lautan. Dengan semakin sedikit oksigen yang tersedia, fosfor lebih mudah dilepaskan kembali ke air daripada terkubur secara permanen.

Fosfor yang terus didaur ulang ini memicu pertumbuhan plankton dalam jumlah lebih besar. Pembusukan plankton selanjutnya semakin mengurangi oksigen dan menjaga nutrisi tetap beredar. Ketika siklus ini berlanjut, semakin banyak karbon yang terkubur, sehingga suhu global mulai menurun.

Sistem Iklim

Alih-alih menstabilkan suhu Bumi secara bertahap, umpan balik ini justru dapat mendorong pendinginan jauh melampaui titik awal. Dalam simulasi komputer yang dilakukan tim peneliti, efek tersebut cukup kuat untuk memicu terjadinya zaman es.

Ridgwell mengibaratkan proses ini seperti sistem pendingin rumah tangga yang bekerja terlalu keras. “Pada musim panas, Anda mengatur termostat sekitar 78 derajat Fahrenheit. Ketika suhu udara di luar naik pada siang hari, pendingin udara menghilangkan panas berlebih hingga suhu ruangan turun kembali ke 78 derajat, lalu berhenti,” jelasnya.

Melalui analogi tersebut, Ridgwell menegaskan bahwa kontrol iklim Bumi sebenarnya tidak rusak. Namun, sistem tersebut dapat merespons secara tidak merata, seolah-olah termostat tidak ditempatkan dekat dengan unit pendingin.

Penelitian ini juga menunjukkan bahwa kadar oksigen yang lebih rendah di atmosfer Bumi purba membuat sistem pengatur iklim menjadi jauh kurang stabil, sehingga membantu menjelaskan mengapa zaman es awal begitu ekstrem. Saat ini, kadar oksigen di atmosfer Bumi jauh lebih tinggi.

Akibat aktivitas manusia yang terus menambah COâ‚‚ ke atmosfer, Bumi diperkirakan akan terus menghangat dalam waktu dekat. Model para peneliti menunjukkan bahwa pendinginan akan terjadi setelahnya. Namun, pendinginan di masa depan ini kemungkinan tidak akan seekstrem masa lalu karena kadar oksigen yang lebih tinggi melemahkan kekuatan umpan balik nutrisi di lautan.

“Ini seperti menempatkan termostat lebih dekat ke unit pendingin,” tambah Ridgwell. Meski demikian, efek tersebut tetap berpotensi mempercepat dimulainya zaman es berikutnya.

“Pada akhirnya, apakah penting jika awal zaman es berikutnya terjadi 50 ribu, 100 ribu, atau 200 ribu tahun lagi?” ujar Ridgwell. “Kita perlu fokus sekarang pada pembatasan pemanasan global yang sedang berlangsung. Pendinginan alami Bumi tidak akan terjadi cukup cepat untuk membantu kita dalam masa hidup ini.” hay