Terbukti dari Analisis Berlian Botswana

MELALUI penelitian internasional yang melibatkan ilmuwan dari Jerman, Italia, dan Amerika Serikat, berlian super-dalam tersebut menjadi bukti kuat bahwa lapisan mantel Bumi menyimpan air pada kedalaman lebih dari 600 kilometer di bawah permukaan. Air itu tersimpan di dalam mineral bernama Ringwoodite yang berada di wilayah yang dikenal sebagai zona transisi atau transition zone.

Penelitian yang melibatkan tim dari Goethe University Frankfurt ini memperkuat teori bahwa siklus air Bumi tidak hanya berlangsung di permukaan melalui laut, sungai, dan hujan, tetapi juga melibatkan bagian terdalam planet.

Berlian yang menjadi fokus penelitian ditemukan di Botswana, Afrika. Ukurannya sekitar 1,5 sentimeter dan tergolong sebagai berlian super-dalam yang sangat langka. Para ilmuwan memperkirakan berlian itu terbentuk pada kedalaman sekitar 660 kilometer di bawah permukaan Bumi, tepat di batas antara mantel atas dan mantel bawah.

Berlian dari kedalaman ekstrem seperti ini sangat jarang ditemukan. Bahkan, jumlahnya diperkirakan hanya sekitar satu persen dari seluruh berlian yang pernah ditemukan di dunia. Yang membuat berlian Botswana ini begitu penting adalah keberadaan inklusi atau material kecil yang terjebak di dalamnya sejak berlian terbentuk jutaan tahun lalu.

Ketika dianalisis menggunakan spektroskopi Raman dan FTIR spectrometry, inklusi tersebut ternyata berupa mineral Ringwoodite yang mengandung air dalam jumlah tinggi. Temuan itu menjadi bukti langsung bahwa lapisan Ringwoodite di dalam mantel Bumi memang menyimpan cadangan air dalam jumlah besar.

“Spons” Air di Dalam Mantel Bumi

Ringwoodite merupakan bentuk mineral bertekanan tinggi dari olivin, mineral yang mendominasi mantel atas Bumi. Mineral ini terbentuk di zona transisi, lapisan yang berada pada kedalaman sekitar 410 hingga 660 kilometer di bawah permukaan.

Di wilayah tersebut, tekanan mencapai sekitar 23.000 bar dan suhu sangat ekstrem, membuat struktur mineral berubah menjadi bentuk yang jauh lebih padat seperti wadsleyite dan Ringwoodite. Berbeda dengan gambaran tentang lautan bawah tanah, air di kedalaman ini tidak berada dalam bentuk cair. Air tersimpan secara kimiawi di dalam struktur kristal Ringwoodite sebagai ion hidroksil.

Karena kemampuannya menyerap dan menyimpan air, Ringwoodite sering disebut seperti “spons raksasa” di dalam mantel Bumi. Menurut Profesor Frank Brenker dari Institute for Geosciences di Goethe University Frankfurt, mineral tersebut memiliki kapasitas penyimpanan air yang sangat besar.

“Kami tahu bahwa zona transisi memiliki kemampuan menyimpan air dalam jumlah sangat besar, tetapi sebelumnya kami belum mengetahui apakah air itu benar-benar ada di sana,” ujar Brenker seperti dikutip dari laman Goethe Universitat.

Secara teori, zona transisi yang kaya Ringwoodite diperkirakan mampu menyimpan air hingga enam kali volume seluruh samudra di permukaan Bumi.

Sebenarnya, Ringwoodite yang mengandung air pertama kali ditemukan pada 2014 di dalam berlian kecil dari zona transisi mantel. Namun ukuran sampelnya terlalu kecil sehingga ilmuwan belum dapat memastikan apakah kandungan air tersebut benar-benar mewakili kondisi umum mantel Bumi.

Penelitian terhadap berlian Botswana kini dianggap sebagai konfirmasi paling kuat sejauh ini. Ukuran inklusi Ringwoodite di dalam berlian cukup besar sehingga memungkinkan analisis kimia dilakukan secara rinci.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi kimia berlian tersebut hampir identik dengan fragmen batuan mantel yang ditemukan pada basalt di berbagai wilayah dunia. Artinya, berlian tersebut berasal dari mantel Bumi biasa, bukan dari lingkungan geologi yang unik.