Gunung Selamatkan Bumi dari Pembekuan

Para peneliti masih menyelidiki penyebab fluktuasi oksigen terjadi. Hipotesisnya pada setiap fluktuasi kemungkinan adanya gas metana dalam kadar tinggi. Gas rumah kaca dikenal lebih efisien dalam memerangkap panas daripada karbon dioksida.

Namun, metana dinilai memainkan peran kecil dalam pemanasan global dibanding karbon dioksida. Sebab metana bereaksi dengan oksigen dan menghilang dari atmosfer dalam waktu sekitar satu dekade, sedangkan karbon dioksida bertahan selama ratusan tahun.

Tapi pada kondisi kadar oksigen yang rendah di atmosfer, metana bertahan lebih lama dan bertindak sebagai gas rumah kaca yang dominan. Jadi, urutan oksigenasi dan perubahan iklim di bumi di masa lalu menurut peneliti adalah cyanobacteria memproduksi oksigen, yang bereaksi dengan metana di atmosfer lalu menyisakan karbon dioksida.

Karbondioksida tidak cukup melimpah untuk menutupi efek pemanasan dari metana yang hilang. Hal tersebut membuat planet ini mulai mendingin yang berdampak pada meluasnya gletser, sehingga permukaan planet menjadi sedingin es.

Lalu apa yang membuat bumi menjadi lebih hangat? Para peneliti memperkirakan yang menyelamatkan planet dari pembekuan permanen adalah gunung berapi subglasial. Aktivitas vulkanik meningkatkan kadar karbon dioksida yang cukup tinggi untuk menghangatkan planet kembali.

Metana dari gunung berapi membuat mikroorganisme cyanobacteria kembali mulai menumpuk di atmosfer, turut semakin memanaskan keadaan. Tidak sampai di sini, karbon dioksida dari aktivitas vulkanik bereaksi dengan air hujan, kemudian membentuk asam karbonat, yang melarutkan batuan lebih cepat daripada air hujan dengan pH netral.

"Pelapukan batuan yang lebih cepat ini membawa lebih banyak nutrisi seperti fosfor ke lautan," ujar Bekker. Pada periode 2 miliar tahun yang lalu, masuknya nutrisi ke laut mendorong cyanobacteria laut penghasil oksigen dengan produktivitas tinggi. Kondisi ini meningkatkan kadar oksigen di atmosfer, menurunkan kandungan metana dan memulai seluruh siklus lagi.

Akhirnya, perubahan geologis lain memutus siklus oksigenasi-glasiasi ini. Pola tersebut tampaknya telah berakhir sekitar 2,2 miliar tahun yang lalu ketika catatan batuan menunjukkan peningkatan karbon organik yang terkubur. Tahap ini menunjukkan organisme fotosintetik mengalami masa kejayaan.

Tidak ada yang tahu persis apa yang memicu titik kritis ini, Bekker dan rekan-rekannya memperkirakan aktivitas vulkanik mendorong masuknya nutrisi baru ke lautan. Pada akhirnya memberi cyanobacteria segala yang dibutuhkan untuk berkembang.

Pada titik ini, kata Bekker, tingkat oksigen cukup tinggi untuk secara permanen menekan pengaruh metana yang terlalu besar pada iklim. Karbon dioksida dari aktivitas vulkanik dan sumber lain menjadi gas rumah kaca yang dominan untuk menjaga planet tetap hangat.

Ada banyak urutan batuan lain dari era ini di seluruh dunia, termasuk di Afrika barat, Amerika Utara, Brasil, Rusia, dan Ukraina. Bekker mengatakan, masih membutuhkan lebih banyak studi untuk mengungkapkan bagaimana siklus awal oksigenasi bekerja, terutama untuk memahami pasang surut yang mempengaruhi kehidupan planet.