“Smektit", Tanah Liat Tektonik yang Berpotensi Melawan Pemanasan Global

Mineral smektit yang berada di tanah liat yang terbentuk dari lempeng tektonik, dapat menyerap karbon secara efektif. Di masa lalu, material ini pernah memicu terjadinya zaman es sehingga keberadaannya berpotensi membantu memitigasi perubahan iklim.

Temuan tim peneliti di The Massachusetts Institute of Technology (MIT) menemukan bahwa smektit berperan penting dalam memicu zaman es di masa lalu. Menurut laporan mereka, material ini menawarkan potensi untuk mitigasi atau mengurangi risiko bencana pemanasan global dampak dari perubahan iklim di masa depan.

Tanah liat bertekstur akordeon yang disebut smektit diketahui secara efisien mampu memerangkap karbon organik dan dapat membantu menahan pemanasan global selama jutaan tahun. Ahli geologi MIT telah menemukan bahwa mineral tanah liat di dasar laut yang disebut smektit.

Material smektit memiliki kemampuan yang sangat kuat dalam menyerap karbon selama jutaan tahun. Di bawah mikroskop, butiran-butiran tanah liat menyerupai lipatan akordeon. Lipatan ini dikenal efektif sebagai perangkap karbon organik.

Menurut laporan Joshua Murray, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet MIT, dan rekannya, Oliver Jagoutz, profesor geologi di MIT, tanah liat yang memerangkap karbon adalah produk dari lempeng tektonik. Ketika kerak samudra menekan lempeng benua, hal ini dapat membawa batuan ke permukaan yang seiring waktu, dapat berubah menjadi mineral termasuk smektit.

Akhirnya, sedimen tanah liat mengendap kembali di lautan, tempat mineral tersebut memerangkap sisa-sisa organisme mati dalam lipatan mikroskopisnya. Hal ini mencegah karbon organik dikonsumsi oleh mikroba dan dibuang kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida.

Selama jutaan tahun, smektit telah memberi dampak bagi iklim global, dengan membantu mendinginkan seluruh Bumi. Melalui serangkaian analisis, para peneliti menunjukkan bahwa smektit kemungkinan besar terbentuk setelah beberapa peristiwa tektonik besar selama 500 juta tahun terakhir.

Selama setiap peristiwa tektonik, tanah liat tersebut memerangkap cukup banyak karbon untuk mendinginkan Bumi dan menyebabkan zaman es berikutnya. Temuan ini merupakan yang pertama menunjukkan bahwa lempeng tektonik dapat memicu zaman es melalui produksi smektit yang memerangkap karbon.

Tanah liat ini dapat ditemukan di wilayah tektonik tertentu yang aktif saat ini, dan para ilmuwan percaya bahwa smektit terus menyerap karbon sehingga menjadi penyangga alami, meskipun bertindak lambat terhadap aktivitas manusia yang menyebabkan pemanasan iklim.

"Pengaruh mineral tanah liat yang sederhana ini mempunyai implikasi yang luas terhadap kelayakhunian planet," kata Murray. "Bahkan mungkin ada penerapan modern terhadap tanah liat ini dalam mengimbangi sebagian karbon yang telah dibuang manusia ke atmosfer," imbuh dia dalam publikasinya di jurnal Nature Geoscience pada 30 November 2023 lalu.

Studi baru ini menindaklanjuti penelitian tim sebelumnya yang menunjukkan bahwa setiap zaman es utama di bumi kemungkinan besar dipicu oleh peristiwa tektonik di daerah tropis. Dalam penelitian mereka menemukan, setiap peristiwa tektonik ini memaparkan batuan laut yang disebut ofiolit ke atmosfer.

Mereka mengemukakan gagasan bahwa, ketika tumbukan tektonik terjadi di wilayah tropis, ofiolit dapat mengalami efek pelapukan tertentu. Paparan angin, hujan, dan interaksi kimia, yang mengubah batuan menjadi berbagai mineral, termasuk tanah liat.

"Mineral tanah liat tersebut, bergantung pada jenis yang Anda buat, mempengaruhi iklim dengan cara yang berbeda-beda," tutur Murray.

Efek Pelapukan

Pada saat itu, masih belum jelas mineral mana yang dapat dihasilkan dari efek pelapukan ini, dan apakah serta bagaimana mineral tersebut dapat berkontribusi langsung terhadap pendinginan planet. Jadi, meskipun terdapat hubungan antara lempeng tektonik dan zaman es, mekanisme pasti yang dapat memicu terjadinya lempeng tektonik lainnya masih dipertanyakan.

Melalui studi baru ini, tim peneliti melihat apakah proses pelapukan tektonik tropis yang mereka usulkan akan menghasilkan mineral yang memerangkap karbon, dan dalam jumlah yang cukup untuk memicu zaman es global.

Tim pertama-tama mempelajari literatur geologi dan mengumpulkan data tentang bagaimana mineral magmatik utama mengalami pelapukan seiring waktu, dan jenis mineral tanah liat yang dapat dihasilkan oleh pelapukan ini. Mereka kemudian melakukan pengukuran ini menjadi simulasi pelapukan berbagai jenis batuan yang diketahui tersingkap dalam tumbukan tektonik.

"Kemudian kita melihat apa yang terjadi pada jenis batuan ini ketika terurai akibat pelapukan dan pengaruh lingkungan tropis, serta mineral apa yang terbentuk sebagai hasilnya," kata Jagoutz.

Selanjutnya, mereka memasukkan setiap mineral "produk akhir" yang sudah lapuk ke dalam simulasi siklus karbon Bumi untuk melihat dampak apa yang mungkin ditimbulkan oleh mineral tertentu, baik dalam berinteraksi dengan karbon organik, seperti potongan organisme mati, atau dengan karbon anorganik, bentuk karbon dioksida di atmosfer.

Dari analisis ini, satu mineral memiliki keberadaan dan efek yang jelas yaitu smektit. Tanah liat tidak hanya merupakan hasil pelapukan alami dari tektonik tropis, namun juga sangat efektif dalam memerangkap karbon organik. Secara teori, smektit tampak seperti hubungan yang kuat antara tektonik dan zaman es. hay/I-1