Bumi Beku – Bumi Putih

01 Warna Kehidupan Planet

Dengan semakin banyaknya satelit atau stasiun luar angkasa yang terbang di luar angkasa, semakin banyak pula foto Bumi yang dikirim kembali. Kita sering menggambarkan diri kita sebagai planet biru karena 70% wilayah bumi ditutupi oleh lautan. Saat bumi memanas, laju pencairan gletser di Kutub Utara dan Selatan semakin cepat, dan permukaan air laut akan terus meningkat, sehingga mengikis daratan yang ada. Di masa depan, wilayah lautan akan semakin luas, dan iklim bumi akan semakin kompleks. Tahun ini sangat panas, tahun depan sangat dingin, tahun lalu sangat kering, dan tahun berikutnya hujan badai membawa bencana. Kita semua mengatakan bahwa bumi hampir tidak layak untuk dihuni manusia, namun nyatanya, ini hanyalah perubahan kecil yang biasa terjadi pada bumi. Di hadapan hukum dan kekuatan alam yang dahsyat, manusia bukanlah apa-apa.

Dengan semakin banyaknya satelit atau stasiun luar angkasa yang terbang di luar angkasa, semakin banyak pula foto Bumi yang dikirim kembali. Kita sering menggambarkan diri kita sebagai planet biru karena 70% wilayah bumi ditutupi oleh lautan. Saat bumi memanas, laju pencairan gletser di Kutub Utara dan Selatan semakin cepat, dan permukaan air laut akan terus meningkat, sehingga mengikis daratan yang ada. Di masa depan, wilayah lautan akan semakin luas, dan iklim bumi akan semakin kompleks. Tahun ini sangat panas, tahun depan sangat dingin, tahun lalu sangat kering, dan tahun berikutnya hujan badai membawa bencana. Kita semua mengatakan bahwa bumi hampir tidak layak untuk dihuni manusia, namun nyatanya, ini hanyalah perubahan kecil yang biasa terjadi pada bumi. Di hadapan hukum dan kekuatan alam yang dahsyat, manusia bukanlah apa-apa.

Pada tahun 1992, Joseph Kirschvink, seorang profesor geologi di Institut Teknologi California, pertama kali menggunakan istilah “Bumi Bola Salju”, yang kemudian didukung dan diperbaiki oleh para ahli geologi terkemuka. Snowball Earth adalah hipotesis yang saat ini belum dapat ditentukan sepenuhnya, digunakan untuk menggambarkan zaman es terbesar dan terparah dalam sejarah Bumi. Iklim bumi sangat kompleks, dengan suhu rata-rata global -40-50 derajat Celcius, hingga bumi sangat dingin sehingga permukaannya hanya memiliki es.

02 Lapisan Es di Bumi Bola Salju

Snowball Earth kemungkinan terjadi pada masa Neoproterozoikum (kira-kira 1-6 miliar tahun yang lalu), yang termasuk dalam periode Proterozoikum Prakambrium. Sejarah bumi sangat kuno dan panjang. Dikatakan sebelumnya bahwa jutaan tahun sejarah manusia hanyalah sekejap mata bagi Bumi. Kita sering berpikir bahwa Bumi saat ini begitu istimewa dalam transformasi manusia, namun nyatanya, hal tersebut tidak ada artinya bagi sejarah Bumi dan kehidupan. Era Mesozoikum, Arkean, dan Proterozoikum (secara kolektif dikenal sebagai era Kriptozoikum, yang menempati sekitar 4 miliar tahun dari 4,6 miliar tahun bumi), dan periode Ediacaran di era Neoproterozoikum dari era Proterozoikum adalah periode khusus kehidupan di Bumi.

Selama periode Bumi Bola Salju, tanah seluruhnya tertutup salju dan es, tanpa lautan atau daratan. Pada awal periode ini, hanya ada satu daratan di Bumi yang disebut superbenua (Rodinia) di dekat khatulistiwa, dan sisanya berupa lautan. Saat Bumi dalam keadaan aktif, gunung berapi terus meletus, semakin banyak bebatuan dan pulau yang muncul di permukaan laut, dan luas daratan terus meluas. Karbon dioksida yang dikeluarkan gunung berapi menyelimuti bumi, membentuk efek rumah kaca. Gletser, seperti sekarang, terkonsentrasi di kutub utara dan selatan bumi, tidak mampu menutupi daratan di dekat ekuator. Seiring dengan stabilnya aktivitas bumi, letusan gunung berapi juga mulai berkurang, dan jumlah karbon dioksida di udara juga mulai berkurang. Kontributor penting dalam penyerapan karbon dioksida adalah pelapukan batuan. Menurut klasifikasi komposisi mineralnya, batuan dibedakan menjadi batuan silikat dan batuan karbonat. Batuan silikat menyerap CO2 di atmosfer selama pelapukan kimia, dan kemudian menyimpan CO2 dalam bentuk CaCO3, membentuk efek penyerap karbon dalam skala waktu geologis (>1 juta tahun). Pelapukan batuan karbonat juga dapat menyerap CO2 dari atmosfer, membentuk penyerap karbon dalam skala waktu yang lebih singkat (<100000 tahun) dalam bentuk HCO3-.

Ini adalah proses keseimbangan dinamis. Ketika jumlah karbon dioksida yang diserap oleh pelapukan batuan melebihi jumlah emisi vulkanik, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mulai menurun dengan cepat, hingga gas rumah kaca habis dikonsumsi dan suhu mulai turun. Gletser di dua kutub bumi mulai menyebar bebas. Seiring bertambahnya luas gletser, semakin banyak area putih di permukaan bumi, dan sinar matahari dipantulkan kembali ke luar angkasa oleh bumi yang bersalju, sehingga semakin memperburuk penurunan suhu dan mempercepat pembentukan gletser. Jumlah gletser yang mendingin meningkat – semakin banyak sinar matahari yang dipantulkan – semakin mendingin – semakin banyak gletser putih. Dalam siklus ini, gletser di kedua kutub secara bertahap membekukan seluruh lautan, akhirnya pulih di benua dekat khatulistiwa, dan akhirnya membentuk lapisan es besar dengan ketebalan lebih dari 3000 meter, membungkus bumi seluruhnya menjadi bola es dan salju. . Pada saat ini, efek pengangkatan uap air di bumi berkurang secara signifikan, dan udara menjadi sangat kering. Sinar matahari menyinari Bumi tanpa rasa takut, lalu dipantulkan kembali. Intensitas radiasi ultraviolet dan suhu dingin membuat mustahil ada kehidupan di permukaan bumi. Para ilmuwan menyebut Bumi selama miliaran tahun sebagai 'Bumi Putih' atau 'Bumi Bola Salju'

03 Mencairnya Bumi Bola Salju

Bulan lalu, ketika saya berbicara dengan teman-teman saya tentang Bumi selama periode ini, seseorang bertanya kepada saya, 'Menurut siklus ini, Bumi harus selalu membeku. Bagaimana nanti bisa meleleh?'? Inilah hukum alam yang agung dan kekuatan perbaikan diri.

Karena bumi seluruhnya tertutup es setebal 3000 meter, batuan dan udara terisolasi, dan batuan tidak dapat menyerap karbon dioksida melalui pelapukan. Namun aktivitas bumi sendiri masih dapat memicu letusan gunung berapi yang secara perlahan melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Menurut perhitungan para ilmuwan, jika kita ingin es di Bumi Bola Salju mencair, konsentrasi karbon dioksida harus sekitar 350 kali lipat konsentrasi saat ini di Bumi, yang mencakup lebih dari 13% dari seluruh atmosfer (sekarang 0,03%), dan proses peningkatan ini sangat lambat. Butuh waktu sekitar 30 juta tahun bagi atmosfer bumi untuk mengakumulasi cukup karbon dioksida dan metana, sehingga membentuk efek rumah kaca yang kuat. Gletser mulai mencair, dan benua di dekat khatulistiwa mulai memperlihatkan es. Tanah yang terbuka warnanya lebih gelap dibandingkan es, sehingga menyerap lebih banyak panas matahari dan memicu umpan balik positif. Suhu bumi semakin meningkat, gletser semakin berkurang, memantulkan lebih sedikit sinar matahari, dan mengekspos lebih banyak batuan, Menyerap lebih banyak panas, secara bertahap membentuk sungai-sungai yang tidak membeku… dan Bumi mulai pulih!

Bulan lalu, ketika saya berbicara dengan teman-teman saya tentang Bumi selama periode ini, seseorang bertanya kepada saya, 'Menurut siklus ini, Bumi harus selalu membeku. Bagaimana nanti bisa meleleh?'? Inilah hukum alam yang agung dan kekuatan perbaikan diri.

Karena bumi seluruhnya tertutup es setebal 3000 meter, batuan dan udara terisolasi, dan batuan tidak dapat menyerap karbon dioksida melalui pelapukan. Namun aktivitas bumi sendiri masih dapat memicu letusan gunung berapi yang secara perlahan melepaskan karbon dioksida ke atmosfer. Menurut perhitungan para ilmuwan, jika kita ingin es di Bumi Bola Salju mencair, konsentrasi karbon dioksida harus sekitar 350 kali lipat konsentrasi saat ini di Bumi, yang mencakup lebih dari 13% dari seluruh atmosfer (sekarang 0,03%), dan proses peningkatan ini sangat lambat. Butuh waktu sekitar 30 juta tahun bagi atmosfer bumi untuk mengakumulasi cukup karbon dioksida dan metana, sehingga membentuk efek rumah kaca yang kuat. Gletser mulai mencair, dan benua di dekat khatulistiwa mulai memperlihatkan es. Tanah yang terbuka warnanya lebih gelap dibandingkan es, sehingga menyerap lebih banyak panas matahari dan memicu umpan balik positif. Suhu bumi semakin meningkat, gletser semakin berkurang, memantulkan lebih sedikit sinar matahari, dan mengekspos lebih banyak batuan, Menyerap lebih banyak panas, secara bertahap membentuk sungai-sungai yang tidak membeku… dan Bumi mulai pulih!

Kompleksitas hukum alam dan ekologi bumi jauh melebihi pemahaman dan imajinasi manusia. Peningkatan konsentrasi CO2 di atmosfer menyebabkan pemanasan global, dan suhu yang lebih tinggi meningkatkan pelapukan kimiawi batuan. Jumlah CO2 yang diserap dari atmosfer juga meningkat, sehingga menekan pertumbuhan pesat CO2 di atmosfer dan menyebabkan pendinginan global sehingga membentuk mekanisme umpan balik negatif. Di sisi lain, ketika suhu bumi rendah, intensitas pelapukan kimia juga lebih rendah, dan fluks penyerapan CO2 di atmosfer sangat terbatas. Akibatnya, CO2 yang dikeluarkan oleh aktivitas gunung berapi dan metamorfisme batuan dapat terakumulasi sehingga mendorong perkembangan bumi menuju pemanasan dan mencegah suhu bumi menjadi terlalu rendah.

Perubahan ini, yang seringkali diukur dalam miliaran tahun, bukanlah sesuatu yang dapat dikendalikan oleh manusia. Sebagai warga alam biasa, yang harus kita lakukan adalah beradaptasi dengan alam dan mematuhi hukumnya, dibandingkan mengubah atau menghancurkan alam. Menjaga lingkungan dan mencintai kehidupan adalah hal yang harus dilakukan setiap manusia, jika tidak kita hanya akan menghadapi kepunahan.