Snowball Earth I – Zaman dimana Bumi menjadi beku sepenuhnya

Oleh Mohd Amirul Faisal

Siapa di sini masih menonton kartun Doraemon? Untuk pengetahuan anda, kartun ini masih ditayangkan di Jepun sehingga ke hari ini. Admin memang jika ada masa sentiasa akan mengejar episod yang terbaru.

Tapi…. apa kaitan Doraemon dengan topik untuk artikel ini? Bagi peminat setia, anda mesti sudah menonton filem panjangnya yang bertajuk “Great Adventure in the Antarctic“. Filem ini ditayangkan pada tahun 2017 yang lalu. Berdasarkan screenshot yang saya ambil di bawah, Doraemon ada menerangkan secara ringkas mengenai teori Snowball Earth yang pernah melanda muka Bumi pada lebih kurang 600 juta tahun dahulu.

Fenomena yang sama ini lah juga yang mencetuskan letupan organisma komplex dikenali sebagai Letupan Kambrian (Cambrian Explosion) pada 540 juta tahun dahulu. Segala haiwan yang muncul pada kali pertama berkait rapat dengan pencairan ais gergasi tersebut.

Mungkin anda terfikir dengan persekitaran yang terlampau ekstrem tidak membawa apa-apa manfaat terhadap hidupan di muka Bumi. Disebaliknya, ia merupakan antara fenomena paling penting yang pernah berlaku dalam sejarah pembentukan planet ini.

“Adakah Bumi pernah menjalani zaman ais super, yang membekukan seluruh planet dari kawasan kutub ke kawasan khatulistiwa?”

– Gabrielle Walker, Snowball Earth : the story of the great global catastrophe that spawned life as we know it.

Seluruh lautan dunia juga menjadi beku

Memang sukar untuk percaya Bumi pernah dilanda ais super sehinggakan lautan di kawasan tropika juga turut bertukar menjadi landasan ais. Walaubagaimanapun, ia memang pernah berlaku dan fenomena ini kali pertama dikaji oleh seorang ahli naturalis dengan namanya Louis Agassiz pada tahun 1840. Beberapa tahun kemudian, seorang lagi saintis dengan nama Joseph Kirschvink merupakan saintis pertama yang mengeluarkan terma “Snowball Earth” dalam buku teksnya.

Seperti mana yang telah dijelaskan sebentar tadi, fenomena Snowball Earth ini menyumbang kepada kemunculan haiwan kompleks tidak seperti organisma yang muncul pada zaman sebelumnya. Sekitar 635-541 juta tahun dahulu, tinggalnya organisma yang sungguh pelik tidak seperti mana-mana haiwan yang dijumpai di zaman moden. Zaman dalam pra-sejarah Bumi ini dikenali sebagai zaman Ediacaran.

Lihat sahaja lah contoh haiwan Ediacaran di bawah, sehinggakan ada ahli paleontologi yang masih keliru sama ada hendak masukkan mereka dalam kategori haiwan atau pun kumpulan yang berbeza sekali. Namun, tidak ada seekor pun yang terselamat daripada “tsunami” ais yang menggemparkan seluruh muka bumi.

Contoh organisma pelik yang hidup pada zaman Ediacaran.
Ilustrasi pelukis yang mungkin menggambarkan muka Bumi pada zaman lebih kurang 700 juta tahun dahulu. (Sumber:  StephenHudson/wikimedia, 2016).

Persoalannya, bagaimanakah pencairan ais boleh menyebabkan kemunculan haiwan yang kompleks secara besar-besaran? Secara logiknya, mana-mana organisma tidak mampu bertahan dengan suhu persekitaran yang terlampau sejuk. Semua tetapi segelintir organisma yang sudah pun wujud dalam tempoh Snowball Earth berlaku.

Letusan gunung berapi punca utama?

Berdasarkan kajian yang dijalankan oleh sekumpulan ahli saintis dari Universiti Heidelberg, mereka telah menjumpai sisa batuan granite, iaitu sejenis batu igneous yang terbentuk akibat penyejukkan lava gunung berapi. Mereka berpendapat bahawa letusan gunung berapi yang sangat besar ini menyebabkan Bumi pada ketika itu diliputi dengan ais gergasi seperti Ice Age yang berlaku pada 2 juta tahun dahulu tetapi dengan skala yang lebih besar. Batuan lava yang ditemui itu merangkumi tiga jenis benua!

Dibandingkan benua yang wujud pada hari ini terdiri daripada kerak bumi di bahagian Amerika Utara, Eropah Utara dan sebahagian daripada Mexico. Tahukah anda bahawa ada satu lagi benua super yang wujud selain daripada Pangaea? Pangaea adalah benua super yang terbentuk pada 250 juta tahun dahulu apabila seluruh benua kecil yang ada bercamtum melalui pergerakan plat tektonik. Namun, satu lagi benua dengan nama Rodinia telah pun wujud jauh lagi lama (1 billion tahun dahulu) dan akhirnya berpisah menjadi benua kecil masing-masing.

Bagaimana kita boleh kait rapat antara perpisahan benua Rodinia dan letusan gunung berapi yang besar?

Gambar piktomikroskopi batuan basalt dyke (Source: UNIVERSITY OF HEIDELBERG from Astrobiology.com,2019)

Segala debu dan batuan gunung berapi yang bertebaran di merata tempat dengan anggaran beberapa ribu kilometer persegi telah menyebabkan terbentuknya lapisan batuan igneous yang mengalami proses penyejukan. Apabila benua Rodinia berpecah menjadi benua kecil, ia menyebabkan berjuta tan gas karbon dioksida dilepaskan ke ruang atmosfera dan akibatnya, pemanasan global jangka pendek berlaku.

Letusan gunung berapi ini menyebabkan lava mengalir dengan kelajuan yang pantas sebelum ia mengeras.

Lava yang telah menjadi sejuk akan terdedah kepada proses hakisan. Kadarnya amat tinggi jika ia berlaku di kawasan tropika. Proses hakisan dapat menyerap jumlah gas karbon dioksida yang sangat tinggi. Kita dapat bayangkan situasi yang berlaku jika sebahagian besar gas tersebut lenyap daripada lapisan atmosfera. Suhu global turun dengan drastik dan mungkin faktor ini lah yang mencetuskan fenomena Snowball Earth.

Daripada ais yang cair sehingga lahirnya haiwan kompleks yang awal.

Di antara kerahan ais, peningkatan suhu global menyebabkan blok ais gergasi mulai cair dan akhirnya membentuk beberapa anak sungai kecil mengalir ke daratan.

Namun, ada beberapa saintis mengatakan bahawa kehidupan sudah pun wujud dan mula mengalami proses evolusi sebelum muka bumi dilanda ais gergasi. Ingat kembali organisma yang disebut dalam bahagian pertengahan artikel ini. Kumpulan organisma ini lagi pelik daripada organisma yang wujud pada zaman Ediacaran. Boleh dikatakan mereka tergolong dalam kumpulan di antara sel-sel bakteria dan juga organisma multisellular (pokok dan haiwan).

Fosil terawal yang dijumpai merangkumi usia lebih kurang 700 juta tahun dahulu dimana seorang ahli saintis bernama Malcolm Wallace dari University of Melbourne di Australia – menemui gumpalan aneh yang tidak menyerupai mana-mana organisma yang hidup pada masa kini.

Memang betul ada segelintir organisma yang boleh bertahan dengan persekitaran ekstrem tetapi kandungan oksigen yang mencukupi pun juga penting untuk kelangsungan hidup mereka. Dalam keadaan daratan mahupun lautan yang mempunyai oksigen yang sedikit, amat mustahil untuk mereka bertahan.

Tidak mustahil apabila ada lagi bukti yang mengatakan bahawa kawasan yang berdekatan dengan persisiran pantai membawa bekalan oksigen yang tinggi. Berbeza dengan lautan dalam yang diselimuti dengan lapisan ais yang tebal sehinggakan kandungan oksigen menjadi terlalu rendah untuk kehidupan. Bongkah ais yang pecah dan terapung juga mampu untuk memerangkap oksigen di dalamnya. Buih-buih oksigen ini akan bergerak ke bahagian bawah glasier dan akhirnya dilepaskan ke dalam laut, sekali gus meningkatkan kosentrasi oksigen.

Illustrasi di atas menunjukkan skala masa geologi dan pohon kehidupan organisma sejak pembentukan Bumi sehinggalah ke zaman moden. (William Trevarrow).

Persekitaran sebegitu amat sesuai untuk memberi peluang kepada organisma tersebut untuk terus berevolusi dan akhirnya membawa kepada Letupan Kambrian…. yang akan dijelaskan dengan lebih mendalam dalam artikel yang akan datang..

Walaupun Bumi pada dahulu kala diselimuti dengan lapisan ais gergasi, ia tetap memberi impak yang positif terhadap kehidupan. Dan semua ini di atas kekuasaan Allah SWT.


References:-

  1. Bodo Weber, Axel K. Schmitt, Alejandro Cisneros de León, Reneé González-Guzmán. Coeval Early Ediacaran Breakup of Amazonia, Baltica, and Laurentia: Evidence From Micro-Baddeleyite Dating of Dykes From the Novillo Canyon, Mexico. Geophysical Research Letters, 2019; DOI: 10.1029/2018GL079976
  2. Ravilious, K. (2015). Earth was a frozen Snowball when animals first evolved. Bbc.com. Retrieved from http://www.bbc.com/earth/story/20150112-did-snowball-earth-make-animals.
  3. McLendon, R. (2019). How Did Animals Survive ‘Snowball Earth’?. Treehugger. Retrieved from https://www.treehugger.com/how-did-animals-survive-snowball-earth-4867272.

Published by etilluminare

Carbon-derived organism on a big chunk of rock.

Leave a comment

Design a site like this with WordPress.com
Get started