FOSIL DAUN DAPAT MEMBUKTIKAN BAHWA KARBON DIOKSIDA PUNYA HUBUNGAN DENGAN PEMANASAN GLOBAL

FOSIL DAUN DAPAT MEMBUKTIKAN BAHWA KARBON DIOKSIDA  PUNYA HUBUNGAN DENGAN PEMANASAN GLOBAL

Peneliti mengukur dan menghitung pori-pori daun dan sel epidermis pada fosil daun yang terawetkan dari Dataran Tinggi Etiopia untuk menentukan konsentrasi karbon dioksida yang ada di atmosfer bumi 22 juta tahun -27 juta tahun yang lalu.
Kredit: SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY 



Fosil daun dari Afrika telah memecahkan teka-teki iklim prasejarah - dan juga mengkonfirmasi hubungan antara karbon dioksida di atmosfer dan pemanasan global. 

Penelitian sampai sekarang telah menghasilkan berbagai hasil dan data yang saling bertentangan yang telah meragukan kaitan antara tingkat karbon dioksida yang tinggi dan perubahan iklim untuk selang waktu sekitar 22 juta tahun yang lalu.

Namun sebuah penelitian baru menemukan bahwa kaitan tersebut memang ada pada periode waktu prasejarah tersebut, kata periset di Southern Methodist University, Dallas.

Temuan ini akan membantu para ilmuwan memahami bagaimana peningkatan konsentrasi karbondioksida di masa kini dapat mempengaruhi masa depan planet kita, kata periset SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY .

Penemuan ini berasal dari analisis biokimia dari fosil tumbuhan yang tumbuh di Bumi 27 juta - 22 juta tahun yang lalu.

Analisis baru-baru  ini mengkonfirmasi penelitian tentang iklim modern - bahwa suhu global meningkat dan turun seiring dengan peningkatan dan penurunan karbon dioksida di atmosfer kita menurut tim peneliti internasional SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY .

Karbon dioksida  adalah gas yang ada di atmosfer bumi, bahkan sudah ada semenjak  jutaan tahun yang lalu. Disebut gas rumah kaca karena konsentrasi yang lebih besar menyebabkan suhu atmosfer bumi meningkat secara keseluruhan, seperti yang terjadi di rumah kaca dengan banyak sinar matahari.

Baru-baru ini, kenaikan gas rumah kaca telah menyebabkan pemanasan global, yaitu mencairnya gletser, memicu variabilitas cuaca ekstrem dan menyebabkan kenaikan permukaan air laut.

Penemuan SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY  menyatakan bahwa karbon dioksida bekerja dengan cara yang sama semenjak jutaan tahun yang lalu dan yang terjadi saat ini memiliki implikasi yang signifikan untuk masa depan. Temuan imenunjukkan bahwa karbon dioksida dan pemanasan global yang terlihat saat ini juga berlaku untuk masa depan jika tingkat karbon dioksida terus meningkat seperti pada sebelumnya, kata ahli geologi Tekie Tesfamichael, ilmuwan utama dalam penelitian ini.

"Semakin kita mengerti tentang hubungan antara konsentrasi karbon dioksida di atmosfer dan suhu global di masa lalu, semakin kita dapat merencanakan perubahan di depan," kata Tesfamichael, seorang rekan postdoctoral SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY  di bidang Ilmu Bumi.

"penelitian  sebelumnya melaporkan berbagai hasil dan data yang bertentangan tentang konsentrasi karbon dioksida pada dua interval waktu yang kita pelajari. "Tapi kontrol yang lebih ketat pada umur fosil membantu kita untuk mengatasi keberadaan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer yang  berkaitan dengan pemanasan global- yang dengan sendirinya terrekam dengan baik pada fosil yang ditemukan.

Penemuan fosil daun yang langka memungkinkan pemecahan masalah

Berkat penemuan langka di dua lokasi dengan  fosil tumbuhan yang sangat terawet  dengan baik dari Dataran Tinggi Etiopia di Afrika timur.

Daun fosil yang terawetkan dengan baik adalah langka, kata Tesfamichael.

"Menemukan dua lokasi dengan wilayah geografis yang sama dari dua interval waktu yang penting sangat beruntung, karena ini memungkinkan kami untuk menjawab pertanyaan yang kami miliki tentang hubungan antara konsentrasi karbon dioksida di atmosfer dan suhu global," katanya.

Para ilmuwan mengetahui bahwa variasi konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mempengaruhi fiksasi karbon pada daun selama fotosintesis. Hal ini menyebabkan daun untuk mengembangkan perubahan anatomis dan fisiologis seperti frekuensi dan ukuran stomata - pori-pori di permukaan daun yang melaluinya karbon melewatinya.

Para ilmuwan dapat mengukur sifat-sifat pada daun fosil, sehingga fosil daun dapat digunakan sebagai proxy untuk sejarah karbon dioksida di atmosfer bumi.

Fosil tersebut ditempatkan secara permanen dalam koleksi di Museum Nasional Ethiopia di Addis Ababa. Dukungan kelembagaan dan pemerintah berasal dari Museum Nasional Ethiopia, Otoritas Penelitian dan Konservasi Warisan Budaya, dan Universitas Addis Ababa.

 

Studi sebelumnya dengan tegas menetapkan perbedaan suhu

Penelitian sebelumnya yang mengukur suhu samudra dari seluruh dunia untuk kedua interval tersebut telah menetapkan perbedaan suhu di Bumi sebanyak  dua kali, dengan yang satu lebih hangat dari yang lain. Jadi studi SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY  berusaha mengukur kadar karbon dioksida untuk dua periode waktu.

Untuk analisis SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY , fosil daun dari satu spesies dikumpulkan dari situs Oligocene yang  berumur 27 juta tahun. Daunnya telah ada pada masa prasejarah di daerah Chilga di barat laut Ethiopia di tepi sungai. Iklim bumi selama akhir Oligosen mungkin agak lebih hangat dari hari ini, meskipun gletser terbentuk di Antartika. Studi SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY  menemukan tingkat karbon dioksida rata-rata sekitar 390 bagian per juta, tentang apa yang ada di Bumi saat ini.

Fosil daun  yang berusia 22 juta tahun yang lalu dari Miosen awal terdeposisikan di danau purba, yang telah menjadi sebuah batu serpih, dari Lembah Mush di Ethiopia tengah. Iklim Miosen awal pada waktu itu lebih hangat dari pada Oligosen akhir dan juga studi  SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY menemukan tingkat karbon dioksida yang lebih tinggi. Karbon dioksida atmosfer sekitar 870 bagian per juta, dua kali lipat apa yang ada di Bumi saat ini.

Studi SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY  mengkonfirmasi hubungan antara karbon dioksida dan suhu selama Oligosen akhir dan Miosen awal.

Data paleoklimat dapat membantu memprediksi iklim masa depan planet kita

Sementara karbon dioksida bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhi iklim bumi atau suhu rata-rata global, namun secara luas dianggap oleh ilmuwan di antara spesies yang paling signifikan. Banyak yang diketahui tentang perubahan iklim dan pemanasan global, namun masih ada pertanyaan.

"Salah satunya adalah 'Apa sensitivitas suhu bumi terhadap konsentrasi karbon dioksida? Apakah sangat sensitif? Apakah tidak begitu sensitif?' Memperkirakan konsentrasi suhu dan karbon dioksida untuk waktu di masa lalu dapat membantu menemukan jawaban atas pertanyaan itu, "kata Jacobs. "

Ada banyak pekerjaan paleoklimat pada umumnya, tapi tidak sebanyak pada hubungan antara karbon dioksida dan suhu."

Temuan itu penting.

"Jumlah perubahan suhu selama interval ini kira-kira berada dalam kisaran perubahan suhu yang diperkirakan untuk abad berikutnya dengan konsentrasi dua kali lipat karbon dioksida sejak revolusi industri," kata Jacobs.


"Menjawab pertanyaan tentang tingkat perubahan dan faktor mana yang berubah terlebih dahulu, misalnya, pada akhirnya akan memberikan gambaran yang lebih jelas tentang pola perubahan iklim di Bumi," kata Michel. "Saya pikir sangat berharga untuk memahami hubungan gas rumah kaca dan faktor iklim yang terwakili dalam rekaman batu sehingga kita dapat memiliki gagasan yang lebih baik mengenai apa yang dapat kita harapkan di masa depan dan bagaimana kita dapat mempersiapkannya."

Studi sebelumnya menemukan sedikit atau tidak ada korelasi antara suhu dan karbon dioksida untuk Oligosen akhir dan Miosen awal. Itu telah membingungkan para peneliti paleoclimate setidaknya selama satu dekade.

Penelitian sebelumnya menggunakan metodologi yang berbeda dari studi SOUTHERN METHODIST UNIVERSITY , walaupun semua metode (proxy) menggabungkan beberapa aspek tentang apa yang diketahui tentang organisme hidup dan bagaimana mereka berinteraksi dengan karbon dioksida di atmosfer.

Beberapa penelitian mengandalkan pemodelan biokimia tentang hubungan antara fosil laut bersel tunggal dan karbon dioksida di atmosfer, dan yang lainnya bergantung pada hubungan antara konsentrasi stomata dan atmosfer dioksida yang diamati pada kerabat hidup spesies tumbuhan fosil tertentu.

"Setiap metode memiliki asumsi," kata Tesfamichael. "Kami akan melihat apakah hasil kami bertahan dengan penelitian lebih lanjut mengenai interval waktu ini dengan menggunakan metodologi yang sama dengan yang kami gunakan."

Sumber:
Southern Methodist University

Referensi Jurnal:

    Tekie Tesfamichael, Bonnie Jacobs, Neil Tabor, Lauren Michel, Ellen Currano, Mulugeta Feseha, Richard Barclay, John Kappelman, Mark Schmitz. Mengatasi masalah "decoupling" antara karbon dioksida di atmosfer dan suhu global: rekonstruksi CO2 di seluruh pemanasan Paleogene-Neogene membagi. Geologi, 2017; 45 (11): 999 DOI: 10.1130 / G39048.1