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