Pesquisadores mengidentifikasi bahwa planet Terra mengalami pendinginan yang signifikan tiga juta tahun yang lalu, bahkan dengan sedikit penurunan tingkat gas rumah kaca. Penemuan ini terjadi setelah analisis rinci terhadap sampel es yang diambil dari benua Antartika. Data baru ini bertentangan dengan model sebelumnya yang hanya didasarkan pada sedimen laut. Studi ini memberikan pengukuran langsung komposisi kimia atmosfer bumi yang paling awal tercatat, sehingga menjadi preseden baru bagi ilmu iklim.
Hasil detailnya adalah bagian dari dua artikel ilmiah yang diterbitkan di jurnal Nature. Pekerjaan ini melibatkan para ahli dari Centro, Exploração, Gelo Mais Antigo, sebuah inisiatif yang terkait dengan Universidade Estadual, Oregon. Sampel dikumpulkan di wilayah yang dikenal sebagai Allan Hills, yang terletak di tepi lapisan es timur Antártida. Materi tersebut memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati periode geologis di mana suhu global jauh lebih tinggi dibandingkan saat ini.
Udara yang diawetkan Bolhas mengungkap komposisi atmosfer kuno
Dinamika lapisan es di Allan Hills menyebabkan distorsi fisik pada struktur beku. Pergerakan konstan Esse membawa blok-blok dari periode geologi berbeda lebih dekat ke permukaan, mematahkan urutan akumulasi linier tradisional. Gelembung udara Pequenas terperangkap di dalam struktur ini selama proses pembekuan. Materi tersebut berfungsi sebagai kapsul waktu yang utuh.
Julia Marks-Peterson, peneliti Universidade Estadual dari Oregon, memimpin bagian pertama penyelidikan ilmiah. Tahap kedua dikoordinir oleh Sarah Shackleton, guru di Instituição Oceanográfica Woods Hole. Tim tersebut menggunakan teknik ekstraksi canggih untuk mengakses gas yang terperangkap tanpa mencemari sampel aslinya.
Pencatatan langsung gas rumah kaca mencapai batas maksimum 800 ribu tahun hingga dipublikasikannya survei ini. Ed Brook, direktur pusat penelitian, menjelaskan bahwa metodologi baru ini secara drastis memperluas kemampuan untuk mengamati iklim masa lalu. Pembiayaan Fundação Nacional dari Ciência dari Estados Unidos memungkinkan ekspedisi di wilayah Antartika.
Resfriamento lautan mencapai dua setengah derajat pada periode tersebut
Mengukur suhu lautan memerlukan analisis gas mulia yang terkandung dalam gelembung purba. Indikator menunjukkan bahwa perairan global mendingin antara 2 dan 2,5 derajat Celsius selama transisi iklim. Penurunan termal terjadi secara tiba-tiba pada awal periode analisis. Fenomena tersebut bertepatan persis dengan pembentukan lapisan es kutub besar pertama di Hemisfério Norte.
Air permukaan mempertahankan laju pendinginan bertahap hingga sekitar satu juta tahun yang lalu. Para ahli kelautan percaya bahwa perubahan pertukaran panas antara arus dalam dan arus permukaan mempengaruhi pola yang berkelanjutan ini. Metode penelitian sebelumnya hanya mampu mengkaji wilayah maritim yang terisolasi. Pendekatan baru ini memberikan gambaran global yang terpadu mengenai perilaku laut.
Planet ini mengalami periode Plioceno sebelum penurunan suhu global secara luas. Fosil Evidências mengonfirmasi keberadaan hutan lebat di kawasan yang kini tertutup salju, seperti Alasca dan Groenlândia. Permukaan laut juga berada pada tingkat yang jauh lebih tinggi dari rekor masa kini. Garis pantai kuno Linhas yang diidentifikasi di pantai timur Amerika Utara membuktikan adanya volume air cair yang lebih besar di lautan pada saat itu.
Níveis gas rumah kaca bertentangan dengan perkiraan sebelumnya
Karbon dioksida tetap berada di bawah angka 300 bagian per juta untuk sebagian besar rentang yang diteliti. Indikatornya mencapai sekitar 250 ppm 2,7 juta tahun yang lalu, dan mengalami penurunan hanya 20 ppm dalam jutaan tahun berikutnya. Metana terus menunjukkan stabilitas pada kisaran 500 bagian per miliar. Angka-angka saat ini menyoroti realitas atmosfer yang sangat berbeda. Administração Nacional Oceânica dan Atmosférica mencatat rata-rata 425 ppm untuk CO2 dan 1.935 ppb untuk metana tahun lalu.
Pengukuran langsung yang dilakukan dari es telah mengungkap kelemahan perkiraan lama yang didasarkan pada sedimen laut. Model sebelumnya menunjukkan konsentrasi karbon yang jauh lebih tinggi di atmosfer Plioceno. Kesenjangan teknis ini memperkuat kebutuhan untuk mencari catatan fisik langsung untuk mengkalibrasi sistem proyeksi iklim.
- Gelembung udara memberikan komposisi kimia yang tepat pada atmosfer tanpa gangguan eksternal.
- Konsentrasi gas mulia berfungsi sebagai termometer akurat untuk perairan laut.
- Pendinginan Terra terjadi secara independen dari penurunan tajam karbon dioksida.
- Referensi silang data glasial dengan catatan fosil memvalidasi temuan tentang Plioceno.
Tambahan Fatores menjelaskan perubahan iklim bumi
Tidak adanya korelasi langsung antara penurunan karbon dan pendinginan global mengalihkan fokus penyelidikan. Reflektivitas permukaan bumi memainkan peran yang menentukan dalam perubahan suhu. Perluasan wilayah yang tertutup es meningkatkan jumlah radiasi matahari yang dipantulkan ke luar angkasa. Modificações dalam sebaran vegetasi kontinental juga mengubah penyerapan panas.
Dinamika sirkulasi lautan terjadi seiring dengan perubahan permukaan. Para ilmuwan menekankan bahwa gas rumah kaca hanya mewakili satu bagian dari mekanisme iklim planet yang kompleks. Memetakan interaksi kuno ini membantu memahami bagaimana berbagai komponen alami bereaksi di bawah tekanan panas.
Ekspedisi Novas mencari sampel berusia enam juta tahun
Keberhasilan pengeboran di Allan Hills mendorong perencanaan misi eksplorasi baru. Ahli glasiologi telah mengidentifikasi potensi formasi es tua yang terperangkap di dasar inti batuan dalam. Tim teknis telah memulai analisis awal terhadap material yang baru ditemukan ini. Peningkatan peralatan ekstraksi memungkinkan akses ke lapisan yang sebelumnya dianggap tidak dapat dicapai.
Programa Antártico dari Estados Unidos menyediakan semua infrastruktur logistik yang diperlukan untuk pekerjaan lapangan dalam kondisi cuaca ekstrem. Materi yang dikumpulkan dikirim dengan pendingin ketat ke Instalação dari Núcleos dari Gelo, yang terletak di kota Denver, di negara bagian Colorado. Koleksi fisiknya masih dalam kurasi khusus untuk menjamin integritas sampel selama beberapa dekade. Tujuan utama dari kampanye ilmiah berikutnya adalah menemukan dan mengekstraksi es yang berusia hingga enam juta tahun.