Jejak gas beracun yang memicu kiamat di lautan jutaan tahun lalu (Foto: Earth)
Jakarta, Jurnas.com - Sekitar 530 juta tahun lalu, ketika kehidupan hewan kompleks mulai berkembang pesat di lautan Bumi, sebuah bencana besar justru terjadi. Hampir 45 persen spesies laut lenyap dalam salah satu peristiwa kepunahan tertua yang pernah tercatat dalam sejarah planet ini.
Temuan terbaru menunjukkan bahwa penyebab utama tragedi tersebut bukan hanya kekurangan oksigen, melainkan juga kehadiran gas beracun hidrogen sulfida yang menyebar luas di perairan laut purba.
Kesimpulan ini diperoleh dari analisis inti sedimen di Platform Yangtze, Tiongkok Selatan. Lapisan batuan purba di wilayah tersebut menyimpan “sidik jari kimia” yang dapat bertahan selama ratusan juta tahun, sehingga memungkinkan ilmuwan merekonstruksi kondisi air laut pada masa ketika organisme laut mulai menghilang secara massal.
Dikutip dari Earth pada Selasa (20/1), penelitian ini dipimpin oleh Chao Chang, ahli geokimia dari Northwest University di Xi’an, yang selama bertahun-tahun mempelajari pergerakan logam jejak sebagai penanda perubahan kimia air laut.
Catatan fosil menunjukkan bahwa setelah “ledakan Kambrium”, periode ketika beragam bentuk hewan baru muncul dengan cepat, keanekaragaman hayati laut meningkat drastis. Namun, sekitar 20 juta tahun kemudian, banyak kelompok hewan bercangkang seperti trilobita tiba-tiba menghilang dari catatan geologi.
Menariknya, kepunahan itu tidak terjadi sekaligus, melainkan dalam dua tahap, yang memungkinkan ilmuwan mencocokkan perubahan biologis tersebut dengan perubahan kimia dalam lapisan batuan yang sama.
Hidrogen sulfida dikenal sebagai gas beracun yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup. Dalam konsentrasi rendah, gas ini sudah cukup untuk menimbulkan stres fisiologis, sementara pada kadar tinggi ia dapat menghentikan proses penggunaan oksigen di dalam jaringan tubuh.
Gas ini memblokir enzim penting dalam sel, menyebabkan organ-organ vital mengalami kekurangan oksigen secara cepat, kondisi yang hampir selalu berujung pada kematian.
Menurut Chang, zat kimia tersebut bersifat mematikan bagi seluruh hewan laut. Bukti kehadiran hidrogen sulfida diperkuat oleh temuan kadar molibdenum yang sangat tinggi di lapisan sedimen yang bertepatan dengan periode kepunahan.
Dalam air laut yang kaya sulfur, molibdenum akan membentuk senyawa tidak larut dan mengendap di dasar laut, sehingga menjadi bagian permanen dari sedimen.
Walau kadar molibdenum tinggi tidak otomatis membuktikan adanya racun global, temuan ini menandakan bahwa kimia air laut telah berubah ke arah yang berbahaya.
Analisis isotop molibdenum, yaitu variasi atom dengan berat berbeda, menunjukkan nilai yang mendekati komposisi air laut modern yang kaya sulfur dan miskin oksigen.
Beberapa sampel lain bahkan memperlihatkan variasi yang lebih luas, menandakan adanya pengaruh proses lokal yang turut membentuk catatan kimia tersebut.
Molibdenum memiliki waktu tinggal yang lama di laut, sehingga sinyal kimianya dapat mencerminkan kondisi perairan yang luas, bukan hanya satu lokasi sempit.
Karena sirkulasi laut mencampur air lebih cepat daripada molibdenum dihilangkan, sedimen mampu merekam gambaran kimia laut dari berbagai wilayah. Namun, para peneliti juga mengingatkan bahwa lonjakan toksisitas lokal yang singkat bisa tersamarkan dalam catatan akhir.
Partikel kecil dari besi dan mangan di air laut juga berperan dalam mengikat molibdenum di perairan yang masih mengandung oksigen, lalu melepaskannya kembali di lapisan yang lebih dalam.
Proses daur ulang ini memengaruhi rasio isotop yang akhirnya terperangkap dalam lumpur laut, terutama ketika batas antara air beroksigen dan tidak beroksigen bergerak naik turun.
Beberapa interval sedimen menunjukkan bahwa lapisan peralihan kimia, atau kemoklin, sempat naik mendekati permukaan laut. Ketika batas ini bergerak ke atas, oksigen menghilang dari perairan dangkal dan hidrogen sulfida menyebar ke wilayah tempat hewan hidup. Kondisi ini menjelaskan mengapa bahkan hewan perenang yang aktif pun tidak mampu menghindari bencana tersebut.
Selama ini, banyak teori lama menekankan bahwa kepunahan Kambrium disebabkan terutama oleh kekurangan oksigen. Namun, penelitian terbaru ini menyoroti kondisi yang lebih ekstrem, yakni euxinia, yaitu kombinasi air miskin oksigen dan kaya hidrogen sulfida.
Dalam lingkungan seperti ini, hewan laut tidak hanya mengalami sesak oksigen, tetapi juga diserang secara kimiawi, sehingga peluang bertahan hidup menjadi sangat kecil.
Sumber utama hidrogen sulfida berasal dari aktivitas mikroba di lumpur dasar laut yang miskin oksigen. Mikroorganisme tersebut menggunakan sulfat untuk menguraikan sisa bahan organik, dan proses ini menghasilkan hidrogen sulfida sebagai produk samping. Jika populasi mikroba meningkat pesat, gas beracun ini dapat terakumulasi lebih cepat daripada kemampuan laut untuk mengencerkannya.
Fenomena serupa sebenarnya masih dapat diamati di pesisir modern dalam bentuk “zona mati”, wilayah perairan dengan kadar oksigen sangat rendah akibat limpasan nutrisi berlebihan dari daratan. Dalam kondisi tersebut, bakteri berkembang pesat, menghabiskan oksigen, dan membuka peluang terbentuknya hidrogen sulfida. Peristiwa Kambrium memang jauh lebih besar dan lebih lambat, tetapi mekanisme dasarnya serupa.
Bukti tentang laut beracun yang meluas membantu menjelaskan mengapa kepunahan tersebut menghantam begitu banyak kelompok organisme, bahkan pada masa ketika keanekaragaman hayati sedang meningkat.
Temuan ini juga menjadi peringatan bahwa kadar oksigen saja tidak cukup untuk menilai kesehatan laut, karena senyawa kimia beracun dapat menjadi ancaman yang jauh lebih mematikan, terutama di perairan dangkal.
Para peneliti menekankan perlunya data dari lebih banyak lokasi di luar Tiongkok Selatan agar gambaran kondisi laut purba bisa semakin lengkap. Satu wilayah saja tidak cukup untuk mewakili seluruh samudra global.
Meski demikian, kombinasi antara catatan fosil dan analisis geokimia telah memberikan petunjuk kuat bahwa ledakan kehidupan Kambrium diikuti oleh fase mematikan ketika perairan beracun menyebar luas.
Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Geophysical Research Letters.
Google News: http://bit.ly/4omUVRy
Terbaru: https://jurnas.com/redir.php?p=latest
Langganan : https://www.facebook.com/jurnasnews/subscribe/
Youtube: https://www.youtube.com/@jurnastv1825?sub_confirmation=1
kepunahan laut purba hidrogen sulfida laut kiamat lautan ledakan Kambrium
