Bisnis.com, JAKARTA - Sebuah simulasi iklim NASA baru menunjukkan bahwa letusan gunung berapi yang sangat besar yang disebut "letusan basal banjir" mungkin secara signifikan menghangatkan iklim Bumi dan menghancurkan lapisan ozon yang melindungi kehidupan dari radiasi ultraviolet Matahari.
Hasilnya bertentangan dengan penelitian sebelumnya yang menunjukkan gunung berapi ini mendinginkan iklim.
Ini juga menunjukkan bahwa letusan basal di Mars dan Venus mungkin juga telah menghangatkan iklim mereka, da menghancurkan kelayakhunian jangka panjang dunia ini dengan berkontribusi pada hilangnya air.
Tidak seperti letusan gunung berapi eksplosif yang singkat seperti Pinatubo atau Hunga Tonga-Hunga Ha'apai Januari yang terjadi selama berjam-jam atau berhari-hari, basal banjir adalah wilayah dengan serangkaian episode letusan yang berlangsung masing-masing mungkin berabad-abad, dan terjadi selama periode ratusan ribu tahun, terkadang lebih lama.
Beberapa terjadi pada waktu yang hampir bersamaan dengan peristiwa kepunahan massal, dan banyak yang terkait dengan periode yang sangat hangat dalam sejarah Bumi. Mereka juga tampak umum di dunia terestrial lain di tata surya kita, seperti Mars dan Venus.
Scott Guzewich dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland mengatakan mereka menemukan bahwa periode pendinginan singkat diliputi oleh efek pemanasan." Guzewich adalah penulis utama makalah tentang penelitian ini yang diterbitkan 1 Februari di Geophysical Research Letters.
Baca Juga
Sementara hilangnya ozon tidak mengejutkan, simulasi menunjukkan besarnya potensi kehancuran, "sekitar dua pertiga pengurangan nilai rata-rata global, kira-kira setara dengan seluruh planet yang memiliki penipisan ozon sebanding dengan lubang ozon Antartika yang parah," kata Guzewich.
Para peneliti menggunakan Goddard Earth Observing System Chemistry-Climate Model untuk mensimulasikan fase empat tahun letusan Columbia River Basalt (CRB) yang terjadi antara 15 juta dan 17 juta tahun yang lalu di Pacific Northwest, Amerika Serikat. Model menghitung efek letusan pada troposfer, lapisan atmosfer terendah yang bergejolak dengan sebagian besar uap air dan cuaca, dan stratosfer, lapisan atmosfer berikutnya yang sebagian besar kering dan tenang. Letusan CRB kemungkinan merupakan campuran dari peristiwa eksplosif yang mengirim material tinggi ke troposfer atas dan stratosfer bawah (sekitar 8 hingga 10,5 mil atau ketinggian 13 hingga 17 kilometer) dan letusan efusif yang tidak meluas di atas
1,9 mil (sekitar 3 kilometer) ketinggian. Simulasi mengasumsikan bahwa peristiwa ledakan terjadi empat kali per tahun dan melepaskan sekitar 80% dari gas sulfur dioksida letusan. Mereka menemukan bahwa secara global, ada pendinginan bersih selama sekitar dua tahun sebelum pemanasan menguasai efek pendinginan. “Pemanasan berlangsung selama sekitar 15 tahun (dua tahun terakhir letusan dan kemudian sekitar 13 tahun lagi),” kata Guzewich.
Simulasi baru ini adalah yang paling komprehensif yang pernah dilakukan untuk letusan basal banjir dan mengintegrasikan efek kimia atmosfer dan dinamika iklim satu sama lain, mengungkapkan mekanisme umpan balik penting yang terlewatkan oleh simulasi sebelumnya.
“Letusan seperti yang kami simulasikan akan mengeluarkan sejumlah besar gas belerang dioksida,” kata Guzewich.
“Kimia di atmosfer dengan cepat mengubah molekul gas ini menjadi aerosol sulfat padat. Aerosol ini memantulkan sinar matahari yang terlihat, yang menyebabkan efek pendinginan awal, tetapi juga menyerap radiasi inframerah, yang menghangatkan atmosfer di troposfer atas dan stratosfer bawah.
Pemanasan wilayah atmosfer ini memungkinkan uap air (yang biasanya terbatas di dekat permukaan) bercampur ke stratosfer (yang biasanya sangat kering). Kami melihat peningkatan 10.000% dalam uap air stratosfer. Uap air adalah gas rumah kaca yang sangat efektif, dan memancarkan radiasi inframerah yang menghangatkan permukaan planet.”
Lonjakan uap air yang diprediksi ke stratosfer juga membantu menjelaskan parahnya penipisan lapisan ozon. “Penipisan lapisan ozon terjadi dalam beberapa cara berbeda,” kata Guzewich. “Setelah letusan, sirkulasi stratosfer berubah dengan cara yang menghambat pembentukan ozon. Kedua, semua air di stratosfer juga membantu menghancurkan ozon dengan radikal hidroksil (OH).
Basal banjir juga melepaskan karbon dioksida, gas rumah kaca juga, tetapi tampaknya tidak cukup untuk menyebabkan pemanasan ekstrem yang terkait dengan beberapa letusan. Pemanasan berlebih dari uap air stratosfer bisa memberikan penjelasan.
Meskipun Mars dan Venus mungkin memiliki lautan air di masa lalu, keduanya saat ini sangat kering. Para ilmuwan sedang menyelidiki bagaimana dunia ini kehilangan sebagian besar air mereka menjadi tidak ramah untuk kehidupan. Jika gelombang uap air ke atmosfer atas yang diprediksi oleh simulasi itu realistis, vulkanisme banjir yang luas dapat berkontribusi pada nasib gersang mereka. Ketika uap air terangkat tinggi di atmosfer, ia menjadi rentan pecah oleh sinar matahari, dan atom hidrogen ringan dari molekul air dapat lepas ke luar angkasa (air adalah dua atom hidrogen yang terikat pada atom oksigen). Jika dipertahankan dalam waktu lama, ini bisa menguras lautan.
