Sumber ilustrasi: Pixabay
02 Juni 2026 16.20 WIB – Climate Change
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [02.06.2026] Pertanyaan mengenai batas panas yang dapat dicapai oleh Bumi telah menjadi salah satu topik penting dalam penelitian iklim dan sejarah planet. Meskipun manusia hidup dalam kondisi yang relatif dingin dibanding sebagian besar sejarah planet ini, kenyataannya keberadaan lapisan es di kutub merupakan kondisi yang tidak umum dalam rentang waktu geologis Bumi. Selama sebagian besar dari usia Bumi yang mencapai sekitar 4,6 miliar tahun, suhu global berada pada tingkat yang jauh lebih hangat dibanding saat ini, bahkan terkadang mencapai kondisi yang sangat ekstrem.
Pemahaman mengenai perubahan iklim masa lalu menjadi semakin penting di tengah meningkatnya suhu global akibat aktivitas manusia. Dengan mempelajari bagaimana iklim Bumi berubah selama miliaran tahun serta bagaimana kehidupan merespons perubahan tersebut, para ilmuwan berharap dapat memperoleh gambaran mengenai kemungkinan masa depan planet ini.
Pada masa awal pembentukannya sekitar 4,6 miliar tahun lalu, Bumi merupakan dunia yang sangat panas. Material yang membentuk planet berasal dari cakram debu dan gas panas yang mengelilingi Matahari muda. Sekitar 100 juta tahun kemudian, sebuah objek seukuran Mars yang dikenal sebagai Theia menabrak Bumi muda.
Ilmuwan planet Norman Sleep dari Stanford University menjelaskan bahwa tumbukan tersebut melepaskan energi setara triliunan bom hidrogen, cukup untuk menguapkan sebagian besar Theia dan melelehkan hampir seluruh permukaan Bumi. Akibatnya, planet ini berubah menjadi lautan magma raksasa yang diselimuti atmosfer uap batuan.
Tumbukan tersebut juga menghasilkan Bulan yang terbentuk dari puing-puing tabrakan. Pada periode yang dikenal sebagai Eon Hadean, Bumi mengalami suhu tertinggi sepanjang sejarahnya. Selama ribuan tahun berikutnya, uap batuan mulai mengembun dan jatuh kembali ke permukaan, sementara lautan magma secara perlahan membeku menjadi batuan padat.
Menurut Sleep, pembekuan lautan magma menjadi titik balik penting karena sejak saat itu energi Matahari menjadi faktor utama yang mengendalikan iklim Bumi. Jumlah energi Matahari yang diterima, dipantulkan, dan dipertahankan oleh planet kemudian menjadi pengatur utama suhu global.
Sekitar 4 miliar tahun lalu dimulailah Eon Arkean. Pada masa ini, Matahari hanya memancarkan sekitar 70 hingga 80 persen kecerahan saat ini. Secara teori, kondisi tersebut seharusnya membuat Bumi membeku. Namun kenyataannya, planet tetap cukup hangat untuk mempertahankan air dalam bentuk cair.
Proses pendinginan Bumi menghasilkan atmosfer tebal yang kaya uap air. Hujan turun dalam jumlah sangat besar hingga membentuk samudra global. Bersamaan dengan itu, aktivitas geologi melepaskan gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana yang membantu memerangkap panas.
Ilmuwan planet David Catling dari University of Washington menjelaskan bahwa efek rumah kaca pada masa tersebut jauh lebih kuat dibanding saat ini. Kondisi tersebut memungkinkan suhu tetap berada pada tingkat yang mendukung keberadaan air cair dan kehidupan awal.
Pada periode yang sama, siklus karbon mulai beroperasi sebagai termostat alami planet. Karbon dioksida di atmosfer meningkatkan suhu melalui efek rumah kaca, sementara proses pelapukan kimia mengikat sebagian karbon tersebut ke dalam batuan karbonat. Dalam jangka waktu sangat panjang, aktivitas lempeng tektonik mendaur ulang karbon kembali ke mantel Bumi dan akhirnya dilepaskan lagi melalui gunung berapi.
Karena pelapukan berlangsung lebih cepat pada suhu tinggi dan lebih lambat pada suhu rendah, mekanisme tersebut membantu menjaga kestabilan iklim dalam rentang waktu geologis yang sangat panjang.
Menjelang akhir Arkean, kadar karbon dioksida telah turun ke tingkat yang memungkinkan suhu global berada pada kisaran yang dapat dihuni kehidupan. Studi pemodelan menunjukkan suhu rata-rata Bumi mungkin berkisar antara 0 hingga 40 derajat Celsius. Bukti kehidupan tertua yang diketahui juga berasal dari periode tersebut.
Namun sejarah iklim Bumi tidak selalu stabil. Antara 2,4 hingga 2,1 miliar tahun lalu, planet mengalami episode yang dikenal sebagai Snowball Earth. Lapisan es menutupi hampir seluruh permukaan Bumi dari kutub hingga dekat khatulistiwa.
Geolog Paul Hoffman dari University of Victoria menjelaskan bahwa setelah es laut mencapai lintang tertentu, umpan balik positif membuat pembekuan berlangsung sangat cepat dalam skala geologi. Dalam waktu beberapa ratus tahun, planet dapat berubah menjadi bola es hampir sepenuhnya.
Bukti berupa endapan batuan glasial di wilayah tropis menunjukkan bahwa peristiwa tersebut benar-benar terjadi. Salah satu teori menyebutkan bahwa ledakan populasi organisme fotosintetik meningkatkan kadar oksigen atmosfer. Oksigen kemudian menghancurkan metana yang sebelumnya berperan sebagai selimut pemanas planet.
Catling berpendapat bahwa berkurangnya metana membuat siklus karbon tidak mampu mempertahankan suhu hangat sehingga pembentukan lapisan es menjadi tidak terkendali. Meskipun demikian, aktivitas vulkanik yang terus berlangsung akhirnya meningkatkan kembali kadar karbon dioksida dan mengakhiri fase pembekuan global tersebut.
Ratusan juta tahun kemudian, Bumi kembali mengalami perubahan besar. Pada awal Periode Permian sekitar 300 juta tahun lalu, planet memasuki salah satu fase dingin yang jarang terjadi dalam sejarahnya. Suhu rata-rata diperkirakan sekitar 15 derajat Celsius lebih rendah dibanding saat ini.
Keadaan mulai berubah ketika superbenua Pangaea terbentuk. Geolog Neil Tabor dari Southern Methodist University menjelaskan bahwa penggabungan daratan besar mengurangi garis pantai, menurunkan permukaan laut, dan menciptakan wilayah pedalaman yang sangat kering dengan fluktuasi suhu ekstrem.
Situasi semakin memburuk ketika letusan gunung berapi raksasa di wilayah yang kini menjadi Siberia berlangsung selama sekitar satu juta tahun. Aktivitas vulkanik tersebut melepaskan lava dalam jumlah luar biasa besar sekaligus menyuntikkan karbon dioksida ke atmosfer dalam jumlah masif.
Akibatnya, suhu global melonjak hingga sekitar 10 derajat Celsius dalam waktu yang relatif singkat secara geologis. Lautan menjadi kekurangan oksigen dan banyak organisme laut mati lemas. Bakteri di perairan dalam menghasilkan hidrogen sulfida beracun yang kemungkinan turut mencemari lingkungan daratan.
Geolog Kathleen Benison dari West Virginia University menggambarkan kondisi saat itu sebagai dunia yang dipenuhi danau dangkal asam yang asin serta badai debu merah yang menyelimuti daratan.
Menjelang akhir Permian sekitar 252 juta tahun lalu, suhu siang hari di daerah tropis dapat mencapai sekitar 50 derajat Celsius dan bahkan menembus 73 derajat Celsius pada hari-hari terpanas. Kondisi tersebut cukup panas untuk merusak protein biologis dan membuat banyak organisme tidak mampu bertahan hidup.
Peristiwa tersebut memicu kepunahan massal terbesar dalam sejarah Bumi. Sekitar 70 persen spesies darat dan 95 persen spesies laut menghilang. Pemulihan kehidupan diperkirakan membutuhkan jutaan tahun.
Menurut Benison, periode Permian menjadi peringatan penting bagi dunia modern karena Bumi saat ini masih berada dalam kondisi “icehouse”, namun bergerak menuju kondisi rumah kaca yang lebih hangat dengan sangat cepat.
Meski demikian, iklim rumah kaca tidak selalu berujung pada kepunahan massal. Pada Periode Kapur sekitar 90 juta tahun lalu, Bumi merupakan dunia tropis yang hangat dengan suhu rata-rata mencapai 36 derajat Celsius. Bahkan perairan dekat kutub memiliki suhu sekitar 27 derajat Celsius.
Geolog Brian Huber dari Smithsonian National Museum of Natural History menjelaskan bahwa meskipun suhu sangat tinggi, periode tersebut tidak disertai kepunahan massal besar. Banyak wilayah daratan tertutup laut dangkal dan dinosaurus berkembang dalam lingkungan yang relatif stabil.
Huber dan rekan-rekannya menemukan bahwa kondisi rumah kaca Kapur berkembang secara bertahap selama jutaan tahun. Tidak terjadi lonjakan suhu mendadak seperti pada akhir Permian. Stabilitas jangka panjang mungkin membantu ekosistem beradaptasi terhadap lingkungan yang lebih panas.
Setelah periode hangat yang panjang, suhu global mulai menurun sekitar 50 juta tahun lalu. Salah satu fase terpanas dalam sejarah modern Bumi terjadi pada Paleocene-Eocene Thermal Maximum atau PETM sekitar 55 juta tahun lalu.
Pada masa tersebut, kadar karbon dioksida atmosfer sangat tinggi dan suhu rata-rata global mencapai sekitar 34 derajat Celsius. Walaupun tidak terjadi kepunahan massal global, banyak ekosistem mengalami perubahan besar dan sejumlah spesies menghilang dari sebagian atau seluruh wilayah penyebarannya.
Pendinginan yang berlangsung setelah PETM kemungkinan dipengaruhi oleh pembentukan Pegunungan Himalaya. Pelapukan batuan yang intens membantu mengurangi karbon dioksida atmosfer secara bertahap. Sekitar 34 juta tahun lalu, Antarktika mulai memiliki lapisan es permanen, dan sekitar 800.000 tahun lalu kadar karbon dioksida turun di bawah 300 bagian per sejuta.
Namun dalam dua abad terakhir, aktivitas manusia telah membalikkan tren tersebut. Pembakaran bahan bakar fosil meningkatkan kadar karbon dioksida dari sekitar 280 ppm menjadi lebih dari 426 ppm. Pada saat yang sama, suhu rata-rata global meningkat sekitar 1,47 derajat Celsius.
Jika emisi tidak berkurang secara signifikan, para ilmuwan memperkirakan kadar karbon dioksida dapat mencapai 600 ppm pada akhir abad ini, bahkan melebihi 1.000 ppm menurut beberapa model iklim. Kondisi tersebut berpotensi menaikkan suhu rata-rata global sekitar 4 derajat Celsius dibanding era praindustri.
Dampaknya tidak hanya berupa cuaca yang lebih panas. Miliaran manusia dapat menghadapi kombinasi suhu dan kelembapan yang mendekati atau melampaui batas toleransi fisiologis manusia. Periode glasial berikutnya kemungkinan tertunda sangat lama atau bahkan tidak terjadi sama sekali.
Para peneliti memperkirakan bahwa pada tahun 2500, sekitar 40 persen daratan Bumi mungkin tidak lagi cocok untuk menopang bioma yang saat ini menempatinya. Proyeksi tersebut menunjukkan bagaimana perubahan iklim dapat mengubah distribusi kehidupan dalam skala global.
Sejarah Bumi menunjukkan bahwa iklim planet mampu berubah dari dunia magma yang sangat panas, menjadi bola es global, hingga rumah kaca tropis yang hangat. Catatan geologi mengungkap bahwa perubahan suhu yang berlangsung perlahan sering kali dapat diikuti oleh adaptasi ekosistem, sedangkan perubahan cepat cenderung berkaitan dengan gangguan besar terhadap kehidupan. Kenaikan karbon dioksida akibat aktivitas manusia saat ini sedang mendorong Bumi menuju kondisi yang lebih hangat, sehingga pelajaran dari masa lalu menjadi penting untuk memahami risiko yang mungkin dihadapi pada masa depan serta pentingnya upaya mengurangi emisi guna membatasi dampak perubahan iklim.
Diolah dari artikel:
“How hot can our planet get? Earth’s climate history holds clues” oleh Skyler Ware. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.snexplores.org/article/how-hot-earth-climate-history
