Suhu Matahari Bertambah Panas, Ilmuwan Prediksi Kehidupan di Bumi Segera Berakhir

LONDON - Jumlah energi yang dipancarkan Matahari sekarang sekitar sepertiga lebih besar daripada pada tahap awalnya 4,5 miliar tahun yang lalu. Model evolusi menunjukkan tren ini akan berlanjut sebelum Matahari mencapai akhir siklus hidupnya dalam waktu sekitar 5 miliar tahun.

Selama beberapa dekade,para ilmuwantelah mempertanyakan batas-batas keberadaan kehidupan di Bumi seiring dengan semakin terangnya matahari.

Perkiraan awal oleh James Lovelock dan rekan-rekannya pada tahun 1982 menunjukkan bahwa biosfer fotosintetik Bumi akan berakhir dalam 100 juta tahun ke depan.

Atmospheresmenawarkan pandangan yang lebih optimis. Para ilmuwan memperkirakan bahwa kehidupan tumbuhan dapat terus ada selama 1,8 miliar tahun lagi.

Garis waktu ini mendekati titik di mana Bumi mungkin kehilangan lautannya karena radiasi yang memecah molekul air atau penguapan yang tidak terkontrol, sebuah peristiwa yang diproyeksikan akan terjadi dalam waktu sekitar 2 miliar tahun.

"Kami ingin menunjukkan bahwa kehidupan di Bumi, terutama vegetasi kompleks, dapat bertahan lebih lama di masa depan daripada yang ditunjukkan oleh penelitian sebelumnya," kata Jacob Haqq-Misra, seorang ilmuwan bioastronomi di organisasi nirlaba Blue Marble Space dan salah satu penulis studi tersebut.

Kehidupan di Bumi bergantung pada fotosintesis, proses biologis di mana tumbuhan, alga, dan beberapa bakteri menggunakan energi matahari untuk mengubah CO2 dan air menjadi senyawa organik kaya energi, sambil secara bersamaan melepaskan oksigen. Proses ini membutuhkan CO2 dan cahaya.

Namun, ketika matahari menghangatkan Bumi hingga titik tertentu, tumbuhan tidak akan lagi mampu melakukan fotosintesis, yang menyebabkan runtuhnya seluruh rantai makanan dan kepunahan kehidupan.

Robert Graham, seorang ilmuwan planet di Universitas Chicago, menjelaskan: "Bumi telah mempertahankan suhu permukaan yang relatif layak huni selama hampir 4 miliar tahun terakhir berkat mekanisme pengaturan iklim alami."

Mekanisme ini bergantung pada penyimpanan CO2 di dalam batuan dan pelepasannya melalui aktivitas vulkanik. Seiring pemanasan Bumi, planet ini menyerap lebih banyak CO2 dari atmosfer dan menyimpannya di bawah tanah, membantu menstabilkan suhu tetapi juga mengurangi jumlah CO2 yang tersedia untuk tumbuhan.

Dalam sebuah studi baru, Haqq-Misra dan rekannya Eric Wolf menggunakan 29 model iklim untuk memperkirakan apa yang akan terjadi pada biosfer tumbuhan Bumi di bawah berbagai skenario.

Mereka mempertimbangkan dua batas ekstrem: ketika Bumi terlalu panas untuk kehidupan dapat eksis meskipun CO2 tetap stabil, dan ketika CO2 turun terlalu rendah meskipun suhu tetap stabil.

Dari situ, tim peneliti menganalisis kondisi menengah terkait CO2 dan radiasi matahari, termasuk skenario di mana Bumi dapat menyerap karbon dari atmosfer dengan sangat efisien seiring kenaikan suhu.

Tim peneliti juga memasukkan berbagai kelompok tumbuhan ke dalam model, termasuk spesies yang dapat bertahan hidup dalam kondisi CO2 yang sangat rendah berkat mekanisme fotosintesis khusus seperti CAM (metabolisme asam crassulacean) pada sukulen dan anggrek, serta beberapa tumbuhan laut yang mampu melarutkan dan mengekstrak karbon dari sistem laut.

Robert Graham menyatakan: "Ini merupakan langkah maju dari penelitian sebelumnya dan menunjukkan bahwa biosfer kompleks seperti Bumi lebih mampu menahan perubahan lingkungan yang disebabkan oleh peningkatan kecerahan Matahari daripada yang diperkirakan."

Andrew Rushby, seorang bioastronaut di Universitas Birkbeck (London), percaya bahwa penelitian ini telah memperbarui konsep "umur panjang biosfer." Namun, ia menekankan bahwa ini masih hanya "perkiraan umum."

"Kita tidak dapat memprediksi atau mengetahui kemungkinan evolusi yang mungkin dimiliki biosfer fotosintetik untuk beradaptasi dengan peningkatan energi matahari dan penurunan CO2 di atmosfer, terutama selama miliaran tahun," kata Rushby.

Para penulis studi juga mencatat bahwa "keterbatasan yang disebabkan oleh tekanan panas atau kekurangan nutrisi mungkin hanya mencerminkan apa yang kita amati di biosfer saat ini, dan bukan merupakan batasan nyata bagi potensi evolusi kehidupan."

Lebih lanjut, tidak ada yang dapat memastikan bagaimana kehidupan akan beradaptasi dengan kondisi yang sepenuhnya baru.

Haqq-Misra meyakini hasil penelitian tersebut menggembirakan: "Sistem Bumi sangat tangguh, dan kita adalah bagian dari sebuah proses yang dapat berlangsung jauh lebih lama daripada yang diperkirakan sebelumnya."