Ads Top

Bumi Tak Akan Kekeringan, Cadangan Air Setara Samudera Pasifik


Benarkah Bumi menciptakan air secara mandiri melalui proses geologi, atau air datang melalui komet es yang berasal dari luar tata surya? Studi baru-baru ini, ilmuwan Ohio State University telah menjelaskan sekaligus menjawab pertanyaan yang selama ini menghantui ilmuwan, menurut mereka air yang berada di bawah Bumi setara dengan volume air Samudera Pasifik.

Dalam pertemuan American Geophysical Union (AGU) yang diadakan pada tanggal 17 Desember 2014, ilmuwan melaporkan penemuan jalur geokimia yang sebelumnya tidak diketahui dimana bumi dapat menyerap air di bagian dalamnya selama miliaran tahun. Dan Bumi masih melepaskan sebagian kecil air ke permukaan melalui lempeng tektonik yang membantu kestabilan volume air lautan. Studi baru ini mendukung penelitian sebelumnya dimana konveksi mantel ikut berperan mengatur volume air lautan, juga sangat membantu pengetahuan sejarah siklus air bumi yang berlangsung selama miliaran tahun.

Cadangan Air Dibawah Lempeng Bumi


Ilmuwan mulai memahami pembentukan awal Bumi, beberapa peneliti telah menyarankan bahwa planet Bumi kering dan tidak mungkin makhluk hidup berkembang hingga komet es jatuh dan mengendapkan air ke permukaan Bumi. Menurut Jeff Pigott dan profesor Wendy Panero dari Ohio State University, planet Bumi terbentuk diisi air lautan dibagian dalamnya, dan secara terus menerus memasok air ke permukaan melalui lempeng tektonik.

Sebelumnya, ilmuwan telah mengetahui bahwa mantel bumi mengandung air, tapi tidak mengetahui secara pasti seberapa banyak volume air tersebut. Jika beberapa mekanisme geologi menyebabkan pasokan air ke permukaan Bumi selama miliaran tahun, mungkin saat ini mantel bumi telah kehabisan air. Tidak ada cara untuk langsung mempelajari batuan mantel, Panero dan Pigott menyelidiki volume air melalui tekanan tinggi eksperimen fisika dan perhitungan komputer.

Konveksi air pada mantel bumi, cadangan air bumi

Mengapa bumi berbeda dengan planet lain? Khususnya ketika ilmuwan mulai mempelajari asal-usul air di Bumi. Bumi adalah planet unik karena memiliki air di permukaannya, satu-satunya planet dengan lempeng tektonik aktif. Mungkin air yang berada didalam mantel merupakan kunci misteri lempeng tektonik dimana bagian ini menjadikan bumi layak huni.

Gagasan ilmuwan menyebutkan bahwa batu kering yang terlihat mengandung air dalam bentuk atom hidrogen yang terperangkap didalam rongga alam dan kristal. Oksigen berlimpah, sehingga ketika mineral berisi beberapa hidrogen, maka reaksi kimia tertentu dapat membebaskan hidrogen dengan ikatan oksigen dan menghasilkan air. Atom hidrogen hanya menciptakan sebagian kecil batuan mantel, mantel bumi terbentuk lebih dari 80 persen total volume planet, dan atom-atom liar ikut berperan menambahkan potensi air didalamnya.

Ilmuwan mennggunkana perlatan laboratorium Ohio State University, mereka mengompres mineral yang berbeda pada umumnya, menganalisa batuan pada tekanan tinggi dan suhu menggunakan perangkat Diamond Anvil Cell untuk mensimulasikan kondisi didalam bumi. Mereka meneliti bagaimana struktur mineral kristal berubah disebabkan kompresi, berdasarkan informasi tersebut ilmuwan mengukur kapasitas relatif mineral dalam menyimpan hidrogen. Hasil eksperimen dilanjutkan dengan menggunakan perhitungan komputer untuk mengungkap proses geokimia yang akan memungkinkan mineral naik melalui mantel ke permukaan bumi. Kondisi ini diperlukan air agar bisa mencapai keatas dan menambah volume air lautan.

Dalam makalah ini ilmuwan melaporkan uji coba terakhir mineral bridgmanite, bentuk mineral tekanan tinggi Olivin. Sementara bridgmanite merupakan mineral yang paling berlimpah didalam mantel dan lebih rendah. Mineral ini mengandung sedikit hidrogen dan memainkan peran penting dalam penyediaan air bumi. Beberapa waktu lalu, sekelompok ilmuwan juga menemukan mineral ringwoodite, bentuk mineral lain dari olivin, tidak mengandung hidrogen yang cukup untuk menyimpan air dalam tanah. 

Kedua ilmuwan, Panero dan Pigott, berusaha memfokuskan studi pada dikedalaman bumi dimana ringwoodite juga ditemukan disana. Mineral ini berada disekitar 325-500 mil dibawah permukaan bumi, atau disebut zona transisi, wilayah yang paling mungkin dapat menahan stabilitas air dipermukaan. Disini, konveksi batuan mantel menghasilkan lempeng tektonik yang membawa air ke permukaan bumi. Jika semua air yang berada dalam mineral ringwoodite terus terkuras ke permukaan melalui lempeng tektonik, bagaimana planet bisa memberi cadangan air?
Sebagaimana ilmuwan mempresentasikan temuan ini di AGU, perhitungan komputer geokimia menganalisis bagian terendah mantel bumi, sekitar 500 mil. Di kedalaman ini terdapat mineral lain yang disebut Garnet, kemungkinan pembawa air atau perantara yang bisa memberikan sebagian air dari ringwoodite kedalam lapisan bumi jika mantel bagian bawah mengalami kekeringan.

Jika analisis ini akurat, lapisan dibawah Bumi saat ini memiliki setengah cadangan air yang mengalir ke permukaan. Jumlahnya kira-kira sama dengan volume air Samudera Pasifik, air terus bergerak melalui zona transisi sebagai akibat dari lempeng tektonik. 

Referensi


Study Hints that Ancient Earth Made Its Own Water - Geologically, 17 December 2014, by Ohio State University. 

Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.