Pemandangan lanskap pasca letusan gunung berapi oleh seorang seniman. (Shutterstock)

Kepunahan massal adalah saat-saat di masa lalu Bumi ketika sebagian besar kehidupan tiba-tiba dan mati secara bencana. Ini telah terjadi secara berkala 550 juta tahun terakhir. Penyebab pasti dari kepunahan ini tidak sepenuhnya dipahami, tetapi tampaknya ada kebetulan yang luar biasa antara kepunahan massal dan letusan gunung berapi besar yang membentuk provinsi beku besar (LIP).

Bibir adalah gunung berapi besar yang menghasilkan jutaan kilometer kubik magma basaltik dalam waktu yang sangat singkat. Skala mereka jauh lebih besar daripada letusan super yang terkenal - seperti supervolcano kaldera Yellowstone - yang biasanya melepaskan kurang dari 5,000 kilometer kubik magma.

Magma dari LIP dapat melepaskan cukup banyak gas selama letusan, seperti karbon dioksida (gas rumah kaca) atau senyawa berbasis sulfur, untuk mengubah iklim. Perubahan iklim ini pada gilirannya mempengaruhi komposisi lautan dan dengan cepat menyebabkannya kematian kehidupan di Bumi.

Sementara letusan gunung berapi besar telah dikaitkan dengan kepunahan massal di Bumi, penelitian kami menunjukkan bahwa salah satu LIP terbesar di dunia mungkin tidak berpengaruh pada iklim atau menyebabkan kepunahan. Sebelum penelitian kami, usia pasti LIP tidak terlalu diketahui; dengan kumpulan data kami yang ditingkatkan dan analisis presisi yang lebih tinggi, kami dapat menunjukkan bahwa hal-hal ini tidak terjadi pada waktu yang bersamaan.

Bukan hanya letusan

Penelitian juga menunjukkan bahwa basal dari LIPs, yang menyusup ke dalam kerak bumi, dapat memanas dan berubah - metamorfosa - batuan sedimen yang kaya akan volatil, senyawa yang mudah menguap. Metamorfisme ini dapat melepaskan sejumlah besar gas seperti metana dan sulfur dioksida dari sedimen, yang juga mengubah iklim - menyebabkan kepunahan massal.

Kedua mekanisme ini dituding sebagai penyebab perubahan iklim yang mengakibatkan kepunahan massal. Namun, ada juga kasus Bibir yang sepertinya tidak menyebabkan kepunahan massal dan juga kepunahan yang tidak memiliki LIP yang tampak jelas. Hubungan antara letusan gunung berapi LIP yang sangat besar dan kepunahan massal mungkin tidak sejelas yang diperkirakan sebelumnya. Mengurai mekanisme pasti yang terlibat telah menjadi fokusnya banyak sekali ilmiah studi.

Salah satu faktor yang sangat penting untuk dipertimbangkan adalah usia pasti LIP relatif terhadap kepunahan massal. Jika usia perubahan iklim, kepunahan massal terkait dan LIP tidak tumpang tindih, maka vulkanisme bukanlah penyebabnya.

 Cekungan Paraná di Brasil memberikan bukti bahwa salah satu letusan super terbesar di dunia tidak menyebabkan kepunahan massal. (Shutterstock)

Letusan Brasil

Untuk menyelidiki apakah salah satu LIP terbesar di dunia menyebabkan perubahan iklim besar-besaran dan kepunahan massal, tim peneliti kami membuat usia yang sangat tepat untuk Paraná-Etendeka LIP di Brasil. Kami menentukan tanggal zirkon mineral yang mengkristal di dalam aliran lava yang meletus menggunakan sistem U-Pb yang memungkinkan kami untuk menentukan usia letusan lava secara tepat. Teknik ini menghasilkan usia yang tepat dan akurat untuk LIP.

Sejumlah penelitian telah mengaitkan LIP ini peristiwa kepunahan massal ditemukan di lautan. Hal pertama yang ingin kami ketahui adalah kapan LIP ini meletus, dan sampai kapan. Setelah kami mendapatkan informasi ini, kami dapat menentukan apakah itu terjadi pada waktu yang sama persis dengan peristiwa kepunahan massal.

Studi kami berfokus pada Paraná Magmatic Province - bagian Amerika Selatan dari LIP di Brasil - yang sejauh ini merupakan yang terbesar, dan menghasilkan sekitar satu juta kilometer kubik magma.

Saat LIP ini meletus, 140 juta tahun yang lalu, Amerika Selatan dan Afrika terhubung dan adalah bagian dari benua super Gondwana. LIP ini meletus di Brazil dan Namibia, saat kedua wilayah ini bertetangga sebelum pembukaan Samudra Atlantik Selatan.

Banyak penelitian yang menunjukkan bahwa LIP ini menyebabkan perubahan iklim global yang menyebabkan kepunahan massal kecil dan juga penurunan konsentrasi oksigen di lautan. Periode ini disebut acara Valanginian.

 Batuan vulkanik (dasit di atas basal) dari Paraná LIP terkait dengan pembukaan Samudra Atlantik Selatan di Caracol State Park, di Rio Grande do Sul, Brasil. (Ana Carolina Lucchetti), penulis tersedia

Tidak ada efek lingkungan

Penelitian kami menunjukkan bahwa LIP Paraná meletus dengan sangat cepat, sekitar satu juta tahun setelah kepunahan massal dan kemungkinan besar bukan penyebabnya. Ada satu bagian lama dari Paraná LIP yang tidak kami kerjakan yang dapat menyebabkan peristiwa Valanginian. Tapi kebanyakan LIP meletus selama a waktu yang sangat singkat, jadi kecil kemungkinan bahwa bagian yang lebih tua lebih dari satu juta tahun lebih tua dari provinsi lainnya.

Kami juga tidak mengerjakan Etendeka bagian dari provinsi di Namibia. Namun bagian dari provinsi ini sangat kecil jika dibandingkan dengan bagian Amerika Selatan, dan kami memperkirakan bahwa itu meletus secara tidak sengaja dengan Paraná, meskipun mungkin terus meletus lebih lama (dan karena itu mungkin lebih muda).

Studi kami tentang Paraná LIP membuktikan bahwa letusan volume besar magma LIP saja mungkin tidak cukup untuk menyebabkan kepunahan massal. Pertanyaan yang tersisa adalah mengapa letusan besar magma ini hampir tidak berpengaruh pada iklim; teori kami adalah bahwa kurangnya sedimen kaya volatil di sekitar LIP Paraná berarti bahwa tidak ada volatil tambahan yang dilepaskan karena metamorfosis selama penempatan, atau penempatan, LIP. Mungkin metamorfisme sedimen oleh magma LIP, dan gas yang dilepaskan terkait dengan ini, adalah pendorong utama perubahan iklim yang menyebabkan kepunahan massal?

Peristiwa kepunahan massal terbesar di bumi terjadi di akhir periode Permian, bertepatan dengan letusan Siberian Traps LIP. LIP ini menyusup ke dalam cekungan sedimen kaya volatil yang besar yang kemungkinan besar menyebabkannya pelepasan sejumlah besar senyawa volatil.

Temuan kami untuk Paraná LIP juga bergantung pada usia acara Valanginian. Saat ini, perkiraan usia untuk kejadian ini didasarkan pada analisis siklik sedimen laut, tetapi mungkin saja dengan lebih teliti, kami mungkin menemukan kejadian tersebut tumpang tindih dengan Paraná LIP. Sementara letusan gunung berapi besar telah dikaitkan dengan kepunahan massal di Bumi, penelitian kami menunjukkan bahwa salah satu LIP terbesar di dunia mungkin tidak berpengaruh pada iklim atau menyebabkan kepunahan. Namun untuk saat ini, tampaknya LIP Paraná hampir tidak memiliki pengaruh lingkungan di planet kita.

Tentang Penulis

Joshua Davies, Profesor, Ilmu Pengetahuan de la Terre et de l'atmosphère, Université du Québec à Montréal (UQAM); Brenda Chung Rocha, Profesor, Geosciences, Universitas São Paulo, dan Nicolas Greber, Asisten profesor, geokimia, Université de Berne

Buku terkait

Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang

oleh Joseph Romm
Primer penting tentang apa yang akan menjadi masalah yang menentukan waktu kita, Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang® adalah gambaran yang jelas tentang sains, konflik, dan implikasi dari planet kita yang memanas. Dari Joseph Romm, Kepala Penasihat Sains untuk National Geographic Tahun Hidup Dangerously seri dan salah satu dari "100 orang Rolling Stone yang mengubah Amerika," Perubahan iklim menawarkan jawaban yang ramah pengguna, dan ketat secara ilmiah terhadap pertanyaan paling sulit (dan biasanya dipolitisasi) seputar apa yang menurut ahli iklim Lonnie Thompson dianggap "bahaya yang jelas dan saat ini bagi peradaban." Tersedia di Amazon

Perubahan Iklim: Ilmu Pengetahuan tentang Pemanasan Global dan Masa Depan Energi Kita edisi kedua

oleh Jason Smerdon
Edisi kedua ini Perubahan iklim adalah panduan yang mudah diakses dan komprehensif untuk ilmu di balik pemanasan global. Diilustrasikan dengan indah, teks diarahkan untuk siswa di berbagai tingkatan. Edmond A. Mathez dan Jason E. Smerdon memberikan pengantar luas, informatif untuk ilmu pengetahuan yang mendasari pemahaman kita tentang sistem iklim dan efek dari aktivitas manusia pada pemanasan planet kita .athez dan Smerdon menggambarkan peran atmosfer dan lautan bermain di iklim kita, memperkenalkan konsep keseimbangan radiasi, dan menjelaskan perubahan iklim yang terjadi di masa lalu. Mereka juga merinci kegiatan manusia yang mempengaruhi iklim, seperti gas rumah kaca dan emisi aerosol dan deforestasi, serta efek dari fenomena alam.  Tersedia di Amazon

Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek

oleh Blair Lee, Alina Bachmann
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek menggunakan teks dan delapan belas kegiatan langsung untuk menjelaskan dan mengajarkan ilmu tentang pemanasan global dan perubahan iklim, bagaimana manusia bertanggung jawab, dan apa yang dapat dilakukan untuk memperlambat atau menghentikan laju pemanasan global dan perubahan iklim. Buku ini adalah panduan lengkap dan komprehensif untuk topik lingkungan yang penting. Subjek yang dibahas dalam buku ini meliputi: bagaimana molekul mentransfer energi dari matahari untuk menghangatkan atmosfer, gas rumah kaca, efek rumah kaca, pemanasan global, Revolusi Industri, reaksi pembakaran, putaran umpan balik, hubungan antara cuaca dan iklim, perubahan iklim, penyerap karbon, kepunahan, jejak karbon, daur ulang, dan energi alternatif. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.