252 juta tahun yang lalu, letusan gunung berapi di Siberia saat ini memuntahkan 100 triliun metrik ton karbon dioksida (CO2) ke atmosfer selama jangka waktu satu juta tahun. Bencana alam ini, yang disebut “Kematian Besar,” membunuh sebagian besar hewan di planet ini. Penelitian baru menunjukkan bahwa ini juga secara dramatis mengubah ekosistem Bumi.
Sebuah tim peneliti internasional menggunakan model iklim dan fosil tumbuhan untuk mengaitkan Kematian Besar dengan kenaikan suhu rata-rata global 18 derajat Fahrenheit (10 derajat Celsius). Karya mereka, yang dijelaskan dalam sebuah studi yang diterbitkan Selasa dalam jurnal Frontiers in Earth Science, memberikan wawasan tentang bagaimana emisi karbon dioksida manusia mungkin secara dramatis mengubah planet ini.
Peneliti fokus pada lima periode waktu yang mencakup bagian-bagian dari periode Permian dan Triassic: Wuchiapingian dan Changhsingian Permian, dan Induan, Olenekian, dan Anisian Triassic. Kematian Besar menandai transisi dari Permian ke periode Triassic, jadi sering disebut sebagai kepunahan massal Permian-Triassic, atau Batas Permian-Triassic. Jika “Triassic” terdengar akrab, itu karena itu adalah periode yang melihat munculnya dinosaurus, yang nenek moyangnya selamat dari Kematian Besar.
“Kehidupan di Bumi harus menyesuaikan diri dengan perubahan iklim dan siklus karbon yang berulang selama beberapa juta tahun setelah Batas Permian-Triassic,” penulis utama Maura Brunetti, seorang peneliti di Group of Applied Physics Institute for Environmental Sciences di University of Geneva, mengatakan dalam pernyataan Frontiers.
Brunetti dan rekan-rekannya memperkirakan perubahan dalam enam bioma berbeda (habitat ekologi yang berbeda) di seluruh periode waktu tersebut dengan menganalisis fosil tumbuhan dan simulasi model komputer di bawah skenario suhu dan tingkat CO2 yang berbeda, lalu silang-referensi hasil mereka. Bioma termasuk bioma tropis yang selalu basah (panas dan lembab), bioma tropis atau musim semi (kondisi berfluktuasi), dan bioma gurun (kering).
Secara umum, para peneliti mengungkapkan bahwa periode Permian dingin, Induan tidak jelas (penelitian lebih lanjut diperlukan), dan Olenekian dan Anisian jauh lebih panas. “Transisi dari keadaan iklim yang lebih dingin ke keadaan yang lebih panas ditandai dengan peningkatan sekitar 10⁰C [18 derajat Fahrenheit] dalam suhu udara permukaan global rata-rata,” jelas Brunetti. Ini konsisten dengan jumlah besar CO2 yang dikeluarkan oleh letusan gunung berapi ke atmosfer – semakin tinggi tingkat CO2, semakin hangat dan basah planet ini.
Tidak mengherankan, para peneliti menemukan bahwa bioma mengalami perubahan signifikan selama transisi ini. “Bioma tropis yang selalu basah dan musim panas muncul di daerah tropis, menggantikan pemandangan padang gurun yang didominasi,” lanjut Brunetti. “Sementara itu, bioma iklim hangat-dingin bergeser ke wilayah kutub, menyebabkan hilangnya total ekosistem tundra.” Singkatnya, gurun di dekat khatulistiwa berubah menjadi tropis dan lanskap tundra dingin lebih dekat ke kutub digantikan oleh hutan yang lebih hangat.
“Pergeseran dalam penutupan vegetasi ini dapat dikaitkan dengan mekanisme tipping,” atau pergeseran yang tidak dapat dibalik, antara periode iklim stabil, menciptakan kerangka kerja potensial untuk “memahami perilaku tipping dalam sistem iklim sebagai respons terhadap peningkatan CO2 pada masa sekarang,” tambah Brunetti. “Jika peningkatan ini terus berlanjut dengan laju yang sama, kita akan mencapai tingkat emisi yang menyebabkan kepunahan massal Permian-Triassic dalam waktu sekitar 2.700 tahun – jangka waktu yang lebih cepat daripada emisi Batas Permian-Triassic.”
Sementara para peneliti memperingatkan bahwa perlu lebih banyak penelitian untuk mengonfirmasi hasil mereka, studi ini dapat diinterpretasikan sebagai peringatan keras: dalam jangka panjang, emisi CO2 manusia yang terus berlanjut dapat mengubah planet ini lebih dramatis daripada Kematian Besar.