.webp)
Hampir seluruh wilayah Bumi ditutupi oleh lautan berwarna biru. Namun, para peneliti Jepang telah menemukan jika lautan Bumi dulunya berwarna hijau.
Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Nature, alasan mengapa lautan Bumi mungkin tampak berbeda di masa lalu adalah karena kimianya dan evolusi fotosintesis. Hal ini juga berkaitan dengan jenis endapan batuan yang dikenal sebagai formasi besi bergaris.
Formasi besi bergaris diendapkan pada eon Arkean dan Paleoproterozoikum, kira-kira antara 3,8 dan 1,8 miliar tahun yang lalu. Kehidupan saat itu terbatas pada organisme bersel satu di lautan. Benua-benua adalah lanskap tandus dari batuan dan sedimen berwarna abu-abu, cokelat, dan hitam.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Hujan yang jatuh di bebatuan benua melarutkan besi yang kemudian dibawa ke lautan oleh sungai. Sumber besi lainnya adalah gunung berapi di dasar laut. Zat besi ini akan menjadi penting nantinya.
Eon Arkeosen adalah masa ketika atmosfer dan lautan Bumi tidak memiliki gas oksigen, tetapi juga saat organisme pertama yang menghasilkan energi dari sinar Matahari berevolusi. Organisme ini menggunakan fotosintesis anaerobik, yang berarti mereka dapat melakukan fotosintesis tanpa oksigen.
Hal ini memicu perubahan penting karena produk sampingan dari fotosintesis anaerobik adalah gas oksigen. Gas oksigen terikat pada zat besi di air laut. Oksigen hanya ada sebagai gas di atmosfer setelah zat besi air laut tidak dapat menetralkan oksigen lagi.
Akhirnya, fotosintesis awal menyebabkan peristiwa oksidasi besar, titik balik ekologi utama yang memungkinkan kehidupan kompleks di Bumi. Hal ini menandai transisi dari Bumi yang sebagian besar bebas oksigen menjadi Bumi dengan sejumlah besar oksigen di lautan dan atmosfer.
"Pita" dengan warna berbeda dalam formasi besi berpita merekam pergeseran ini dengan pergantian antara endapan zat besi yang diendapkan tanpa oksigen dan zat besi merah teroksidasi.
Argumen Lautan Dahulu Berwarna Hijau
Kasus terbaru tentang lautan hijau pada zaman Arkean dimulai dengan sebuah pengamatan: perairan di sekitar pulau vulkanik Jepang Iwo Jima memiliki rona kehijauan yang terkait dengan bentuk besi teroksidasi - Fe(III). Alga hijau-biru tumbuh subur di perairan hijau di sekitar pulau tersebut.
Meskipun namanya demikian, alga hijau-biru merupakan bakteri primitif dan bukan alga sejati. Pada zaman Archaean, nenek moyang alga hijau-biru modern berevolusi bersama bakteri lain yang menggunakan besi fero sebagai pengganti air sebagai sumber elektron untuk fotosintesis. Hal ini menunjukkan tingginya kadar besi di lautan.
Organisme fotosintetik menggunakan pigmen (kebanyakan klorofil) dalam sel mereka untuk mengubah CO₂ menjadi gula menggunakan energi matahari. Klorofil memberi warna hijau pada tanaman. Alga hijau-biru bersifat unik karena membawa pigmen klorofil umum, tetapi juga pigmen kedua yang disebut phycoerythrobilin (PEB).
Sebelum munculnya fotosintesis dan oksigen, lautan Bumi mengandung zat besi tereduksi yang terlarut (zat besi yang diendapkan saat tidak ada oksigen).
Oksigen yang dilepaskan oleh munculnya fotosintesis pada zaman Arkean kemudian menyebabkan zat besi teroksidasi di air laut. Simulasi komputer dalam makalah tersebut juga menemukan bahwa oksigen yang dilepaskan oleh fotosintesis awal menyebabkan konsentrasi partikel zat besi teroksidasi yang cukup tinggi untuk mengubah permukaan air menjadi hijau.
Setelah semua zat besi di lautan teroksidasi, oksigen bebas (0₂) ada di lautan dan atmosfer Bumi. Jadi implikasi utama dari penelitian ini adalah bahwa dunia titik hijau pucat yang dilihat dari luar angkasa adalah kandidat planet yang baik untuk menampung kehidupan fotosintesis awal.
Perubahan dalam kimia lautan terjadi secara bertahap. Periode Arkean berlangsung selama 1,5 miliar tahun. Ini lebih dari separuh sejarah Bumi. Sebagai perbandingan, seluruh sejarah munculnya dan evolusi kehidupan kompleks mewakili sekitar seperdelapan sejarah Bumi.
Hampir dapat dipastikan, warna lautan berubah secara bertahap selama periode ini dan berpotensi berosilasi. Ini dapat menjelaskan mengapa alga biru-hijau mengembangkan kedua bentuk pigmen fotosintesis. Klorofil paling baik untuk cahaya putih yang merupakan jenis sinar matahari yang kita miliki saat ini. Memanfaatkan cahaya hijau dan putih akan menjadi keuntungan evolusi.
Bisakah Lautan Berubah Warna Lagi?
Menurut Science Alert, warna lautan di Bumi sebenarnya terkait dengan kimia air dan pengaruh kehidupan. Manusia dapat membayangkan warna lautan yang berbeda tanpa terlalu banyak meminjam dari fiksi ilmiah.
Lautan ungu mungkin ada di Bumi jika kadar sulfurnya tinggi. Ini dapat dikaitkan dengan aktivitas vulkanik yang intens dan kandungan oksigen yang rendah di atmosfer, yang akan menyebabkan dominasi warna ungu bakteri sulfur.
Laut merah juga secara teoritis mungkin terjadi di bawah iklim tropis yang intens ketika besi teroksidasi merah terbentuk dari pembusukan bebatuan di daratan dan dibawa ke lautan oleh sungai atau angin. Atau jika jenis alga yang terkait dengan "pasang merah" mendominasi permukaan laut.
Alga merah ini umum di daerah dengan konsentrasi pupuk yang tinggi seperti nitrogen. Di lautan modern, hal ini cenderung terjadi di garis pantai yang dekat dengan selokan.
Seiring bertambahnya usia Matahari, Matahari akan menjadi lebih terang terlebih dahulu yang menyebabkan peningkatan penguapan permukaan dan sinar UV yang intens. Hal ini mungkin mendukung bakteri sulfur ungu yang hidup di perairan dalam tanpa oksigen.
Hal ini akan menyebabkan lebih banyak warna ungu, cokelat, atau hijau di daerah pesisir atau daerah yang terstratifikasi, dengan warna biru tua yang lebih sedikit di air karena menurunnya fitoplankton. Akhirnya, lautan akan menguap sepenuhnya saat Matahari mengembang untuk mencakup orbit Bumi.
Pada skala waktu geologis, tidak ada yang permanen dan perubahan warna lautan dapat terjadi kapan saja.
(nir/nwk)
