Kian Melambat! Rotasi Bumi Kini Mulai Dikhawatirkan Dampaknya pada Oksigenasi Atmosfer. Apa Dampak Rotasi Bumi Melambat? Benarkah Bisa Mempengaruhi Oksigenasi? Rotasi Bumi yang Melambat dan Dampaknya pada Oksigenasi Atmosfer

Bumi, yang terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun lalu, mengalami berbagai perubahan signifikan sepanjang sejarahnya. Salah satu perubahan yang cukup menarik adalah pelambatan rotasi Bumi yang terjadi secara bertahap, namun semakin progresif belakangan ini. Meskipun perlambatan rotasi ini tidak terlihat langsung dalam pengukuran waktu sehari-hari, dampaknya jauh lebih besar dari yang kita kira, terutama pada atmosfer Bumi, khususnya terkait dengan oksigenasi.

Perlambatan Rotasi Bumi: Sebuah Fenomena Alam

Bumi terus berputar di sekitar porosnya, namun laju rotasinya melambat seiring berjalannya waktu. Hal ini disebabkan oleh tarikan gravitasi dari bulan yang mengganggu laju rotasi planet kita. Dalam jangka panjang, bulan secara perlahan menjauh dari Bumi, yang mengakibatkan pergeseran dalam laju rotasi planet kita. Berdasarkan catatan fosil, diperkirakan pada 1,4 miliar tahun yang lalu, durasi hari Bumi hanya sekitar 18 jam, lebih pendek daripada hari yang kita alami saat ini.

Setiap abad, rotasi Bumi melambat sekitar 1,8 milidetik. Dampak dari perlambatan ini tidak hanya terlihat dalam pengukuran waktu, tetapi juga memiliki pengaruh signifikan terhadap siklus kehidupan di Bumi, terutama terkait dengan proses oksigenasi atmosfer.

Perpanjangan Hari dan Oksigenasi Bumi

Salah satu penelitian yang diterbitkan di Nature Geoscience pada tahun 2021 menunjukkan bahwa perpanjangan durasi hari Bumi berhubungan langsung dengan peningkatan produksi oksigen oleh organisme mikroba, terutama cyanobacteria atau alga biru-hijau. Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, cyanobacteria mulai berkembang pesat di lautan purba, menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan dari proses fotosintesis mereka. Ketika durasi hari Bumi semakin panjang, cyanobacteria memiliki lebih banyak waktu untuk melakukan fotosintesis dan menghasilkan lebih banyak oksigen.

Ahli mikrobiologi dari University of Michigan, Gregory Dick, menjelaskan bahwa pemahaman tentang bagaimana atmosfer Bumi mendapatkan oksigennya adalah salah satu pertanyaan besar dalam ilmu Bumi. "Penelitian kami menunjukkan bahwa laju perputaran Bumi — dengan kata lain, panjang harinya — memiliki pengaruh penting pada pola dan waktu oksigenasi Bumi," ujarnya.

Mengapa Cyanobacteria Bisa Berkembang Pesat?

Salah satu peristiwa penting yang mendasari peningkatan oksigen di atmosfer Bumi adalah yang dikenal sebagai "Peristiwa Oksidasi Besar" atau "Great Oxidation Event" (GOE). Peristiwa ini terjadi ketika populasi cyanobacteria meningkat drastis, menghasilkan oksigen dalam jumlah besar yang akhirnya mengubah komposisi atmosfer Bumi. Tanpa oksigenasi yang terjadi selama periode ini, kemungkinan besar kehidupan seperti yang kita kenal sekarang tidak akan pernah ada.

Namun, pertanyaan besar tetap ada mengenai mengapa Peristiwa Oksidasi Besar ini terjadi pada waktu tertentu dalam sejarah Bumi dan bukan lebih awal. Ini adalah pertanyaan yang terus memicu perdebatan di kalangan ilmuwan, khususnya yang berkaitan dengan interaksi antara mikroba cyanobacteria dan perubahan lingkungan yang terjadi pada waktu itu.

Eksperimen dan Temuan Baru tentang Persaingan Mikroba

Salah satu lokasi yang menjadi pusat penelitian mikroba cyanobacteria adalah Middle Island Sinkhole di Danau Huron, Kanada. Di sana, ilmuwan telah menemukan lapisan mikroba yang berfungsi serupa dengan cyanobacteria pada masa lalu. Di area ini, terdapat dua jenis mikroba yang bersaing, yaitu mikroba ungu yang melakukan fotosintesis dan menghasilkan oksigen, serta mikroba putih yang memetabolisme sulfur.

Pada siang hari, cyanobacteria ungu berada di lapisan atas dan mulai berfotosintesis saat matahari terbit. Namun, proses fotosintesis mereka memerlukan waktu yang lebih lama untuk aktif. Hal ini menarik perhatian ahli kelautan seperti Brian Arbic dari University of Michigan, yang bertanya-tanya apakah perubahan panjang hari sepanjang sejarah Bumi dapat mempengaruhi proses fotosintesis dan produksi oksigen yang dihasilkan oleh mikroba ini.

Peneliti Judith Klatt dari Max Planck Institute for Marine Microbiology di Jerman menjelaskan bahwa, meskipun cyanobacteria memiliki waktu terbatas untuk melakukan fotosintesis, perpanjangan durasi hari akibat perlambatan rotasi Bumi memberikan kesempatan lebih banyak bagi mikroba ini untuk menghasilkan oksigen. Namun, penelitian ini menunjukkan bahwa mekanisme oksigenasi tidak berjalan secara instan, melainkan dipengaruhi oleh kecepatan proses difusi molekuler, yang terbatas oleh panjang hari itu sendiri.

Baca juga: Apa Dampak Rotasi Bumi Melambat? Benarkah Bisa Mempengaruhi Oksigenasi Atmosfer?