Apakah Bumi adalah organisme yang mengatur dirinya sendiri? Sebuah studi baru menunjukkan bahwa planet kita mengandung kontrol iklim internal

Peristiwa kepunahan Permian-Trias, juga disebut Kematian yang agungDia pasti mendapatkan julukannya. Itu adalah kepunahan massal terbesar dalam catatan geologis, dan menghapus semua yang ada di antaranya 83 dan 97 persen Untuk semua spesies yang hidup di Bumi. Meskipun penyebab pastinya masih diperdebatkan, itu adalah ekstrim Aktivitas vulkanik yang mungkin telah memasak planet ini Dia didakwa sebagai pelaku utama.

Tapi entah bagaimana, meski diserang oleh asteroid dan radiasi luar angkasa, kehidupan terus berlanjut di planet ini selama sekitar empat miliar tahun. Ketika planet kita memasuki a Kepunahan massal keenamdidorong oleh gelombang aktivitas manusia yang telah memusnahkan ribuan spesies, pertanyaan tentang bagaimana hal ini bekerja—khususnya, bagaimana Bumi tampak bangkit kembali dari bencana berskala besar, atau perubahan ekstrem di atmosfer atau iklim—menjadi lebih mendesak.

Ternyata jawabannya mungkin, sebagian, bahkan lebih aneh dari yang dibayangkan siapa pun. Penelitian baru di jurnal Kemajuan ilmu pengetahuan Diperkirakan bahwa Bumi dapat mengatur sendiri suhunya selama ratusan ribu tahun. Dengan kata lain, ada proses geologi berskala besar yang tampaknya menyerap karbon dioksida dalam skala waktu yang sangat besar. Namun, skala waktu yang terlibat terlalu lama untuk mengoreksi lonjakan karbon dioksida yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, yang berarti mekanisme tersebut tidak akan menyelamatkan kita dari Perubahan iklim.

Constantin Arnscheidt dan Daniel Rothman, peneliti dari Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, mempelajari data dari beberapa kumpulan data yang mendokumentasikan suhu global selama 66 juta tahun terakhir. Catatan paleoklimat ini termasuk sampel es dari Antartika dan komposisi kimia dari fosil laut prasejarah, yang dapat memberi tahu kita banyak tentang seperti apa atmosfer Bumi di masa lalu.

“Seluruh studi ini hanya mungkin dilakukan karena ada kemajuan signifikan dalam meningkatkan keakuratan catatan suhu laut dalam,” kata Arnschidt dalam sebuah pernyataan. penyataan. “Sekarang kami memiliki data 66 juta tahun yang lalu, dengan titik data terpisah ribuan tahun.”

Kedua ilmuwan MIT menemukan pola kuat yang menunjukkan bahwa Bumi menggunakan putaran umpan balik untuk mempertahankan suhu dalam kisaran di mana kehidupan dapat berkembang. Namun, ini terjadi dalam skala waktu selama ratusan ribu tahun, jadi meskipun tersirat bahwa planet kita akan bangkit kembali dari perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia, itu tidak akan terjadi cukup cepat untuk menyelamatkan kita.

Penemuan ini memiliki implikasi besar bagi pemahaman kita tentang masa lalu, tetapi juga bagaimana pemanasan global akan membentuk masa depan dunia asal kita. Itu bahkan membantu kita lebih memahami evolusi suhu planet yang dapat membuat kita mencarinya Planet ekstrasurya yang dihuni alien lebih bermanfaat.

“Anda memiliki planet yang iklimnya telah mengalami banyak perubahan eksternal yang dramatis. Mengapa kehidupan bertahan begitu lama? Salah satu argumennya adalah bahwa kita memerlukan semacam mekanisme stabilisasi untuk mempertahankan suhu yang sesuai untuk kehidupan,” kata Ernschidt. “Namun, tidak terbukti dari data bahwa mekanisme seperti itu secara konsisten mengendalikan iklim bumi.”

Banyak ilmuwan berpendapat bahwa Bumi telah mengatur suhunya sendiri sepanjang sejarah, tetapi hal ini sulit dibuktikan. Pada tahun 1960-an, penemu dan ahli ekologi akhir James Lovelock menerapkan proses Darwinian ke seluruh planet, bukan ke organisme tunggal, untuk menjelaskan bagaimana sistem yang sedemikian rumit dapat berevolusi. Beri nama ini Hipotesis Gaiayang menjelaskan bagaimana Bumi dan sistem biologisnya membentuk lingkaran umpan balik yang membuat planet kita cocok untuk organisme hidup.

Dia juga membantu menjelaskan Paradoks Matahari RedupIni pertama kali diusulkan oleh astronom Carl Sagan dan George Mullin V 1972. Pada dasarnya, matahari kita jauh lebih muda dan lebih dingin 4,5 miliar tahun yang lalu. Pada saat itu, berdasarkan pemahaman kita saat ini tentang siklus hidup bintang, Matahari mungkin lebih redup sekitar 30% dari sekarang. Itu, pada gilirannya, akan membuat Bumi terlalu dingin untuk air cair, mencegah terbentuknya kehidupan – sampai sekarang Jelas ini terjadi. Jadi bagaimana dunia berbatu kita lolos dari ini?

Jawabannya tampaknya terletak pada bagaimana karbon didaur ulang melintasi planet ini. Salah satu teori yang menonjol adalah bahwa ketika planet kita pertama kali terbentuk, atmosfernya penuh dengan karbon dioksida, gas rumah kaca yang kuat, yang memungkinkannya menyerap panas, meskipun matahari jauh lebih dingin.

proses kompleks yang dikenal sebagai pelapukan silikat Kemudian menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer dan menguburnya di dasar laut. Seiring waktu, ini mendinginkan planet ini. Kemudian sesuatu seperti itu Letusan gunung berapi besar atau Manusia mengendarai mobil, memompa lebih banyak karbon dioksida ke udara, menyebabkan planet menjadi hangat kembali. Selama berabad-abad, Bumi tampak seimbang antara dingin ekstrem dan panas ekstrem, yang menjelaskan mengapa beberapa orang menyebut Bumi A Planet Goldilocks.

Studi MIT membantu mencocokkan data saat ini dengan teori kuno ini, membantu kita lebih memahami masa lalu kita dan konsekuensi dari perubahan iklim yang tidak terkendali. Masuk akal jika putaran umpan balik seperti itu ada di planet kita, mereka mungkin juga ada di galaksi lain, menginformasikan Pencarian kehidupan di luar bumi.

“Di satu sisi, ini adalah hal yang baik karena kita tahu bahwa pemanasan global hari ini pada akhirnya akan terhapus oleh reaksi stabilisasi ini,” kata Arnschidt. “Tapi di sisi lain, butuh ratusan ribu tahun untuk itu terjadi, jadi tidak cukup cepat untuk menyelesaikan masalah kita saat ini.”

Namun, model Arnscheidt tidak mampu menjelaskan keseimbangan ini pada skala waktu yang lebih lama dari satu juta tahun, sehingga kebetulan acak mungkin juga berperan besar dalam keberhasilan kehidupan di batu karang ini.

“Ada dua kubu: ada yang mengatakan peluang acak adalah penjelasan yang cukup baik, yang lain mengatakan harus ada reaksi yang stabil,” kata Arnschedt. “Kami dapat menunjukkan, langsung dari data, bahwa jawabannya mungkin ada di antara keduanya. Dengan kata lain, ada beberapa stabilitas, tetapi keberuntungan murni mungkin juga berperan dalam menjaga Bumi tetap layak huni.”

Ini mungkin merupakan kombinasi dari keacakan dan putaran umpan balik seperti pelapukan silikat yang mempengaruhi suhu bumi di masa lalu. Tapi di masa depan umat manusia, kehendak bebas—politik kita, konsumsi kita, pilihan kita—yang menentukan suhu planet di masa depan. Dan kita mungkin sangat mengacaukan sistem alam ini sehingga mereka tidak dapat mencapai keseimbangan, mirip dengan teori terkemuka tentang potensi kehidupan di Mars.

“Pemanasan matahari cukup lambat untuk memungkinkan kehidupan berkembang, sebuah proses yang memakan waktu jutaan tahun. Sayangnya, matahari sekarang terlalu panas untuk terus mengembangkan kehidupan organik di Bumi,” tulis Lovelock dalam bukunya tahun 2019.Novasyn: Era Hyperintelligence yang Akan Datang. Keluaran panas dari bintang kita terlalu besar untuk memulai kehidupan lagi seperti yang terjadi dari bahan kimia sederhana di era Archean antara 4 miliar dan 2,5 miliar tahun lalu. Jika kehidupan di Bumi musnah, itu tidak akan pernah dimulai lagi.”