Bumi Bola Salju: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
←Membuat halaman berisi 'Hipotesis '''Bumi Bola Salju''' merupakan hipotesis yang memperkirakan bahwa permukaan Bumi pernah beku sepenuhnya sekitar 650 juta tahun yang lalu. Pendukung hipo...' |
+Kategori:Kriogenium; +Kategori:Paleoklimatologi; +Kategori:Peristiwa proterozoikum; ±Kategori:Hipotesa→Kategori:Hipotesa meteorologis menggunakan HotCat Tag: halaman dengan galat kutipan |
||
| (35 revisi perantara oleh 13 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
Hipotesis '''Bumi Bola Salju''' merupakan hipotesis yang memperkirakan bahwa permukaan [[Bumi]] pernah beku sepenuhnya sekitar 650 juta tahun yang lalu. Pendukung hipotesis ini menyatakan bahwa penjelasan yang ditawarkan hipotesis Bumi Bola Salju mampu menjawab pertanyaan mengenai keberadaan endapan sedimen yang sifatnya glasial di lintang purba, sementara penentang hipotesis ini menolak simpulan yang ditarik dari bukti tersebut dan mempertanyakan kemungkinan terjadinya peristiwa ini.<ref name=Kirschvink1992>{{cite book|
== Sejarah ==
[[Douglas Mawson]] (1882–1958), seorang geolog asal [[Australia]] dan penjelajah [[Antartika]], meluangkan banyak waktu kariernya mempelajari [[stratigrafi]] [[Neoproterozoik]] Australia Selatan ketika ia mengidentifikasi sedimen glasial atau es yang tebal dan ektensif, sehingga pada akhir kariernya berspekulasi kemungkinan adanya glasiasi global.<ref name="Mawson">{{cite doi|10.1098/rsbm.1960.0011}}</ref>
Ide Mawson mengenai glasiasi global dianggap merupakan asumsi keliru bahwa posisi geografi Australia, dan benua lain di mana deposit glasial ketinggian rendah (''low-latitude glacial deposit'') ditemukan, terus konstan sepanjang waktu. Dengan munculnya hipotesis pergeseran kontinental, dan kemudian teori lempek tektonik, tampaknya dapat dijelaskan bahwa sedimen glasiogenik itu terbentuk ketika benua berada pada ketinggian lebih tinggi.
Pada tahun 1964, ide glasiasi skala global ini muncul lagi ketika [[W. Brian Harland]] menerbitkan makalah tentang data [[palaeomagnetik]] menunjukkan bahwa pengungkitan (''till'') glasias di [[Svalbard]] dan [[Greenland]] didepositkan pada latitude tropis.<ref name="Harland">{{cite journal
| author=W. B. Harland
| title=Critical evidence for a great infra-Cambrian glaciation
| journal=[[International Journal of Earth Sciences]]
| year=1964
| volume=54
| issue=1
| pages=45–61
| bibcode=1964GeoRu..54...45H
| doi=10.1007/BF01821169}}</ref> Dari data palaeomagnetik ini dan bukti sedimentologi bahwa sedimen glasial memutus kelanjutan lapisan batu-batuan yang biasanya dikaitkan dengan latitude tropis dan temperat, ia berargumen adanya suatu zaman es yang sangat ekstrem sehingga menghasilkan deposisi batu glasial lain pada daerah tropis.
Pada tahun 1960-an, [[Mikhail Budyko]], seorang ahli klimatologi asal Rusia, mengembangkan model iklim keseimbangan energi sederhana untuk meneliti efek tutupan es pada iklim global. Dengan model ini Budyko menemukan bahwa jika lapisan es menjalar cukup jauh dari daerah kutub, maka ada lingkaran reaksi balik di mana peningkatan reflektif ([[albedo]]) es akan membawa pendinginan lebih lanjut dan pembentukan semakin banyak es, sehingga seluruh bumi tertutup es dan mencapai keseimbangan dalam suatu ekuilibrium baru yang stabil dalam keadaan ditutup oleh es.<ref name="Budyko">{{cite journal
| author=M.I. Budyko
| title=Effect of solar radiation variation on climate of Earth
| journal=[[Tellus A]]
| year=1969
| volume=21
| issue=5
| pages=611–1969
| doi=10.1111/j.2153-3490.1969.tb00466.x}}</ref> Model Budyko menunjukkan bahwa ice-albedo ''stability'' ini dapat terjadi, tetapi ia menyimpulkan hal ini tidak mungkin pernah terjadi karena modelnya tidak memberikan jalan keluar skenario itu.
Istilah "Bumi bola salju" ("snowball Earth") diberikan oleh [[Joseph Kirschvink]], seorang profesor [[geobiologi]] pada [[California Institute of Technology]], dalam makalah pendek yang diterbitkan tahun 1992 dalam volume panjang mengenai biologi dalam [[eon]] [[Proterozoic]].<ref name="Kirschvink">{{cite book
|last=Kirschvink
|first=Joseph
|editor=J. W. Schopf; C. Klein
|title=The Proterozoic Biosphere: A Multidisciplinary Study
|year=1992
|publisher=Cambridge University Press
|chapter=Late Proterozoic low-latitude global glaciation: the Snowball Earth}}</ref> Kontribusi utama dalam karya ini adalah: (1) pengenalan adanya formasi besi berbalut (''[[banded iron formation|banded iron formation]]'') yang konsisten dengan episode glasial semacam itu dan (2) perkenalan mekanisme untuk lepas dari bumi yang tertutup es, akumulasi {{co2}} dari keluarnya gas vulkanik yang menyebabkan efek ''ultra-greenhouse''.
Penemuan [[Franklyn Van Houten]] akan pola geologi konsisten di mana ketinggian danau naik dan turun sekarang dikenal sebagai "Van Houten cycle." Studinya mengenai deposit [[fosfor]] dan ''[[banded iron formations|banded iron formations]]'' dalam sedimen membuatnya pendukung awal hipotesis "snowball Earth" dengan postulasi bahwa permukaan planet beku lebih dari 650 juta tahun lalu.<ref>[http://www.princeton.edu/main/news/archive/S28/44/69O99/index.xml?section=topstories Princeton University - Franklyn Van Houten, expert on sedimentary rocks, dies at 96]</ref>
Ketertarikan akan "bumi bola salju" meningkat pesat setelah [[Paul F. Hoffman]], profesor geologi pada [[Harvard University]], dan rekan-rekan pengarang menerapkan ide Kirschvink pada kelanjutan sedimen Neoproterozoic di [[Namibia]], menjabarkan hipotesis ini dengan memasukkan pengamatan seperti terbentuknya [[cap carbonate|cap carbonate]], dan menerbitkan hasil mereka pada jurnal ''Science'' pada tahun 1998.<ref name="Hoffman">{{cite doi | 10.1126/science.281.5381.1342}}</ref>
Saat ini, aspek-aspek hipotesis ini masih diperdebatkan, terutama di dalam lingkungan International Geoscience Programme (IGCP) Project 512: Neoproterozoic Ice Ages.<ref>Detailed information on International Geoscience Programme (IGCP) Project 512: Neoproterozoic Ice Ages can be found at http://www.igcp512.com/ {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070422082321/http://www.igcp512.com/ |date=2007-04-22 }}</ref>
Pada bulan Maret 2010, jurnal ''[[Science (journal)|Science]]'' menerbitkan artikel berjudul "Calibrating the [[Cryogenian|Cryogenian]]" yang menyimpulkan bahwa "Maka es terdampar di bawah permukaan laut pada paleolatitude sangat rendah, yang meyiratkan bahwa glasiasi Sturtian berjangkauan global".<ref>[http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/327/5970/1241 Calibrating the [[Cryogenian]], Abstract only:] "Ice ... implies that the Sturtian glaciation was global in extent". 5 March 2010.</ref> Suatu penjelasan populer kesimpulan ini diterbitkan dalam [[Science Daily]].<ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100304142228.htm?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:%20sciencedaily%20%28ScienceDaily:%20Latest%20Science%20News%29&utm_content=Google%20Feedfetcher Snowball Earth: New Evidence Hints at Global Glaciation 716.5 Million Years Ago] Geologists have found evidence that sea ice extended to the equator 716.5 million years ago. 5 March 2010.</ref>
== Bukti ==
Hipotesis bumi bola salju asalnya dilontarkan untuk menjelaskan keberadaan nyata glasier pada latitude tropis.<ref name=Harland1964>{{cite journal
| author = Harland, W.B.
| year = 1964
| title = Critical evidence for a great infra-Cambrian glaciation
| journal = International Journal of Earth Sciences
| volume = 54
| issue = 1
| pages = 45–61
| url = http://www.springerlink.com/index/KW2790433113J4LX.pdf
| format = PDF
| accessdate = 11 March 2008
| bibcode = 1964GeoRu..54...45H
| doi = 10.1007/BF01821169
}}{{Pranala mati|date=Maret 2023 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> Model yang ada menunjukkan bahwa suatu kali glasier itu menyebar sampai 30° jaraknya dari [[kathulistiwa]], suatu [[umpan balik es-albedo]] akan menghasilkan es yang dengan cepat merambah ke arah kathulistiwa<ref name=Budyko1969>{{cite journal
| author = Budyko, M.I.
| year = 1969
| title = The effect of solar radiation variations on the climate of the earth
| journal = Tellus
| volume = 21
| pages = 611–9
| doi = 10.1111/j.2153-3490.1969.tb00466.x
| issue = 5
}}</ref> (model yang berikutnya menunjukkan bahwa es itu bahkan mendekat sampai 25° atau kurang dari kathulistiwa tanpa memulai glasiasi total<ref name=Meert1994pm/>). Jadi, kehadiran deposit glasial dekat dengan wilayah tropis tampaknya menunjuk kepada penutupan es global.
=== Palaeomagnetisme ===
Mengingat plat tektonik bergerak setiap saat, penentuan posisinya pada suatu waktu dalam sejarah tidaklah mudah. Selain pertimbangan bagaimana daratan dapat cocok merapat, latitude deposit batu-batuan dapat dibatasi oleh palaeomagnetisme. Ketika batuan sedimentari terbentuk, mineral bermagnet di dalamnya cenderung menyesuaikan diri dengan medan magnet bumi. Melalui pengukuran cermat [[palaeomagnetisme]], dimungkinkan untuk memperkirakan [[latitude]] (tapi [[longitude]] tidak) di mana matriks batuan itu didepositkan. Pengukuran paleomagnet mengindikasikan bahwa sejumlah sedimen glasial pada catatan batuan era [[Neoproterozoic]] didepositkan di dalam jangkauan 10 derajat dari kathulistiwa,<ref name="Evans">{{cite journal
| author=D.A.D. Evans
| title=Stratigraphic, geochronological, and palaeomagnetic constraints upon the Neoproterozoic climatic paradox
| journal=American Journal of Science
| year=2000
| volume=300
| issue=5
| pages=347–433
| doi = 10.2475/ajs.300.5.347}}</ref> meskipun keakurasian rekonstruksi ini masih dipertanyakan.<ref name=Eyles2004 />
Lokasi palaeomagnet sedimen glasial ini (misalnya [[dropstone|dropstone]]) menunjukkan bahwa glasier menyebar sampai permukaan laut pada latitude tropis. Tidak jelas apakah dapat disiratkan adanya glasiasi global, atau keberadaan wilayah glasial yang terlokalisasi atau terkurung daratan.<ref name=Young1995>{{cite journal
| author = Young, G.M.
| date = 1 February 1995
| title = Are Neoproterozoic glacial deposits preserved on the margins of Laurentia related to the fragmentation of two supercontinents?
| journal = Geology
| volume = 23
| issue = 2
| pages = 153–6
| doi = 10.1130/0091-7613(1995)023<0153:ANGDPO>2.3.CO;2
| url = http://geology.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/23/2/153
| accessdate =27 April 2007
|bibcode = 1995Geo....23..153Y }}</ref>
Ada satu deposit, Elatina di Australia, yang jelas didepositkan pada latitude rendah; tarikhnya sungguh terbataas, dan signalnya benar-benar asli.<ref name=Sohl1999>{{cite journal
| author = Sohl, L.E.
| coauthors = Christie-blick, N.; Kent, D.V.
| year = 1999
| title = Paleomagnetic polarity reversals in Marinoan (ca. 600 Ma) glacial deposits of Australia; implications for the duration of low-latitude glaciation in Neoproterozoic time
| journal = Bulletin of the Geological Society of America
| volume = 111
| issue = 8
| pages = 1120–39
| url = http://bulletin.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/111/8/1120
| accessdate =11 March 2008
| doi = 10.1130/0016-7606(1999)111<1120:PPRIMC>2.3.CO;2
|bibcode = 1999GSAB..111.1120S }}</ref>
=== Deposit glasial latitude rendah ===
[[Berkas:PocatelloFm.JPG|jmpl|[[Diamictite]] dari [[Neoproterozoic]] Pocatello Formation, suatu deposit berjenis 'snowball Earth']]
[[Berkas:Elatina Fm diamictite.JPG|jmpl|Elatina Fm [[diamictite]] di bawah situs [[Ediacaran]] [[Global Boundary Stratotype Section and Point|GSSP]] pada [[Flinders Ranges National Park|Flinders Ranges NP]], South Australia. Koin A$1 untuk skala.]]
Batuan sedimentari yang didepositkan oleh glasier mempunyai ciri khas sehingga dapat diidentifikasi. Jauh sebelum munculnya hipotesis ''snowball Earth'' banyak sedimen [[Neoproterozoic]] telah ditafsirkan mempunyai suatu asal mula glasial, termasuk beberapa yang berada pada latitude tropis pada waktu deposisinya. Namun, perlu diingat bahwa banyak ciri sedimentari yang secara tradisional dikaitkan dengan glasier dapat pula dibentuk dengan cara lain.<ref name=Arnaud2002>{{cite journal
| author = Arnaud, E.
| coauthors = Eyles, C.H.
| year = 2002
| title = Glacial influence on Neoproterozoic sedimentation: the Smalfjord Formation, northern Norway
| journal = Sedimentology
| volume = 49
| issue = 4
| pages = 765–88
| doi = 10.1046/j.1365-3091.2002.00466.x
| url =
}}</ref>
=== Rasio isotop karbon ===
Ada dua isotop karbon stabil di air laut: [[karbon-12]] (<sup>12</sup>C) dan [[karbon-13]] (<sup>13</sup>C) yang jarang ada, keseluruhan membentuk 1.109 persen atom karbon. Proses biokimia, di antaranya [[fotosintesis]], cenderung memilih melibatkan isotop <sup>12</sup>C yang lebih ringan. Jadi pelaku fotosintesis di lautan, baik [[protista]] dan [[algae]], cenderung kekurangan <sup>13</sup>C, relatif terhadap yang banyak ditemukan di sumber vulkanik primer untuk karbon di bumi. Maka, suatu lautan dengan kehidupan fotosintesis akan mengandung rasio <sup>13</sup>C/<sup>12</sup>C yang lebih kecil dalam bekas-bekas organik, terutama dibandingkan dengan air laut. Komponen organik sedimen membatu (''lithified sediment'') akan selamanya sedikit, tetapi terukur, kekurangan <sup>13</sup>C.
Selama peristiwa bumi bola salju, ditemukan ekskursi cepat dan sangat negatif pada rasio <sup>13</sup>C to <sup>12</sup>C.<ref name=Rothman2003>{{cite journal | author=D.H. Rothman; J.M. Hayes; R.E. Summons | title=Dynamics of the Neoproterozoic carbon cycle | journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | year=2003 | volume=100 | issue=14 | pages=124–9 | doi = 10.1073/pnas.0832439100 | pmid=12824461 | pmc=166193|bibcode = 2003PNAS..100.8124R }}</ref> Ini konsisten dengan kebekuan dalam yang membunuh semua atau hampir semua kehidupan fotosintesis – meskipun mekanisme lain, misalnya [[Clathrate compound|pelepasan ''clathrate'']], dapat pula menyebabkan gangguan semacam itu. Analisis cermat mengenai waktu lonjakan <sup>13</sup>C pada deposit di seluruh dunia menunjukkan adanya empat, mungkin lima, peristiwa glasial pada akhir zaman Neoproterozoic.<ref name=Kaufman1997>{{cite journal
| author = Kaufman, Alan J.
| coauthors = Knoll, Andrew H., Narbonne, Guy M.
| date = 24 June 1997
| title =Isotopes, ice ages, and terminal Proterozoic earth history
| journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.
| volume = 94
| issue = 13
| pages = 6600–5
| doi = 10.1073/pnas.94.13.6600
| url = http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/94/13/6600
| accessdate =6 May 2007
| pmid =11038552
| pmc = 21204
|bibcode = 1997PNAS...94.6600K }}</ref>
=== Formasi besi berbalut ===
[[Berkas:Black-band ironstone (aka).jpg|jmpl|2.1 billion year old rock with black-band ironstone]]
Formasi besi berbalut (''[[Banded iron formations|Banded iron formations]]''; BIF) adalah batuan sedimentari yang terdiri dari lembaran [[besi oksida]] dan [[chert]] yang kekurangan zat besi. Dengan adanya oksigen, [[besi]] secara alamiah mengalami perkaratan dan menjadi tidak larut dalam air. Formasi besi berbalut umumnya sangat tua dan deposisi yang sering dikaitkan dengan oksidasi atmosfer bumi pada era [[Paleoproterozoic]], ketika besi yang larut di dalam lautan berkontak dengan oksigen yang dihasilkan dari fotosintesis dan mengendap sebagai besi oksida.
Balutan-balutan ini dihasilkan pada [[Tipping point (climatology)|tipping point]] antara [[Hypoxia (environmental)|anoxic]] dan lautan yang beroksigen. Karena atmosfer saat ini kaya akan oksigen (hampir 21 persen volume) dan berkontak dengan lautan, tidak mungkin untuk mengakumulasi cukup besi oksida untuk dideposisi dalam formasi berbalut. Satu-satunya pembentukan ekstensif besi yang didepositkan setelah era Paleoproterozoic (setelah 1,8 miliar tahun lalu) dikatikan dengan deposit glasial [[Cryogenian|Cryogenian]].
Untuk mendepositkan batuan kaya zat besi semacam itu harus ada keadaan anoxia di lautan, sehingga besi yang larut (sebagai [[ferrous oxide]]) dapat terakumulasi sebelum berkontak dengan oksidan yang akan mengendapkannya sebagai [[ferric]] oxide. Supaya lautan menjadi anoxik maka harus terjadi pembatasan pertukaran gas dengan atmosfer yang mengandung oksigen. Pendukung hipotesis ini berargumen bahwa kemunculan kembali BIF pada batuan sedimentari adalah hasil dari terbatasnya kadar oksigen di dalam laut yang tertutup oleh es di laut,<ref name="Kirschvink"/> sementara para penentang berpendapat bahwa jarangnya deposit BIF mengindikasikan pembentukan di laut yang ada di daratan.
==Linimasa==
{|
| '''[[Paleoproterozoikum]]'''
|
|-
| [[Glasiasi Huron]]
| 2,400 – 2,100 jtl
|-
| '''[[Neoproterozoikum]]'''
|
|-
|[[Glasiasi Kaigas]]
| 825 – 730 jtl
|-
|[[Glasiasi Sturtian]]
|720 – 635 jtl
|-
|[[Glasiasi Marinoan]]
|650 – 635 jtl
|}
== Referensi ==
{{reflist}}
[[Kategori:Glasiologi]]
[[Kategori:Zaman es]]
[[Kategori:Peristiwa kepunahan]]
[[Kategori:
[[Kategori:Kriogenium]]
[[Kategori:Paleoklimatologi]]
[[Kategori:Peristiwa proterozoikum]]
{{Geologi-stub}}
| |||