xtock / stok rana
Butuh evolusi 3 atau 4 miliar tahun untuk menghasilkan Sapiens homo. Jika iklim benar-benar gagal hanya sekali dalam waktu itu maka evolusi akan terhenti dengan cepat dan kita tidak akan berada di sini sekarang. Jadi untuk memahami bagaimana kita bisa ada di planet Bumi, kita perlu tahu bagaimana Bumi bisa tetap sehat selama miliaran tahun.
Ini bukanlah masalah yang sepele. Pemanasan global saat ini menunjukkan kepada kita bahwa iklim dapat berubah drastis bahkan selama beberapa abad. Selama rentang waktu geologis, lebih mudah mengubah iklim. Perhitungan menunjukkan bahwa ada potensi iklim bumi memburuk hingga di bawah titik beku atau di atas titik didih hanya dalam beberapa juta tahun.
Kita juga tahu bahwa Matahari telah 30% lebih bercahaya sejak kehidupan pertama kali berevolusi. Secara teori, ini seharusnya menyebabkan lautan mendidih sekarang, padahal sebenarnya tidak umumnya beku di awal Bumi - ini dikenal sebagai "Paradoks matahari muda yang samar". Namun, entah bagaimana, teka-teki kelayakhunian ini terpecahkan.
Ilmuwan telah mengemukakan dua teori utama. Yang pertama adalah bahwa Bumi dapat memiliki sesuatu seperti termostat - mekanisme umpan balik (atau mekanisme) yang mencegah iklim bergerak ke suhu yang fatal.
Yang kedua adalah, dari sejumlah besar planet, mungkin beberapa berhasil melewatinya karena keberuntungan, dan Bumi adalah salah satunya. Skenario kedua ini menjadi lebih masuk akal dengan penemuan dalam beberapa dekade terakhir dari banyak planet di luar tata surya kita - yang disebut exoplanets. Pengamatan astronomi terhadap bintang-bintang yang jauh memberi tahu kita bahwa banyak planet yang mengorbitnya, dan beberapa memiliki ukuran dan kepadatan serta jarak orbit sedemikian rupa sehingga suhu yang sesuai untuk kehidupan secara teori dimungkinkan. Diperkirakan setidaknya ada 2 miliar calon planet tersebut di galaksi kita sendiri.
Ada banyak exoplanet… tapi berapa banyak yang memiliki iklim stabil? Jurik Peter / shutterstock
Para ilmuwan akan senang melakukan perjalanan ke exoplanet ini untuk menyelidiki apakah ada di antara mereka yang cocok dengan stabilitas iklim Bumi selama miliaran tahun. Tapi bahkan eksoplanet terdekat, yang mengorbit bintang centauri berikutnya, lebih dari empat tahun cahaya. Bukti observasi atau eksperimental sulit didapat.
Sebaliknya, saya menjelajahi pertanyaan yang sama melalui pemodelan. Menggunakan program komputer yang dirancang untuk mensimulasikan evolusi iklim di planet secara umum (bukan hanya Bumi), saya pertama kali menghasilkan 100,000 planet, masing-masing dengan umpan balik iklim yang berbeda secara acak. Umpan balik iklim adalah proses yang dapat memperkuat atau mengurangi perubahan iklim - pikirkan misalnya pencairan es laut di Kutub Utara, yang menggantikan es yang memantulkan sinar matahari dengan laut terbuka yang menyerap sinar matahari, yang pada gilirannya menyebabkan lebih banyak pemanasan dan lebih banyak pencairan.
Untuk menyelidiki seberapa besar kemungkinan setiap planet yang beragam ini akan tetap dapat dihuni selama rentang waktu (geologis) yang sangat besar, saya mensimulasikan setiap 100 kali. Setiap kali planet ini mulai dari suhu awal yang berbeda dan terpapar pada serangkaian peristiwa iklim yang berbeda secara acak. Peristiwa ini mewakili faktor yang mengubah iklim seperti letusan gunung berapi super (seperti Gunung Pinatubo tetapi jauh lebih besar) dan tumbukan asteroid (seperti yang membunuh dinosaurus). Pada setiap 100 kali lari, suhu planet dilacak sampai menjadi terlalu panas atau terlalu dingin atau bertahan selama 3 miliar tahun, di mana titik itu dianggap sebagai wadah yang mungkin untuk kehidupan cerdas.
Mengubah iklim: Letusan Gunung Pinatubo tahun 1991 di Filipina mengeluarkan begitu banyak abu ke atmosfer sehingga suhu global untuk sementara turun hingga 0.6˚C. SRA Blaze Lipowski / picryl
Hasil simulasi memberikan jawaban pasti atas masalah kelayakhunian ini, setidaknya dalam hal pentingnya umpan balik dan keberuntungan. Sangat jarang (kenyataannya, hanya satu kali dari 100,000) sebuah planet memiliki umpan balik penstabil yang begitu kuat sehingga ia tetap dapat dihuni selama 100 kali, terlepas dari peristiwa iklim acak. Faktanya, sebagian besar planet yang tetap dapat dihuni setidaknya sekali, melakukannya kurang dari sepuluh kali dari 100. Pada hampir setiap kesempatan dalam simulasi ketika sebuah planet tetap dapat dihuni selama 3 miliar tahun, sebagian karena keberuntungan. Pada saat yang sama, keberuntungan itu sendiri terbukti tidak mencukupi. Planet yang dirancang khusus untuk tidak memiliki umpan balik sama sekali, tidak pernah dapat dihuni; perjalanan acak, diterpa peristiwa iklim, tidak pernah berlangsung selama kursus.
Pengulangan proses dalam simulasi tidak identik: 1,000 planet berbeda dihasilkan secara acak dan masing-masing dijalankan dua kali. (a) hasil pada putaran pertama, (b) hasil pada putaran kedua. Lingkaran hijau menunjukkan kesuksesan (tetap dapat dihuni selama 3 miliar tahun) dan kegagalan hitam. Toby Tyrrell, penulis tersedia
Hasil keseluruhan ini, bahwa hasil sebagian bergantung pada masukan dan sebagian lagi pada keberuntungan, adalah kuat. Segala macam perubahan pada pemodelan tidak mempengaruhinya. Implikasinya, Bumi harus memiliki beberapa umpan balik penstabil iklim tetapi pada saat yang sama nasib baik juga harus terlibat di dalamnya agar tetap layak huni. Jika, misalnya, asteroid atau suar matahari sedikit lebih besar dari sebelumnya, atau terjadi pada waktu yang sedikit berbeda (lebih kritis), kita mungkin tidak akan berada di Bumi hari ini. Ini memberikan perspektif yang berbeda tentang mengapa kita dapat melihat kembali sejarah kehidupan Bumi yang luar biasa, sangat panjang, berkembang dan beraneka ragam dan menjadi semakin kompleks sampai-sampai hal itu memunculkan diri kita.
Profesor Toby Tyrrell membahas penelitiannya.
Tentang Penulis
Toby Tyrrell, Profesor Ilmu Sistem Bumi, University of Southampton
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait
Bumi yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan Kindle
oleh David Wallace-Wells
Itu lebih buruk, jauh lebih buruk, daripada yang Anda pikirkan. Jika kecemasan Anda tentang pemanasan global didominasi oleh ketakutan akan naiknya permukaan laut, Anda nyaris tidak menggores permukaan dari apa yang mungkin dilakukan teror. Di California, kebakaran hutan sekarang mengamuk sepanjang tahun, menghancurkan ribuan rumah. Di seluruh AS, badai "500-year" menghantam masyarakat dari bulan ke bulan, dan banjir membuat puluhan juta orang setiap tahun. Ini hanya pratinjau perubahan yang akan datang. Dan mereka datang dengan cepat. Tanpa revolusi dalam cara miliaran manusia melakukan kehidupan mereka, bagian-bagian dari Bumi bisa menjadi dekat dengan tidak dapat dihuni, dan bagian-bagian lain sangat tidak ramah, segera setelah akhir abad ini. Tersedia di Amazon
Akhir Es: Mengangkat Saksi dan Menemukan Makna di Jalur Gangguan Iklim
oleh Dahr Jamail
Setelah hampir satu dekade di luar negeri sebagai reporter perang, jurnalis terkenal Dahr Jamail kembali ke Amerika untuk memperbarui hasratnya untuk mendaki gunung, hanya untuk menemukan bahwa lereng-lereng yang pernah dia naiki telah diubah secara tak terelakkan diubah oleh gangguan iklim. Sebagai tanggapan, Jamail memulai perjalanan ke garis depan geografis dari krisis ini — dari Alaska ke Great Barrier Reef Australia, melalui hutan hujan Amazon — untuk menemukan konsekuensinya terhadap alam dan manusia akibat hilangnya es. Tersedia di Amazon
Bumi Kita, Spesies Kita, Diri Kita: Cara Berkembang Sambil Menciptakan Dunia yang Berkelanjutan
oleh Ellen Moyer
Sumber daya kita yang paling langka adalah waktu. Dengan tekad dan tindakan, kita dapat menerapkan solusi daripada duduk di sela-sela yang menderita dampak berbahaya. Kita berhak, dan dapat memiliki, kesehatan yang lebih baik dan lingkungan yang lebih bersih, iklim yang stabil, ekosistem yang sehat, penggunaan sumber daya yang berkelanjutan, dan berkurangnya kebutuhan untuk pengendalian kerusakan. Kita memiliki banyak hal untuk diraih. Melalui sains dan cerita, Bumi Kita, Spesies Kita, Diri Kita membuat kasus untuk harapan, optimisme, dan solusi praktis yang dapat kita ambil secara individu dan bersama untuk menghijaukan teknologi kita, menghijaukan ekonomi kita, memperkuat demokrasi kita, dan menciptakan persamaan sosial. Tersedia di Amazon
Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.
