Letusan gunung berapi yang cepat dan produktif sekitar 252 juta tahun yang lalu dapat dihubungkan dengan peristiwa kepunahan massal. dari www.shutterstock.com, CC BY-ND

Semua orang sedang membahas tentang mengurangi jejak karbon kita, nol emisi, menanam tanaman yang berkelanjutan untuk biodiesel, dll. Benarkah yang dikatakan oleh posting internet bahwa letusan gunung berapi selama beberapa minggu akan membuat semua upaya kita batal demi hukum?

Alasan untuk pertanyaan ini bisa dimengerti. Kekuatan alam begitu kuat dan beroperasi sedemikian besarnya sehingga upaya manusia untuk mempengaruhi planet kita mungkin tampak tidak ada gunanya.

Jika satu letusan gunung berapi dapat mengubah iklim kita sedemikian rupa sehingga dunia kita dengan cepat menjadi "rumah es" atau "rumah kaca", maka mungkin upaya kita untuk mengurangi perubahan iklim antropogenik adalah buang-buang waktu?

Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu memeriksa bagaimana atmosfer kita terbentuk dan bukti geologis apa yang ada untuk perubahan iklim yang disebabkan oleh gunung berapi. Kita juga perlu melihat data terbaru yang membandingkan emisi gas rumah kaca vulkanik dan manusia.

Ada bukti untuk perubahan iklim bencana dari letusan gunung berapi yang sangat besar dan berlarut-larut dalam catatan geologis. Namun belakangan ini kita telah belajar bahwa emisi vulkanik dapat menyebabkan pendinginan jangka pendek dan pemanasan jangka panjang. Dan bukti kuatnya adalah bahwa emisi gas rumah kaca yang disebabkan oleh manusia jauh melebihi emisi dari aktivitas vulkanik, terutama sejak 1950.

Menempa atmosfer bumi

Mari kita kembali ke prinsip pertama dan melihat dari mana atmosfer kita berasal. Bumi berumur 4.56 miliar tahun. Konsensus umum adalah bahwa atmosfer bumi dihasilkan dari tiga proses utama:

1. sisa-sisa gas nebula surya purba dari saat pembentukan planet paling awal

2. outgassing interior bumi dari aktivitas vulkanik dan terkait

3. produksi oksigen dari fotosintesis.

Ada juga kontribusi dari waktu ke waktu dari komet dan tabrakan asteroid. Dari proses-proses ini, degassing planet internal adalah proses yang menghasilkan atmosfer yang paling penting, terutama selama empat dasawarsa pertama dari sejarah Bumi, Hadean panas.

Erupsi vulkanik telah berkontribusi pada proses ini sejak saat itu dan memberikan sebagian besar atmosfer kita dan, karenanya, iklim di dalam atmosfer kita.

Berikutnya adalah pertanyaan tentang letusan gunung berapi dan pengaruhnya terhadap iklim. Iklim bumi telah berubah seiring waktu geologis. Sudah ada periode dari "rumah kaca Bumi" bebas es. Beberapa berpendapat bahwa permukaan laut adalah 200 hingga 400 meter lebih tinggi dari hari ini dan sebagian besar benua bumi tenggelam di bawah permukaan laut.

Di lain waktu, selamabola salju Bumi”, Planet kita tertutup es bahkan di garis katulistiwa.

Apa kontribusi letusan gunung berapi terhadap variasi iklim ini? Sebagai contoh pengaruh besar, beberapa ilmuwan menghubungkan kepunahan massal dengan peristiwa letusan gunung berapi besar.

Asosiasi seperti yang paling terkenal adalah letusan gunung berapi yang menghasilkan Perangkap Siberia. Ini adalah wilayah besar urutan batuan vulkanik yang tebal, sekitar 2.5 hingga 4 juta kilometer persegi, di daerah di provinsi timur Rusia. Letusan gunung berapi yang cepat dan bervolume sekitar 252 juta tahun yang lalu melepaskan aerosol sulfat dan karbon dioksida dalam jumlah yang cukup untuk memicu musim dingin vulkanik berdurasi pendek, dan pemanasan iklim durasi lama, selama 10-an ribu tahun.

Letusan Siberia Trap adalah a faktor penyebab dalam peristiwa kepunahan massal terbesar di Bumi (pada akhir periode Permian), ketika 96% spesies laut Bumi dan 70% kehidupan darat tidak ada lagi.

Perubahan iklim alami selama 100 juta tahun terakhir

Bukti geologis menunjukkan bahwa proses alami memang dapat secara radikal mengubah iklim Bumi. Baru-baru ini (dalam istilah geologis), lebih dari 100 juta tahun terakhir perairan dasar laut telah mendingin, permukaan laut turun dan es telah naik. Dalam periode ini juga ada mantra Bumi yang lebih panas, kemungkinan besar disebabkan oleh pelepasan gas rumah kaca yang cepat (alami).

homo sapiens telah berevolusi selama beberapa juta tahun terakhir sebagian besar selama zaman es ketika lapisan es setebal dua kilometer menutupi sebagian besar benua utara dan permukaan laut lebih dari 100 meter lebih rendah dari hari ini. Periode ini berakhir 10,000 tahun yang lalu ketika periode interglasial modern kita dimulai.

Siklus astronomi yang mengarah pada variasi iklim dipahami dengan baik - misalnya, siklus Milankovitch, yang menjelaskan variasi dalam orbit Bumi di sekitar matahari, dan anggukan / goyangan berkala dari poros Bumi kita. Semua penyebab geologis dan tektonik untuk pendinginan Bumi jangka panjang yang umum ini kurang dipahami dengan baik. Hipotesis termasuk kontribusi dari gunung berapi dan proses terkait dengan kebangkitan Himalaya dan Tibet (dari 55 juta tahun yang lalu).

Letusan gunung berapi spesifik dan dampak iklim

Peneliti telah mempelajari secara spesifik letusan gunung berapi dan perubahan iklim. Gunung Pinatubo (Filipina) menghasilkan salah satu letusan terbesar kali pada tahun 1991, melepaskan 20 juta ton sulfur dioksida dan partikel abu ke stratosfer.

Letusan yang lebih besar ini mengurangi radiasi matahari yang mencapai permukaan bumi, suhu yang lebih rendah di troposfer yang lebih rendah, dan mengubah pola sirkulasi atmosfer. Dalam kasus Pinatubo, suhu troposfer global turun hingga 4 ° C, tetapi musim dingin di belahan bumi utara menghangat.

Gunung berapi meletus campuran gas, termasuk gas rumah kaca, aerosol dan gas yang dapat bereaksi dengan konstituen atmosfer lainnya. Reaksi atmosfer dengan gas vulkanik dapat dengan cepat menghasilkan zat seperti asam sulfat (dan sulfat terkait) yang bertindak sebagai aerosol, mendinginkan atmosfer.

Penambahan karbon dioksida jangka panjang memiliki dampak pemanasan. Letusan gunung berapi skala besar, yang awan abunya mencapai tingkat stratosfer, memiliki dampak iklim terbesar: semakin besar dan semakin lama periode erupsi, semakin besar dampaknya.

Jenis letusan ini dianggap sebagai a penyebab parsial untuk periode Zaman Es Kecil, peristiwa pendinginan global sekitar 0.5 ° C yang berlangsung dari tanggal 15 hingga akhir abad ke-19. Gunung berapi super seperti Yellowstone (AS), Toba (Indonesia) dan Taupo (Selandia Baru), secara teoritis, dapat menghasilkan letusan volume sangat besar yang memiliki dampak iklim signifikan, tetapi ada ketidakpastian mengenai berapa lama letusan ini mempengaruhi iklim.

Mungkin bukti terkuat untuk menjawab apakah emisi (manusia) atau gunung berapi kita memiliki pengaruh yang lebih kuat terhadap iklim terletak pada skala produksi gas rumah kaca. Sejak 2015, emisi karbon dioksida antropogenik global telah mencapai 35 hingga 37 miliar ton per tahun. Emisi CO₂ vulkanik tahunan sekitar 200 juta ton.

Pada 2018, emisi CO₂ antropogenik 185 kali lebih tinggi daripada emisi vulkanik. Ini adalah statistik yang mencengangkan dan salah satu faktor yang membujuk beberapa ahli geologi dan ilmuwan alam untuk mengusulkan zaman geologis baru yang disebut Anthropocene sebagai pengakuan bahwa manusia melebihi dampak dari banyak proses global alami, terutama sejak 1950-an.

Ada bukti bahwa gunung berapi telah sangat mempengaruhi iklim pada skala waktu geologis, tetapi, sejak 1950 khususnya, itu homo sapiens yang sejauh ini memiliki dampak terbesar pada iklim. Mari kita tidak melepaskan aspirasi pengurangan emisi CO₂ kita. Gunung berapi mungkin tidak menyelamatkan hari.

Tentang Penulis

Michael Petterson, Profesor Geologi, Universitas Teknologi Auckland

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang

oleh Joseph Romm
Primer penting tentang apa yang akan menjadi masalah yang menentukan waktu kita, Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang® adalah gambaran yang jelas tentang sains, konflik, dan implikasi dari planet kita yang memanas. Dari Joseph Romm, Kepala Penasihat Sains untuk National Geographic Tahun Hidup Dangerously seri dan salah satu dari "100 orang Rolling Stone yang mengubah Amerika," Perubahan iklim menawarkan jawaban yang ramah pengguna, dan ketat secara ilmiah terhadap pertanyaan paling sulit (dan biasanya dipolitisasi) seputar apa yang menurut ahli iklim Lonnie Thompson dianggap "bahaya yang jelas dan saat ini bagi peradaban." Tersedia di Amazon

Perubahan Iklim: Ilmu Pengetahuan tentang Pemanasan Global dan Masa Depan Energi Kita edisi kedua

oleh Jason Smerdon
Edisi kedua ini Perubahan iklim adalah panduan yang mudah diakses dan komprehensif untuk ilmu di balik pemanasan global. Diilustrasikan dengan indah, teks diarahkan untuk siswa di berbagai tingkatan. Edmond A. Mathez dan Jason E. Smerdon memberikan pengantar luas, informatif untuk ilmu pengetahuan yang mendasari pemahaman kita tentang sistem iklim dan efek dari aktivitas manusia pada pemanasan planet kita .athez dan Smerdon menggambarkan peran atmosfer dan lautan bermain di iklim kita, memperkenalkan konsep keseimbangan radiasi, dan menjelaskan perubahan iklim yang terjadi di masa lalu. Mereka juga merinci kegiatan manusia yang mempengaruhi iklim, seperti gas rumah kaca dan emisi aerosol dan deforestasi, serta efek dari fenomena alam.  Tersedia di Amazon

Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek

oleh Blair Lee, Alina Bachmann
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek menggunakan teks dan delapan belas kegiatan langsung untuk menjelaskan dan mengajarkan ilmu tentang pemanasan global dan perubahan iklim, bagaimana manusia bertanggung jawab, dan apa yang dapat dilakukan untuk memperlambat atau menghentikan laju pemanasan global dan perubahan iklim. Buku ini adalah panduan lengkap dan komprehensif untuk topik lingkungan yang penting. Subjek yang dibahas dalam buku ini meliputi: bagaimana molekul mentransfer energi dari matahari untuk menghangatkan atmosfer, gas rumah kaca, efek rumah kaca, pemanasan global, Revolusi Industri, reaksi pembakaran, putaran umpan balik, hubungan antara cuaca dan iklim, perubahan iklim, penyerap karbon, kepunahan, jejak karbon, daur ulang, dan energi alternatif. 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.