Kapal pengeboran ilmiah JOIDES Resolution tiba di Honolulu setelah uji coba laut yang sukses dan pengujian peralatan ilmiah dan pengeboran. IODP, CC BY-ND

Itu menakjubkan tapi benar kita tahu lebih banyak tentang permukaan bulan daripada tentang lantai samudra Bumi. Sebagian besar dari apa yang kita ketahui berasal dari pengeboran lautan ilmiah - pengumpulan sampel inti secara sistematis dari dasar laut dalam. Proses revolusioner ini dimulai 50 tahun yang lalu, ketika kapal pengeboran Glomar Challenger berlayar ke Teluk Meksiko pada 11 Agustus, 1968 pada ekspedisi pertama yang didanai pemerintah federal Proyek Pengeboran Laut Dalam.

Saya melakukan ekspedisi pemboran samudera ilmiah pertama saya di 1980, dan sejak itu telah berpartisipasi dalam enam ekspedisi lagi ke lokasi termasuk Atlantik Utara jauh dan Laut Weddell Antaractica. Di lab saya, siswa saya dan saya bekerja dengan sampel inti dari ekspedisi ini. Masing-masing inti ini, yang panjangnya silinder 31 dan lebar 3 inci, seperti buku yang informasinya menunggu untuk diterjemahkan ke dalam kata-kata. Memegang inti yang baru saja dibuka, penuh dengan bebatuan dan sedimen dari dasar lautan Bumi, seperti membuka peti harta karun langka yang mencatat berlalunya waktu dalam sejarah Bumi.

Selama lebih dari setengah abad, pemboran lautan ilmiah telah membuktikan teori lempeng tektonik, menciptakan bidang paleoceanografi dan mendefinisikan kembali bagaimana kita memandang kehidupan di Bumi dengan mengungkapkan variasi dan volume kehidupan yang sangat besar di biosfer laut dalam. Dan masih banyak yang harus dipelajari.

Para ilmuwan telah memperluas pengetahuan manusia dengan mengebor sampel inti dari cekungan samudra di dunia, tetapi pekerjaan mereka masih jauh dari selesai.

{youtube}0nydKlpZdIU{/youtube}

Inovasi teknologi

Dua inovasi kunci memungkinkan kapal penelitian mengambil sampel inti dari lokasi yang tepat di lautan dalam. Yang pertama, dikenal sebagai pemosisian dinamis, memungkinkan kapal 471-foot untuk tetap di tempatnya sementara pengeboran dan pemulihan inti, satu di atas yang berikutnya, sering kali di atas air 12,000.

Penambatan tidak layak di kedalaman ini. Sebaliknya, teknisi menjatuhkan alat berbentuk torpedo yang disebut transponder di sisi. Sebuah alat yang disebut transduser, dipasang di lambung kapal, mengirimkan sinyal akustik ke transponder, yang menjawab. Komputer di papan menghitung jarak dan sudut komunikasi ini. Dorong pada lambung kapal manuver kapal untuk tinggal di lokasi yang sama persis, melawan kekuatan arus, angin dan gelombang.

Tantangan lain muncul ketika mata bor harus diganti di tengah operasi. Kerak samudera terdiri dari batuan beku yang memakai bit jauh sebelum kedalaman yang diinginkan tercapai.

Ketika ini terjadi, kru bor membawa seluruh pipa bor ke permukaan, memasang bor baru dan kembali ke lubang yang sama. Ini membutuhkan membimbing pipa ke kerucut re-entri berbentuk corong, kurang dari 15 kaki lebar, ditempatkan di dasar laut di mulut lubang pengeboran. Prosesnya, yang mana pertama kali dicapai di 1970, seperti menurunkan untaian panjang spaghetti menjadi corong selebar seperempat inci di ujung kolam renang Olimpiade.

Mengkonfirmasi lempeng tektonik

Ketika pengeboran lautan ilmiah dimulai di 1968, teori tentang lempeng tektonik adalah subyek perdebatan aktif. Salah satu gagasan utamanya adalah bahwa kerak samudera baru diciptakan di punggungan di dasar laut, tempat lempeng samudera bergerak menjauh dari satu sama lain dan magma dari interior bumi menggenang di antara mereka. Menurut teori ini, kerak harus menjadi bahan baru di puncak punggung samudera, dan umurnya harus meningkat dengan jarak dari puncak.

Satu-satunya cara untuk membuktikan ini adalah dengan menganalisis sedimen dan inti batu. Pada musim dingin 1968-1969, Glomar Challenger mengebor tujuh situs di Samudra Atlantik Selatan di timur dan barat dari Bubungan tengah Atlantik. Kedua batuan beku dari dasar samudera dan sedimen di atasnya berumur dalam kesepakatan sempurna dengan prediksi, yang menegaskan bahwa kerak samudera terbentuk di punggung dan lempeng tektonik adalah benar.

Merekonstruksi sejarah bumi

Rekaman lautan sejarah Bumi lebih kontinu daripada formasi geologi di darat, di mana erosi dan redeposisi oleh angin, air dan es dapat mengganggu catatan. Di sebagian besar lokasi samudra, endapan diletakkan partikel oleh partikel, mikrofosil oleh mikrofosil, dan tetap di tempatnya, akhirnya menyerah pada tekanan dan berubah menjadi batu.

Microfossils (plankton) yang diawetkan dalam sedimen adalah indah dan informatif, meskipun beberapa lebih kecil dari lebar rambut manusia. Seperti fosil tumbuhan dan hewan yang lebih besar, para ilmuwan dapat menggunakan struktur kalsium dan silikon yang rumit untuk merekonstruksi lingkungan masa lalu.

Berkat pengeboran lautan ilmiah, kita tahu bahwa setelah pemogokan asteroid membunuh semua dinosaurus non-unggas 66 juta tahun yang lalu, kehidupan baru terjajah di bibir kawah dalam beberapa tahun, dan dalam 30,000 tahun ekosistem penuh berkembang pesat. Beberapa organisme laut dalam hidup benar melalui dampak meteorit.

Pemboran laut juga menunjukkan bahwa sepuluh juta tahun kemudian, pelepasan karbon besar - mungkin dari aktivitas gunung berapi yang luas dan metana dilepaskan dari melelehkan hidrat metana - menyebabkan kejadian pemanasan yang mendadak dan intens, atau hipertermal, yang disebut Maksimum Thermal Paleosen-Eosen. Selama episode ini, bahkan Arctic tercapai lebih dari 73 derajat Fahrenheit.

Hasil pengasaman lautan dari pelepasan karbon ke atmosfer dan lautan menyebabkan pembubaran besar dan perubahan dalam ekosistem laut dalam.

Episode ini adalah contoh mengesankan dari dampak pemanasan iklim yang cepat. Jumlah total karbon yang dilepaskan selama PETM diperkirakan sama dengan jumlah yang akan dilepaskan manusia jika kita membakar semua cadangan bahan bakar fosil Bumi. Namun, perbedaan penting adalah bahwa karbon yang dilepaskan oleh gunung berapi dan hidrat itu pada tingkat yang jauh lebih lambat daripada kami saat ini merilis bahan bakar fosil. Dengan demikian kita dapat mengharapkan perubahan iklim dan ekosistem yang lebih dramatis kecuali kita berhenti memancarkan karbon.

Menemukan kehidupan di sedimen lautan

Pemboran samudra ilmiah juga menunjukkan bahwa ada sekitar karena banyak sel dalam sedimen laut seperti di lautan atau di tanah. Ekspedisi telah menemukan kehidupan di sedimen di kedalaman di atas kaki 8000; di deposito dasar laut 86 juta tahun; dan pada suhu di atas 140 derajat Fahrenheit.

Hari ini para ilmuwan dari negara-negara 23 mengusulkan dan melakukan penelitian melalui Program Penemuan Laut Internasional, yang menggunakan pengeboran lautan ilmiah untuk memulihkan data dari sedimen dasar laut dan bebatuan dan untuk memantau lingkungan di bawah dasar lautan. Coring menghasilkan informasi baru tentang lempeng tektonik, seperti kerumitan pembentukan kerak samudera, dan keragaman kehidupan di samudera yang dalam.

Penelitian ini mahal, dan secara teknologis dan intelektual intens. Tetapi hanya dengan menjelajahi laut dalam kita dapat memulihkan harta yang dipegangnya dan lebih memahami keindahan dan kompleksitasnya.

Tentang Penulis

Suzanne O'Connell, Profesor Ilmu Bumi & Lingkungan, Universitas Wesleyan

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

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon