Beberapa Sirkulasi Dasar Samudera Runtuh dalam 4,7 Juta Tahun Terakhir Kata Peneliti

Nodul di dasar laut di lokasi penelitian, difoto dengan kamera bawah air. Kredit: Yao Huiqiang

Perairan dasar Antartika (AABW) menutupi lebih dari dua pertiga dasar samudra global, dan pembentukannya baru-baru ini menurun. Namun, variabilitas jangka panjangnya belum dipahami dengan baik.

Para peneliti yang dipimpin oleh Prof. Deng Chenglong dari Institute of Geology and Geophysics (IGG) of the Chinese Academy of Sciences (CAS) dan kolaboratornya telah merekonstruksi sejarah AABW sekitar 4,7 juta tahun yang lalu (mya). Mereka menemukan bahwa AABW telah runtuh beberapa kali dan keruntuhan semacam itu mungkin telah menyebabkan transportasi uap air untuk memicu glasiasi Belahan Bumi Utara (NHG).

Karya ini diterbitkan di Science Advances pada 24 Februari.

Studi ini didasarkan pada nodul Fe-Mn berdiameter 36 mm dari Pasifik Timur, yang terletak 5.050 m di bawah permukaan laut. Nodul dikumpulkan oleh Guangzhou Marine Geological Survey, China Geological Survey.

Rekor AABW dari Pasifik Timur dan acara utama AABW, NADW, dan NHG. Kredit: Deng Chenglong Group

Pemindaian magnetik merupakan faktor penting dalam memberikan hasil penanggalan yang tepat. “Ini adalah kuncinya, meskipun penanggalan akhir diperoleh dengan integrasi dengan 10 Be/ 9 Be, fluks logam Co, dan penalaan astronomi,” kata Dr. Yi Liang dari Universitas Tongji, penulis pertama studi dan pascadoktoral di IGG/CAS.

“Karena AABW adalah penyedia oksigen utama di wilayah dasar lautan, kami menggunakan berbagai metode ilmiah untuk mengidentifikasi hubungan antara akumulasi logam di nodul Fe-Mn dan kondisi redoks lautan,” kata Prof. Deng. "Konten Ni, Mn, dan Cu digunakan untuk menunjukkan perubahan AABW."

Hasil ini menunjukkan bahwa oksigen air laut telah mengalami peningkatan linier di Pasifik Timur sejak sekitar 3,4 jtl. Tren ini sesuai dengan pengamatan Lapisan Es Antartika (AIS), yang menunjukkan adanya kovariasi di antara mereka.

Membandingkan catatan AABW dengan catatan geologi lainnya dari jutaan tahun terakhir, para peneliti menemukan peningkatan glasial sirkulasi dasar samudera. Pengamatan ini menyiratkan bahwa CO2 di atmosfer mungkin telah tersimpan secara teratur di laut dalam ketika iklim bumi dingin, misalnya selama periode glasial yang lalu.

Investigasi nodul Fe-Mn dan model umurnya. Kredit: Deng Chenglong Group

Perbandingan tersebut dengan jelas menyoroti tujuh interval oksigen air laut yang buruk, menunjukkan bahwa pengaruh AABW berkurang ke tingkat yang jauh lebih rendah. Periode ini dikenal sebagai keruntuhan AABW dan disertai peningkatan North Atlantic Deepwater (NADW) serta tahapan kunci sejarah NHG, seperti saat NHG menjadi intensif atau diperkuat.

Meskipun kita tidak tahu apa yang akan terjadi sebagai tanggapan terhadap pencairan AIS yang sedang berlangsung dan perlambatan AABW, keruntuhan AABW mungkin telah menarik Bumi ke iklim glasial yang lebih keras beberapa kali di masa lalu.

_______________________

Referensi jurnal: Liang Yi et al, Plio-Pleistocene deep-sea ventilation in the Eastern Pacific and potential linkages with Northern Hemisphere glaciation, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add1467