Perlambatan lempeng tektonik mungkin telah menyebabkan lapisan es bumi | Ilmu

Di palung dasar laut di seluruh dunia, bagian dari kerak samudera tua perlahan-lahan jatuh ke dalam mantel, sementara bagian baru terbentuk di punggung tengah samudra, tempat magma muncul di lapisan di antara lempeng pemisah tektonik. . Mesinnya tak henti-hentinya, tapi mungkin tidak begitu stabil: dari 15 juta tahun lalu, pada akhir Miosen, produksi kerak samudera menurun sepertiga dalam 10 juta tahun dengan laju yang lambat. terus berlanjut hingga hari ini, kata Colleen Dalton, ahli geofisika Brown University yang mempresentasikan pekerjaannya bulan ini pada pertemuan virtual American Geophysical Union. “Ini fenomena global.”

Meskipun catatan sebelumnya tentang penyebaran laut menunjukkan tanda-tanda perlambatan, tidak ada yang menunjukkan penurunan yang begitu tajam, kata Clint Conrad, seorang pembangun mantel di Universitas Oslo yang tidak berafiliasi dengan pekerjaan tersebut. Pergeseran ini juga meluas: Dalton menemukan bahwa produksi kerak melambat atau tetap stabil di 15 dari 16 pegunungan samudra di Bumi. Dan pengaruhnya terhadap iklim mungkin sangat parah, kata Conrad. “Jika Anda memperlambat lempeng tektonik secara signifikan dalam waktu sesingkat itu, Anda dapat menghasilkan jauh lebih sedikit karbon dioksida (CO₂) gas vulkanik. Perlambatan tersebut berkaitan dengan penurunan suhu 10 ° C pada akhir Miosen, ketika lapisan es mulai berkembang di Antartika setelah jeda yang lama.

Hamparan dasar laut ditangkap di area magnet di dasar laut. Setiap jutaan tahun atau lebih, medan magnet bumi berubah dan pembalikan ini membekukan di bebatuan yang ditempa di pegunungan tengah laut. Pengamatan di atas kapal terhadap “pita” magnetik bolak-balik yang dihasilkan dari penyebaran lempeng kerak samudera dari pusat aliran keluar dasar laut membantu memberikan kepercayaan pada teori lempeng tektonik pada tahun 1960-an.

Namun, pegunungan Atlantik dan Samudra Hindia perlahan menyebar, yang berarti bahwa kapal telah mampu memetakan pita ini dengan resolusi waktu hanya sekitar 10 juta tahun. Tetapi ahli geofisika Charles DeMets dari Universitas Wisconsin di Madison dan Sergey Merkuryev dari Universitas Negeri St. Petersburg mengandalkan data yang sebelumnya tidak digunakan dari kapal Angkatan Laut Rusia, yang, seperti yang ada di negara lain. , Tarik magnetometer untuk membantu memburu kapal selam musuh. Data baru telah menyempurnakan resolusi di cekungan laut ini menjadi 1 juta tahun yang lalu. “Dan ternyata sinyal mengejutkan bersembunyi di banyak tempat yang tidak kami ketahui,” kata DeMets, yang telah mengidentifikasi beberapa perlambatan dalam catatannya.

Dalton dan koleganya menambahkan gambar tersebut dengan menggabungkan rekaman resolusi tinggi pelengkap untuk Samudra Pasifik, di mana penyebaran dasar laut lebih cepat dan lebih kompleks. Dengan gambaran besar ini, kelonggaran segera terlihat. Tampaknya perlambatan terjadi dalam dua gelombang, kata DeMets: pertama antara 12 dan 13 juta tahun lalu di Pasifik, kemudian 7 juta tahun lalu di Atlantik dan Samudra Hindia.

Mungkin lempengan subduksi berhenti menarik begitu keras di dasar laut yang bergerak selama waktu ini, Dalton berspekulasi, karena mereka menjadi lebih tipis atau kurang padat. Atau mungkin zona subduksi, biasanya sepanjang pegunungan di tengah samudra, telah menyempit panjangnya, mengurangi daya tariknya. Kemungkinan lain adalah bahwa area telah berubah orientasi, menyebabkan pelat sub-konduksi menemui hambatan lebih besar saat dicelupkan ke dalam mantel, yang memiliki semacam serat alami, seperti kayu. Atau lempengan bisa pecah sepenuhnya, mengubah aliran panas di dalam mantel dan mengubah pergeseran lempeng tektonik di atas kepala, kata Conrad. “Bahkan jika Anda mengganti piring, itu mempengaruhi semua piring.”

Dengan mengambil CO vulkanik₂ emisi terkait dengan produksi kerak samudera saat ini dan dengan menyesuaikannya dengan kecepatan Miosen akhir, tim menemukan penurunan CO di atmosfer.₂ ini secara masuk akal bisa menjelaskan pendinginan global pada waktu itu. Tetapi Dalton mengatakan penjelasan lain dimungkinkan – misalnya, batuan vulkanik purba, yang terangkat dari laut untuk membentuk puncak gunung yang sejuk di tempat-tempat seperti Indonesia, bisa mulai menyerap lebih banyak CO.₂. Kedua mekanisme tersebut kemungkinan menjelaskan sebagian dari penurunan tersebut, kata Nicholas Swanson-Hysell, seorang paleogeografer di University of California, Berkeley. “Tapi apa yang lebih penting?”

Di luar pengurangan CO₂, pelambatan kerak akan membentuk kembali permukaan bumi. Dengan vulkanisme dasar laut yang lebih sedikit, pegunungan di tengah samudra akan menjadi lebih kecil, meningkatkan kapasitas lautan. Permukaan laut akan turun hingga 22 meter, Dalton menghitung, memperlihatkan hamparan daratan baru yang luas. Dan saat gunung berapi mereda, planet itu sendiri akan kehilangan efisiensi 5% lebih sedikit dalam menghilangkan panas internal, kehilangan sekitar 1,5 terawatt produksi, kira-kira setara dengan output 1.500 pembangkit listrik tenaga nuklir. . Penurunan fluks panas ini tidak akan membuat banyak perbedaan pada suhu atmosfer, tetapi Dalton mengatakan hal itu menantang rekonstruksi sejarah pendinginan Bumi yang mengasumsikan kehilangan panas konstan selama berabad-abad. .

Meskipun ada banyak hal yang dapat ditemukan, terlihat jelas bahwa jika dilihat dalam periode geologi yang relatif singkat, lempeng tektonik sama sekali tidak konstan, kata Karin Sigloch, ahli geofisika di Universitas Oxford. . “Selalu mengharapkan variasi.” Lembaran pecah, gumpalan monster magma dasar laut tiba-tiba meletus – semua dengan dampak iklim yang sangat besar untuk biosfer tipis yang menempel pada kehidupan di permukaan. Namun, ini hanyalah putaran dalam mesin planet yang berputar di dunia bawah yang dalam dan tersembunyi.