Jakarta, CNBC Indonesia – Sejak terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, rotasi Bumi sedikit demi sedikit melambat dan membuat hari makin lama makin panjang. Fenomena ini ternyata membawa berkah buat umat manusia.
Perubahan kecepatan rotasi Bumi terjadi dengan sangat perlahan sehingga tidak dirasakan oleh manusia. Namun, dalam jangka waktu yang sangat panjang, perlambatan putaran Bumi menimbulkan perubahan yang sangat signifikan.
Menurut penelitian, hari yang makin panjang berperan penting dalam lahirnya kehidupan di Bumi. Pasalnya, rotasi yang makin lambat dibuktikan sebagai pemicu terbentuknya atmosfer Bumi yang diisi oleh oksigen.
Penelitian tersebut dilakukan oleh Gregory Dick dan rekan dari University of Michigan dan diterbitkan pada 2021.
Para peneliti menemukan keterkaitan antara kemunculan algae biru-hijau yang mulai memenuhi Bumi sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu dengan rotasi Bumi. Hari yang makin panjang memberikan lebih banyak waktu bagi algae yang dikenal sebagai cyanobacteria tersebut untuk memproduksi oksigen.
“Penelitian kami mengusulkan, kecepatan rotasi Bumi atau lama hari, punya efek yang penting dalam pola dan waktu ‘oksigenisasi’ di Bumi,” kata Dick seperti dikutip oleh Science Alert.
Perputaran Bumi yang makin lambat adalah efek samping dari gravitasi Bulan. Gaya tarik Bulan, yang seperti berusaha menarik Bumi dari posisinya, secara perlahan menyebabkan rotasi Bumi melambat.
Berdasarkan penelitian atas fosil purba, sekitar 1,4 miliar tahun lalu satu hari di Bumi setara dengan 18 jam. Sekitar 70 juta tahun lalu, satu hari di Bumi hanya sekitar 23,5 jam tahun lalu. Artinya, setiap 100 tahun, hari di Bumi bertambah 1,8 milidetik.
Di sisi lain, ilmuwan menyebut kemunculan oksigen yang menyelimuti Bumi terjadi mendadak dalam kurun waktu yang singkat (dibanding usia Bumi yang miliaran tahun). Fenomena ini disebut sebagai Peristiwa Oksidasi Besar, yaitu kemunculan cyanobacteria dalam jumlah yang luar biasa.
Tanpa peristiwa oksidasi ini, kehidupan di Bumi tak bisa lahir.
Namun sampai saat ini, peneliti belum bisa menyimpulkan alasan cyanobacteria muncul dan penjelasan soal waktu kemunculannya.
Sebuah penelitian atas tikar mikroba (microbial mat) di Danau Huron di Amerika Serikat, memberikan potensi penjelasan. Dalam tikar mikroba, berbagai jenis mikroba tumbuh dan hidup berlapis-lapis dalam satu permukaan.
Cyanobacteria ungu yang memproduksi oksigen lewat proses fotosintesis dan mikrobia putih yang menghasilkan sulfur, berkompetisi untuk hidup di tikar mikroba yang ada di dasar danau Huron.
Pada malam hari, mikroba putih naik ke permukaan tikar mikroba dan memproduksi sulfur. Ketika pagi tiba, bergantian cyanobaktria muncul ke permukaan menjemput matahari.
“Mereka bisa mulai berfotosintesis dan memproduksi oksigen,” kata Judith Klatt dari Max Planck Institute for Marine Microbiology di Jerman. “Namun, butuh beberapa jam sebelum mereka mulai berporduksi, ada jeda yang cukup panjang pada pagi hari. Cyanobacteria bukan ‘anak pagi.’”
Artinya, waktu yang dimiliki cyanobacteria untuk memproduksi oksigen saat hari terang, sangat terbatas. Fakta ini yang mendasari hipotesis Brian Arbic dari University of Michigan tentang dampak rotasi Bumi dan fotosintesis.
“Kemungkinan ada kompetisi yang mirip antara mikroba yang berkontribusi terhadap produksi oksigen yang tertunda di awal pembentukan Bumi,” kata Klatt.
Tim University of Michigan menguji hipotesis mereka dengan eksperimen, baik di lapangan maupun di laboratorium. Kemudian, mereka melakukan simulasi berdasarkan hasil penelitian tersebut.
“Seharusnya 2 x 12 jam serupa dengan 24 jam. Matahari terbit dan terbenam dua kali lebih cepat, begitu juga oksigen yang dihasilkan. Namun, produksi oksigen dari tikar mikroba tidak mengikuti pola yang sama karena dibatasi oleh kecepatan difusi molekuler,” kata Arjun Chennu dari Leibniz Centre for Tropical Marine Research di Jerman.
Ketika hasil dari eksperimen dimasukkan ke dalam model sejarah Bumi, peneliti menemukan bahwa hari yang makin panjang berhubungan dengan kenaikan volume oksigen di Bumi. Bukan hanya Peristiwa Oksidasi Besar, tetapi juga Peristiwa Oksigenisasi Neoproterozoic yang terjadi 550 juta hingga 800 juta tahun lalu.
“Ini luar biasa. Kita menemukan kaitan antara tarian molekul di tikar mikroba dengan tarian planet kita dan Bulan,” kata Chennu.
(dem/dem)
