Bukan Biru, Penelitian Ilmiah Sebut Lautan di Bumi Dulunya Berwarna Hijau

Nationalgeographic.co.id—Sebagian besar permukaan Bumi ditutupi oleh air. Hampir tiga perempat Bumi adalah lautan, yang membuat planet ini tampak seperti berwarna biru pucat dari angkasa. 

Namun, dalam sebuah penelitian ilmiah yang diterbitkan di Nature, para peneliti Jepang telah menemukan bukti kuat bahwa lautan Bumi dulunya berwarna hijau.

Alasan mengapa lautan Bumi tampak berbeda di masa lampau adalah karena kimianya dan evolusi fotosintesis.

Penelitian terbaru tentang lautan hijau pada zaman Arkean dimulai dengan sebuah pengamatan pada perairan di sekitar pulau vulkanik Jepang Iwo Jima memiliki rona kehijauan yang terkait dengan bentuk besi teroksidasi - Fe(III), seperti dilansir dari Live Science.

Alga/ganggang biru-hijau tumbuh subur di perairan hijau di sekitar pulau tersebut. Meskipun namanya alga biru-hijau, alga ini merupakan bakteri primitif dan bukan alga sejati.

Pada zaman Arkean (Archaean eon/arkaekum), nenek moyang dari alga biru-hijau modern berevolusi bersama bakteri lain yang menggunakan besi ferro (ferrous iron) alih-alih air sebagai sumber elektron untuk fotosintesis. Hal ini menunjukkan tingginya kadar besi di lautan.

Organisme fotosintetik menggunakan pigmen (terutama klorofil) dalam sel mereka untuk mengubah CO₂ menjadi gula menggunakan energi matahari. Klorofil memberi warna hijau pada tanaman. 

Alga biru-hijau tergolong unik karena mereka memiliki pigmen klorofil yang umum, tetapi juga memiliki pigmen kedua yang disebut phycoerythrobilin (PEB).

Dalam makalah mereka, para peneliti menemukan bahwa alga biru-hijau modern yang telah direkayasa secara genetika dengan PEB tumbuh lebih baik di perairan berwarna hijau.

Meskipun klorofil sangat bagus untuk fotosintesis dalam spektrum cahaya yang terlihat oleh kita, PEB tampaknya lebih unggul dalam kondisi cahaya hijau.

Sebelum munculnya fotosintesis dan oksigen, lautan Bumi mengandung zat besi tereduksi yang terlarut (zat besi yang mengendap saat tidak ada oksigen).

Baca Juga: Selidik Ilmiah Tren Konsumsi Lumut Laut yang Bernilai Miliaran Dolar

Oksigen yang dilepaskan oleh munculnya fotosintesis pada zaman Arkean kemudian menyebabkan zat besi teroksidasi di air laut.

Simulasi komputer dalam makalah ini juga menemukan bahwa oksigen yang dilepaskan oleh fotosintesis awal menghasilkan konsentrasi partikel besi teroksidasi yang cukup tinggi hingga membuat permukaan air berubah menjadi hijau.

Setelah semua besi di lautan teroksidasi, oksigen bebas (0₂) ada di lautan dan atmosfer Bumi. Jadi, implikasi utama dari studi ini adalah bahwa dunia dengan titik hijau pucat yang terlihat dari luar angkasa adalah kandidat yang baik untuk menampung kehidupan fotosintetik awal.

Perubahan dalam kimia lautan terjadi secara bertahap. Periode Arkean berlangsung selama 1,5 miliar tahun. 

Hampir dapat dipastikan, warna lautan berubah secara bertahap selama periode ini dan berpotensi berosilasi (berulang). Hal ini dapat menjelaskan mengapa alga biru-hijau mengembangkan kedua bentuk pigmen fotosintetik.

Klorofil paling cocok untuk cahaya putih, yang merupakan jenis sinar matahari yang kita miliki saat ini. Memanfaatkan cahaya hijau dan putih akan menjadi keuntungan evolusi.

Jadi, warna lautan di Bumi terkait dengan kimia air dan pengaruh kehidupan. Suatu saat, lautan di Bumi mungkin saja berwarna ungu jika kadar sulfurnya tinggi.

Hal ini dapat dikaitkan dengan aktivitas vulkanik yang intens dan kandungan oksigen yang rendah di atmosfer, yang akan menyebabkan dominasi bakteri sulfur ungu.

Lautan merah juga secara teoritis mungkin terjadi di bawah iklim tropis yang ekstrem ketika besi teroksidasi merah terbentuk dari pelapukan batuan di daratan dan terbawa ke lautan oleh sungai atau angin. Atau jika sejenis alga yang terkait dengan "pasang merah" mendominasi permukaan lautan.

Baca Juga: Para Peneliti Ini Manfaatkan Nyepi untuk Teliti Kebisingan Akustik di Laut, Apa Hasilnya?

--

Pengetahuan tak terbatas kini lebih dekat! Dapatkan berita dan artikel pilihan tentang sejarah, sains, alam, dan lingkungan dari National Geographic Indonesia melalui WhatsApp Channel di https://shorturl.at/IbZ5i dan Google News: https://shorturl.at/xtDSd. Jadilah bagian dari komunitas yang selalu haus akan ilmu dan informasi!