Info Astronomy - Tarik napas dalam-dalam. Satu miliar tahun dari sekarang, saat Matahari berevolusi dan memanas, atmosfer Bumi yang menjadi lebih hangat akan membuat tumbuhan mati, yang pada gilirannya akan membuat sumber oksigen di Bumi hilang.
Selama ini, oksigen yang ada di atmosfer planet kita bisa eksis berkat tumbuhan melalui proses fotosintesis, yang mengubah karbon dioksida menjadi oksigen. Tanpa adanya tumbuhan, Bumi tidak ramah lagi bagi kehidupan manusia yang notabene membutuhkan oksigen untuk bernapas.
Adalah Kazumi Ozaki dari Universitas Tokyo dan Christopher Reinhard dari Georgia Tech yang baru-baru ini membuat model sistem iklim, biologi, dan geologi Bumi untuk menyempurnakan pemahaman para ilmuwan tentang kondisi atmosfer Bumi di masa depan.
Penelitian Ozaki dan Reinhard ini, yang diterbitkan di jurnal Nature Geoscience pada 1 Maret 2021 kemarin, merupakan bagian dari program NASA yang disebut Nexus for Exoplanet System Science (NExSS), yang sebenarnya bertujuan untuk mengeksplorasi dan menilai kelaikhunian planet-planet ekstrasurya.
Atmosfer Bumi sendiri saat ini terdiri atas 78% nitrogen, 21% oksigen, 0,9% argon, dan 0,1% gas lainnya, seperti karbon dioksida, metana, uap air, dan neon. Bumi tidak pernah memiliki persentase oksigen yang tinggi di atmosfernya.
Selama 2 miliar tahun pertama Bumi, tidak ada oksigen di atmosfer. Menurut EarthSky.org, kadar oksigen dalam jumlah yang rendah pertama kali muncul ketika sianobakteria, yang juga disebut alga biru-hijau, mulai melepaskan oksigen sebagai hasil sampingan dari fotosintesis.
Kemudian, sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, Bumi mengalami Peristiwa Oksidasi Besar. Pada titik ini, baik melalui pelepasan gas gunung berapi atau inovasi evolusioner yang membuat sianobakteria lebih berkembang, oksigen mulai terakumulasi dalam jumlah yang lebih besar di atmosfer, membunuh beberapa bakteri tetapi sekaligus memungkinkan kehidupan yang lebih kompleks (seperti kita) untuk berkembang.
Akhirnya, kondisi Bumi bisa seperti hari ini, di mana tumbuhan menghasilkan oksigen yang cukup bagi manusia dan hewan untuk bernapas. Walau begitu, menurut hasil penelitian Ozaki dan Reinhard, kondisi ini hanyalah sementara di Bumi. "Kami menemukan bahwa atmosfer beroksigen di Bumi tidak akan menjadi hal permanen," kata Ozaki dalam makalah ilmiahnya.
Dalam 1 miliar tahun ke depan, Matahari kita tidak akan sama lagi seperti Matahari hari ini. Sebagai bintang, ia akan berevolusi. Seiring dengan evolusinya itu, keluaran energi dari Matahari akan ikut meningkat dan akan semakin menghangatkan atmosfer. Pada titik ini, karbon dioksida akan bereaksi terhadap peningkatan suhu dengan cara terpecah.
Kadar karbon dioksida akan menurun sampai organisme dan tumbuhan fotosintesis, yang mengandalkan karbon dioksida untuk hidup dengan cara yang sama seperti kita bergantung pada oksigen untuk hidup, tidak dapat lagi bertahan. Hal ini akan berdampak sangat fatal: Sumber oksigen Bumi akan hilang.
Dengan kata lain, ketika organisme dan tumbuhan mati karena kekurangan karbon dioksida, hal itu tidak hanya akan mengacaukan rantai makanan, akan tetapi juga akan menghilangkan udara yang biasa kita hirup sehari-hari.
Walaupun akhir dari hilangnya oksigen masih satu miliar tahun lagi, ketika penipisan oksigen mulai terjadi, fenomena tersebut akan terjadi dengan sangat cepat, dalam waktu sekitar 10.000 tahun. "Penurunan oksigen nantinya akan sangat, sangat ekstrem. Dalam rentang 10.000 tahun saat penipisan terjadi, jumlah oksigen di atmosfer jutaan kali lebih sedikit daripada yang ada saat ini," ungkap Reinhard.
Peristiwa deoksigenasi di masa depan akan bertepatan dengan peningkatan metana, hingga tingkat metana sekitar 10.000 kali lebih banyak daripada yang ada di atmosfer saat ini. Pergeseran ini akan terjadi terlalu cepat untuk adaptasi di biosfer. Dengan begitu, lapisan ozon, yang terbuat dari oksigen, akan lenyap, dan sinar ultraviolet serta panas dari Matahari akan membuat seluruh air di Bumi menguap.
Pada titik itu, seluruh bentuk kehidupan kecuali bakteri anaerobik dan primitif, akan lenyap. Bumi akan kembali ke masa purbanya dulu, ketika bentuk kehidupan tidak sekompleks sekarang. Masa depan akan terlihat seperti masa lalu, seolah-olah waktu berjalan mundur.
Mempelajari masa lalu dan masa depan Bumi seperti ini adalah pintu gerbang untuk memahami kondisi yang mendukung kehidupan di planet lain. Kehadiran oksigen merupakan faktor penting dalam menentukan apakah kehidupan mungkin ada di sebuah planet. Namun, seperti yang kita lihat dengan Bumi, planet yang tidak memiliki oksigen pun kemungkinan mampu mendukung kehidupan di masa depan atau masa lalunya.
Jadi, meskipun misalnya kita berhasil menemukan planet asing tanpa adanya oksigen di atmosfernya, hal itu tidak serta-merta menutup kemungkinan bahwa planet tersebut punya atau pernah memiliki kehidupan.
Baca penelitian ini lebih lanjut di Nature Geoscience.