PAKIBUZ – Benua pertama di bumi, yang dikenal sebagai kraton, muncul dari lautan antara 3,3 miliar hingga 3,2 miliar tahun yang lalu, sebuah studi baru mengisyaratkan.

Hal ini membalikkan perkiraan sebelumnya mengenai kapan kraton pertama kali muncul dari air, karena berbagai penelitian menunjukkan bahwa kraton muncul dalam skala besar terjadi sekitar 2,5 miliar tahun yang lalu.

“Tidak ada ketidakpastian bahwa sebagian benua sudah keluar dari air sejak 3,4 miliar tahun yang lalu,” kata Ilya Bindeman, profesor geologi di Universitas Oregon, yang tidak terlibat dalam studi baru ini. Hal ini karena para ilmuwan telah menemukan batuan sedimen – yang terbentuk dari pecahan batuan lain yang telah mengalami erosi dan pelapukan – yang berasal dari zaman tersebut. Batuan sedimen seperti itu hanya bisa terbentuk setelah daratan menembus permukaan lautan awal Bumi.

Meskipun para ahli geologi mengetahui bahwa setidaknya sebagian dari kawah tersebut telah terekspos lebih dari 3 miliar tahun yang lalu, waktu pasti dan tingkat kemunculannya masih menjadi bahan perdebatan, kata Bindeman kepada Live Science melalui email. Penulis studi tersebut menyatakan bahwa seluruh kraton, bukan hanya sebidang kecil daratan, muncul dari lautan 3,3 miliar tahun yang lalu, meskipun planet ini tidak memiliki “ lempeng tektonik gaya modern ” yang diperlukan untuk mendorong serpihan kerak bumi yang mengambang ke atas, katanya. .

Untuk studi baru yang diterbitkan pada 8 November di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), para penulis melakukan perjalanan ke Singhbhum Craton, yang terletak di India timur. “Kantong” batuan sedimen kuno sebelumnya telah ditemukan di kraton, dan tim ingin menentukan usia pastinya serta sifat pembentukannya, kata penulis pertama Priyadarshi Chowdhury, peneliti pascadoktoral di School of Earth, Atmospheric Universitas Monash. dan Lingkungan Hidup di Melbourne, Australia.

“Saat kami menggabungkan semua kantong sedimen, kami menemukan bahwa semuanya terbentuk secara bersamaan,” di lingkungan seperti sungai atau pantai, kata Chowdhury kepada Live Science. Hal ini berarti sebagian besar kraton terkena udara dan air mengalir pada saat yang bersamaan. “Saat itulah kami menyadari, oke, kami sedang melakukan sesuatu.”

Sampai saat ini, tim telah memeriksa batuan tersebut untuk mencari kristal kecil yang disebut zirkon, yang mengandung unsur radioaktif uranium . “Kami mengeluarkan zirkon dari bebatuan – itu adalah proses yang sangat membosankan,” kata Chowdhury. “Bisa dibayangkan, menemukan zirkon seperti menemukan jarum dari tumpukan jerami,” karena butiran zirkon hanya berukuran puluhan mikron, membuatnya mirip dengan pasir yang sangat halus.

Setelah mengumpulkan zirkon, tim menyetrum kristal tersebut dengan laser untuk mengungkap komposisi kimianya, menggunakan teknik yang disebut spektrometri massa. Uranium meluruh menjadi timbal pada tingkat yang tetap, sehingga dengan memeriksa rasio uranium terhadap timbal dalam setiap sampel, tim dapat menentukan usia batuan; dari situ, mereka memperkirakan seluruh kraton tersingkap sekitar 3,2 miliar hingga 3,3 miliar tahun yang lalu.

Namun kekuatan apa yang pertama kali mendorong Kraton Singhbhum keluar dari air? Untuk mengetahuinya, penulis mengambil sampel batuan beku dari kraton, yaitu batuan yang terbentuk melalui kristalisasi magma panas; batuan beku ini terletak tepat di bawah batuan sedimen di kraton, membentuk semacam “ruang bawah tanah”, kata Chowdhury.

Komposisi kimiawi batuan beku ini mengkodekan informasi tentang tekanan dan suhu saat pertama kali terbentuk, katanya. Dengan mempertimbangkan komposisi kimia ini, tim membuat model untuk menciptakan kembali kondisi yang membentuk batuan tersebut, dan kemudian, mendorongnya melewati permukaan laut.

Model tersebut menunjukkan bahwa, sekitar 3,5 miliar hingga 3,2 miliar tahun yang lalu, gumpalan magma panas di bawah kerak bumi menyebabkan sebagian kraton menebal dan diperkaya dengan material ringan dan ringan, seperti sicilia dan kuarsa. Proses ini membuat kraton “tebal secara fisik dan ringan secara kimiawi,” dibandingkan dengan batuan padat di sekitarnya, sehingga mengangkat daratan ke atas dan keluar dari air, kata Chowdhury.

Kraton lainnya mengandung batuan sedimen yang usianya mirip dengan Kraton Singhbhum di India, termasuk Kaapvaal Craton di Afrika Selatan dan Pilbara Craton di Australia. Berdasarkan studi baru, ada kemungkinan bahwa kraton ini juga muncul secara keseluruhan lebih dari 3 miliar tahun yang lalu, tulis penulis studi dalam laporan mereka. Meskipun kemunculan benua secara besar-besaran ini mungkin saja terjadi, masih ada beberapa pertanyaan besar mengenai periode sejarah bumi ini: Berapa banyak daratan yang terekspos pada suatu waktu, dan berapa lama daratan tersebut berada di atas air? Pada titik ini, jawaban atas kedua pertanyaan tersebut masih menjadi misteri, kata Chowdhury.

“Banyak batuan yang mungkin muncul kini tersubduksi,” yang berarti mereka tergelincir di bawah bongkahan kerak bumi di dekatnya dan terdorong ke dalam mantel di bawahnya, kata Bindeman. Secara umum, kerak benua tidak terlalu rentan terhadap subduksi dibandingkan kerak bumi yang ditemukan di bawah lautan, namun kerak benua masih dapat berubah bentuk dan rusak oleh berbagai gaya yang bekerja pada dan di bawah kerak bumi, Eos melaporkan . “Semakin tua Anda melihat catatan geologi, semakin sedikit batuan… yang akan Anda temukan.”

Namun bahkan jika beberapa kraton tenggelam ke laut tak lama setelah kemunculannya yang pertama di atas air, hal tersebut akan memicu perubahan signifikan di permukaan bumi, kata Chowdhury.

Misalnya, kemunculan daratan pertama di Bumi akan memicu proses seperti pelapukan dan erosi, dan hal ini, pada gilirannya, akan membawa unsur-unsur seperti fosfor ke laut, sehingga menjadi bahan utama bagi bentuk kehidupan pertama di planet ini. Yakni, organisme yang dikenal sebagai cyanobacteria, atau ganggang biru-hijau , pada akhirnya akan menghuni lautan, dan melalui fotosintesis , memasukkan oksigen ke atmosfer, kata Chowdhury.

Sebelum oksigen menjadi komponen utama atmosfer bumi, sekitar 2,45 miliar tahun yang lalu, terdapat bukti adanya bau oksigen yang muncul di sana-sini, kata Chowdhury. Bau ini, menurut teorinya, mungkin terkait dengan kemunculan pertama kraton, di mana tanaman kecil cyanobacteria mungkin muncul di dekat daratan dan meningkatkan kadar oksigen dalam skala lokal.

Pada saat yang sama, pelapukan material seperti silika di daratan akan menarik karbon dioksida dari atmosfer, sehingga mendinginkan planet ini dalam skala regional, katanya. Efek samping dari pelapukan silika ini sudah diketahui; Saat ini, pelapukan batuan silikat diperkirakan menarik 150 juta hingga 330 juta ton (136-299 juta metrik ton) karbon dioksida dari atmosfer setiap tahunnya, lapor Eos.

Mengenai kapan dan bagaimana kraton muncul sepenuhnya, “perdebatan kemungkinan akan terus berlanjut,” kata Bindeman. Secara teori, penemuan kraton baru akan membantu menyelesaikan masalah ini untuk selamanya, tambahnya.

“Semua orang terus mempelajari beberapa lokasi yang telah lama diketahui,” namun temuan yang belum ditemukan mungkin tersembunyi di wilayah yang belum dijelajahi di Antartika atau Rusia, dan menemukannya dapat membantu memberikan gambaran global tentang kapan dan bagaimana benua pertama di Bumi muncul, kata Bindeman kepada Live. Sains.