Bhataramedia.com – Tanah yang terbentuk di permukaan bumi ribuan tahun yang lalu ternyata kaya akan karbon. Hal ini menambahkan dimensi baru untuk siklus karbon planet kita.
Temuan yang dilaporkan tanggal 25 Mei 2014 di jurnal Nature Geoscience tersebut merupakan sesuatu yang penting karena menunjukkan bahwa tanah di bagian dalam dapat mengandung karbon organik yang telah lama terkubur. Karbon tersebut dapat terlepas ke atmosfer melalui erosi, pertanian, penggundulan hutan, pertambangan dan kegiatan manusia lainnya, sehingga dapat berkontribusi terhadap perubahan iklim global.
“Ada banyak karbon pada lapisan tanah dalam yang tidak pernah diukur oleh siapapun,” kata Erika Marin-Spiotta, asisten profesor geografi di University of Wisconsin-Madison dan penulis utama studi ini. “Sebelumnya, telah diasumsikan bahwa hanya ada sedikit karbon di dalam lapisan tanah yang lebih dalam. Kebanyakan dari penelitian yang dilakukan hanya sebatas kedalaman 30 sentimeter. Studi kami menunjukkan bahwa kita terlalu meremehkan karbon yang ada di dalam tanah,” tambah dia.
Tanah yang dipelajari oleh Marin-Spiotta dan rekan-rekannya dikenal sebagai tanah Brady. Tanah ini terbentuk antara 15.000 – 13.500 tahun yang lalu di tempat yang saat ini dikenal dengan Nebraska, Kansas dan bagian lain dari Great Plains. Tanah tersebut terletak enam setengah meter di bawah permukaan tanah masa kini dan terkubur oleh akumulasi debu windborne dengan jumlah besar yang dikenal sebagai loess. Proses terkuburnya tanah tersebut dimulai sekitar 10.000 tahun yang lalu, ketika gletser yang menutupi sebagian besar Amerika Utara mulai menghilang.
Wilayah di mana tanah Brady terbentuk tidak mengalami glasialisasi, tetapi mengalami perubahan radikal akibat menghilangnya gletser di belahan bumi utara, sehingga memicu perubahan iklim yang mendadak. Perubahan yang terjadi termasuk perubahan di dalam vegetasi dan kebakaran yang berkontribusi terhadap penyerapan karbon seiring dengan terkuburnya tanah Brady akibat akumulasi loess.
Spiotta dan timnya menggunakan berbagai metode analisis baru, termasuk spektroskopi dan analisis isotop untuk mengurai tanah dan kimianya. “Sebagian besar karbon di dalam tanah Brady berasal dari api atau karbon hitam. Sepertinya ada api di dalam jumlah yang luar biasa besar di kala itu,” kata Marin-Spiotta.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Marin-Spiotta juga menemukan bahan organik dari tanaman kuno yang belum sepenuhnya membusuk akibat lapisan loess yang tebal. Penimbunan yang sangat cepat membantu mengisolasi tanah dari proses biologis yang biasanya akan memecah karbon di dalam tanah.
Menurut Joseph Mason, seorang profesor geografi di UW-Madison dan penulis studi ini, mengatakan bahwa tanah seperti tanah brady tidak hanya terdapat di Great Plains, namun juga terdapat di seluruh dunia.
Penelitian ini menunjukkan bahwa fosil karbon organik yang terkubur di dalam tanah memiliki persebaran yang luas. Aktivitas manusia yang semakin mengganggu tekstur tanah melalui berbagai kegiatan, dapat berpotensi untuk berkontribusi terhadap perubahan iklim. Mengingat karbon yang telah terkunci selama ribuan tahun di dalam lingkungan kering dan semi kering diperkenalkan kembali ke permukaan.
Unsur karbon memiliki berbagai bentuk dan siklus yang melalui lingkungan (darat, laut dan atmosfer). Sama seperti air yang memiliki berbagai bentuk siklus yang melalui tanah, lautan dan udara. Para ilmuwan telah lama mengetahui mengenai kapasitas penyimpanan karbon di dalam tanah, potensi penyerapan karbon dan karbon di dalam tanah yang dapat dilepaskan ke atmosfer melalui dekomposisi mikroba.
Tanah yang dipelajari oleh Marin-Spiotta, Mason dan rekan-rekan mereka adalah sebuah kapsul waktu dari lingkungan masa lalu. Tanah tersebut memberikan gambaran mengenai perubahan lingkungan yang signifikan karena berubahnya iklim. Menghilangnya gletser menandakan dunia saat itu sedang mengalami pemanasan dan kemungkinan memberikan kontribusi terhadap perubahan lingkungan berupa peningkatan api atau terjadinya kebakaran.
“Dunia sudah semakin panas selama masa tanah Brady terbentuk. Musim panas dan vegetasi rumput prairi semakin meningkat dan ekspansi vegetasi tersebut pada sebagian besar dataran sudah pasti terkait dengan peningkatan suhu,” kata Mason, seperti dilansir dari rilis berita University of Wisconsin-Madison (25/5/2104).
Menghilangnya gletser juga terjadi pada era ketika loess mulai menutupi petak besar lanskap kuno. Loess adalah sedimen yang utamanya berupa lumpur, klastik (berasal dari hancuran batuan lain), dan terbentuk akibat adanya akumulasi debu yang tertiup angin. Loess yang pada dasarnya merupakan debu dapat sangat tebal, lebih dari 50 meter di bagian Midwestern Amerika Serikat dan daerah di Cina. Loess menyelimuti daerah luas yang mencakup ratusan kilometer persegi dengan kedalaman sedimen bermeter-meter.
Studi ini didukung oleh National Science Foundation dan Wisconsin Alumni Research Foundation.
