ZAMAN ES, BUMI DI MASA LALU

 

Zaman es adalah periode panjang ketika suhu global Bumi sangat dingin, menyebabkan lapisan es dan gletser besar menutupi sebagian besar benua. Ada beberapa zaman es besar dalam sejarah Bumi, dan di dalam setiap zaman es besar itu, ada siklus periode dingin (glasial) dan periode hangat (interglasial).

Berikut adalah faktor-faktor utama yang berkontribusi:

1. Siklus Milankovitch (Faktor Astronomi)

Ini adalah pendorong utama siklus zaman es yang terjadi secara teratur selama jutaan tahun terakhir (terutama selama 2,6 juta tahun terakhir di era Pleistosen). Siklus ini menjelaskan bagaimana perubahan kecil dalam orbit dan kemiringan Bumi terhadap Matahari memengaruhi jumlah dan distribusi sinar matahari yang diterima Bumi.

Ada tiga komponen utama Siklus Milankovitch:

• Eksentrisitas Orbit (Perubahan Bentuk Orbit): Bentuk orbit Bumi mengelilingi Matahari berubah dari hampir melingkar menjadi lebih elips dan kembali lagi. Siklus ini terjadi sekitar setiap 100.000 tahun. Ketika orbit lebih elips, jarak Bumi ke Matahari bervariasi lebih jauh sepanjang tahun, memengaruhi jumlah radiasi matahari yang diterima.

• Kemiringan Sumbu Bumi (Obliquity): Sudut kemiringan sumbu rotasi Bumi terhadap bidang orbitnya berubah antara sekitar 22,1 dan 24,5 derajat. Siklus ini terjadi sekitar setiap 41.000 tahun. Kemiringan yang lebih besar menyebabkan musim yang lebih ekstrem (musim panas lebih panas, musim dingin lebih dingin), sementara kemiringan yang lebih kecil menyebabkan musim yang lebih ringan. Kemiringan yang lebih kecil (mendekati 22,1 derajat) berarti musim panas di garis lintang tinggi lebih dingin, sehingga salju yang turun di musim dingin tidak meleleh sepenuhnya di musim panas, memungkinkan akumulasi es.

• Presesi Ekuinoks (Goyangan Sumbu Bumi): Arah sumbu rotasi Bumi "bergoyang" seperti gasing, memengaruhi waktu terjadinya musim relatif terhadap jarak Bumi dari Matahari. Siklus ini terjadi sekitar setiap 23.000 tahun. Presesi memengaruhi intensitas musim panas dan dingin antara belahan bumi utara dan selatan. Jika musim panas di Belahan Bumi Utara terjadi saat Bumi berada paling jauh dari Matahari, musim panas akan lebih dingin, mendukung pertumbuhan es.

Bagaimana Siklus Milankovitch Memicu Zaman Es: Penting untuk dicatat bahwa Siklus Milankovitch tidak mengubah jumlah total energi matahari yang diterima Bumi secara signifikan. Namun, mereka mengubah distribusi energi tersebut berdasarkan musim dan garis lintang. Ketika musim panas di Belahan Bumi Utara (terutama di garis lintang tinggi) menjadi lebih dingin karena kombinasi siklus ini, salju yang turun di musim dingin tidak sepenuhnya mencair. Salju yang bertahan dari tahun ke tahun akan menumpuk, memadatkan diri menjadi es, dan akhirnya membentuk lapisan es dan gletser besar, menandai dimulainya periode glasial.

2. Umpan Balik Positif dari Faktor Bumi (Internal)

Perubahan kecil dari Siklus Milankovitch kemudian diperkuat oleh beberapa mekanisme umpan balik positif di Bumi:

• Perubahan Konsentrasi Gas Rumah Kaca (CO2 dan Metana):

  • Penurunan CO2: Selama periode glasial, konsentrasi karbon dioksida (CO2) di atmosfer cenderung menurun. Ini disebabkan oleh beberapa faktor, seperti:

    • Laut Dingin: Air laut yang lebih dingin dapat menyerap lebih banyak CO2 dari atmosfer.

    • Perubahan Sirkulasi Laut: Perubahan pola arus laut, terutama di Samudra Antarktika, dapat menyimpan lebih banyak CO2 di laut dalam, mengurangi jumlahnya di atmosfer.

    • Vegetasi: Perubahan pola vegetasi karena iklim dingin juga dapat memengaruhi penyerapan CO2.

  • Efek Umpan Balik: Penurunan CO2 ini melemahkan efek rumah kaca alami Bumi, menyebabkan pendinginan lebih lanjut dan mempercepat pertumbuhan es. Sebaliknya, peningkatan CO2 di akhir zaman es membantu mengakhiri periode dingin.

• Efek Albedo Es-Salju:

  • Peningkatan Reflektivitas: Salju dan es memiliki warna putih terang, yang berarti mereka memantulkan sebagian besar sinar matahari kembali ke angkasa (memiliki albedo tinggi). Ketika lapisan es meluas, lebih banyak sinar matahari dipantulkan, menyebabkan Bumi menyerap lebih sedikit panas.

  • Umpan Balik: Ini menciptakan efek pendinginan tambahan yang memperkuat pertumbuhan es. Semakin banyak es, semakin banyak pantulan, semakin dingin Bumi, dan semakin banyak es yang terbentuk. Ini adalah salah satu umpan balik positif terkuat.

• Perubahan Sirkulasi Arus Laut:

  • Sirkulasi Termohalin: Sistem arus laut global (seperti Atlantic Meridional Overturning Circulation - AMOC) berperan penting dalam mendistribusikan panas ke seluruh dunia. Selama zaman es, sirkulasi ini bisa melemah atau berubah, mengurangi transportasi panas dari daerah tropis ke kutub.

  • Dampak: Pelemahan arus laut ini dapat menyebabkan pendinginan di wilayah kutub, mempercepat pembentukan es. Misalnya, pendinginan di Atlantik Utara dapat memicu pertumbuhan gletser di belahan bumi utara.

• Tektonik Lempeng dan Formasi Kontinen:

  • Dalam skala waktu yang sangat panjang (jutaan hingga puluhan juta tahun), pergerakan benua juga dapat memengaruhi iklim global. Ketika benua-benua bergerak ke kutub (seperti Antarktika yang bergerak ke Kutub Selatan), mereka dapat menyediakan platform bagi pembentukan lapisan es besar.

  • Pembentukan pegunungan besar (seperti Himalaya) dapat memengaruhi pola angin global dan menyebabkan peningkatan pelapukan batuan, yang menyerap CO2 dari atmosfer dan berkontribusi pada pendinginan jangka panjang.

Interaksi Faktor-faktor:

Penting untuk diingat bahwa zaman es bukanlah hasil dari satu faktor tunggal, melainkan interaksi kompleks dari semua faktor di atas. Siklus Milankovitch bertindak sebagai "pemicu" utama yang menginisiasi perubahan, sementara umpan balik dari gas rumah kaca dan albedo es bertindak sebagai "penguat" yang mendorong Bumi ke dalam atau keluar dari periode glasial penuh.