Sekelompok peneliti internasional memperoleh bukti geokimia baru dari batuan tertua yang ditemukan di kawasan danau terpencil di Kanada utara. Batuan ini menyajikan gambaran berbeda tentang sejarah awal Bumi.
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di jurnal Science Advances, para ilmuwan mengatakan bahwa sampel tertua yang mereka kumpulkan bertentangan dengan penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa subduksi dan daur ulang telah terjadi sejak kurang lebih 4,3 Gigaannum (Ga) yang lalu. Ga adalah satuan waktu yang setara dengan 1 miliar tahun.
Karena usia Bumi sendiri baru 4,5 miliar tahun, klaim tersebut menyimpulkan aktivitas lempeng tektonik hampir sejak hari pertama.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Namun sampel yang dikumpulkan oleh tim yang dipimpin oleh Li Xianhua tidak menunjukkan tanda-tanda daur ulang material pada 4,0 Ga.
"Bukti paling awal yang kami temukan mengenai daur ulang permukaan menjadi magma baru terjadi pada 3,8 miliar tahun lalu," kata peneliti.
Lempeng tektonik yang mendaur ulang unsur-unsur biogeokimia penting dan menjaga termostat planet, ikut bertanggung jawab atas kehidupan di Planet Biru.
Subduksi alias kekuatan destruktif lempeng tektonik yang mendorong satu lempeng ke bawah lempeng lainnya, merupakan tanda paling jelas dari aktivitas daur ulang lempeng tektonik yang hebat.
Menurut Xianhua, isotop silikon dan oksigen pada batuan granit merupakan pelacak daur ulang material permukaan di magma. Di Bumi purba, air laut jenuh dengan silikon (Si) dan kaya akan Si berat karena kurangnya makhluk hidup yang mengkonsumsinya.
Jadi, jika material Si berat dari dasar laut didaur ulang kembali ke ruang magma melalui subduksi, maka isotop Si berat akan terdeteksi dalam sampel batuan granit.
"Salah satu kesulitan dalam menerapkan teknik ini pada batuan purba adalah mengidentifikasi komposisi utama isotop Si," kata Zhang Qing, penulis utama makalah tersebut seperti dikutip dari Mining.com.
"Ini karena batuan tersebut telah berulang kali dikerjakan ulang oleh panas dan tekanan sepanjang sejarah panjang Bumi," ujarnya.
Zirkon, mineral yang paling melimpah di batuan granit, juga tahan terhadap pelapukan dan perubahan selanjutnya. Menerapkan teknik analisis presisi sangat tinggi pada zirkon dapat memberikan batasan paling andal mengenai apakah komposisi isotop Si yang terdeteksi mewakili tanda utama.
Tidak adanya tanda Si yang berat pada batuan berukuran 4,0 Ga berarti sampel tertua tidak memerlukan subduksi.
"Meskipun demikian, mengingat batuan tertua berasal dari satu lokasi, tidak diperlukan subduksi untuk satu area kecil tidak berarti tidak ada subduksi lempeng di planet ini pada kedalaman 4,0 Ga," kata rekan penulis Allen Nutman.
Namun setelah melakukan penyaringan yang cermat, data menunjukkan adanya pergeseran nyata pada 3,8 Ga isotop Si dan O (Oksigen). Oleh karena itu, penelitian menyimpulkan bahwa kemungkinan perubahan geodinamika Bumi, seperti permulaan subduksi lempeng, terjadi pada 3,8 Ga.
"Sungguh menakjubkan bahwa bebatuan tertua ini terpelihara. Dan sekarang kita mengetahui bahwa mereka juga menceritakan kisah masa depan tektonik," kata rekan penulis Ross Mitchell.
(rns/rns)