Kehidupan kompleks di Bumi mungkin menghadapi batas jauh sebelum Matahari berubah menjadi raksasa merah. Sebuah studi memperkirakan tumbuhan dapat kehilangan kemampuan bertahan ketika karbon dioksida atmosfer terus menurun dalam skala waktu sangat panjang.
Perkiraan akhir bagi biosfer Bumi dalam studi tersebut berada pada rentang sekitar 1,35 miliar hingga 1,87 miliar tahun dari sekarang. Rentang ini bergantung pada skenario karbon dioksida dan kemampuan fotosintesis tumbuhan dalam menghadapi perubahan iklim masa depan.
Kecerahan Matahari Jadi Faktor Penentu
Matahari diperkirakan terus bertambah terang seiring waktu, sehingga meningkatkan energi yang diterima Bumi. Kondisi itu dapat membuat planet ini semakin panas dan memberi tekanan besar bagi kehidupan, terutama tumbuhan yang membutuhkan karbon dioksida untuk fotosintesis.
Penulis studi di jurnal JGR Atmospheres menyatakan bahwa umur maksimum biosfer Bumi dibatasi oleh peningkatan kecerahan Matahari. Sistem karbon jangka panjang Bumi kemudian merespons dengan menarik karbon dioksida dari atmosfer dan menyimpannya dalam batuan karbonat.
Proses tersebut memang membantu mengurangi efek rumah kaca dan menyeimbangkan peningkatan radiasi Matahari. Namun, penurunan karbon dioksida juga dapat menjadi masalah karena gas ini merupakan bahan penting bagi proses fotosintesis.
Menurut studi yang dikutip CNBC Indonesia, kadar karbon dioksida yang terlalu rendah berpotensi mematikan organisme makro. Tumbuhan termasuk kelompok yang paling terdampak karena kelangsungan hidupnya sangat bergantung pada fotosintesis.
Dua Skenario Masa Depan Biosfer
Tim peneliti menjalankan 29 model iklim untuk melihat kemungkinan masa depan biosfer Bumi. Simulasi itu menguji kondisi ketika Bumi menjadi terlalu panas serta kondisi ketika karbon dioksida tidak lagi mencukupi untuk menopang kehidupan pada suhu yang stabil.
| Skenario | Perkiraan Batas Kehidupan Tumbuhan | Catatan Utama |
|---|---|---|
| Karbon dioksida tidak berubah | Hingga 1,87 miliar tahun | Tumbuhan dengan fotosintesis CAM masih dapat bertahan bertahap. |
| Karbon dioksida menurun | Sekitar 1,35 miliar tahun | Karbon dioksida tidak lagi cukup untuk mendukung kehidupan tumbuhan. |
Pada skenario karbon dioksida tetap, tumbuhan dengan fotosintesis CAM atau metabolisme asam krasulasea diperkirakan dapat bertahan paling lama. Batas ketahanannya dalam model itu mencapai sekitar 1,87 miliar tahun.
Skenario lain menghasilkan batas waktu yang lebih pendek, yakni sekitar 1,35 miliar tahun. Dalam kondisi ini, ketersediaan karbon dioksida menjadi faktor yang lebih membatasi daripada kemampuan Bumi menjaga suhu tetap stabil.
Gangguan Siklus Karbon Bisa Mempercepat Dampak
Penelitian sebelumnya juga pernah memperkirakan akhir kehidupan tumbuhan dapat terjadi lebih cepat, sekitar 100 juta tahun lagi. Perkiraan tersebut dikaitkan dengan gangguan pada siklus karbonat-silikat Bumi.
Namun, angka itu dapat berubah hingga sekitar 1,5 miliar tahun karena tumbuhan memiliki jenis proses fotosintesis yang berbeda. Perbedaan mekanisme ini membuat sebagian tumbuhan diperkirakan lebih tahan terhadap penurunan karbon dioksida dibanding kelompok lain.
Para peneliti menekankan bahwa perhitungan mereka didasarkan pada kinerja fotosintesis yang dikenal saat ini. Model tersebut belum memasukkan kemungkinan evolusi fotosintesis yang dapat terjadi pada masa depan sangat jauh.
“Kami akui hasil studi ini harus diperiksa dengan model 3D lain,” tulis para peneliti. Mereka juga menilai perbandingan hasil model dengan tingkat insolasi tinggi dan rendah dapat membantu mempersempit perkiraan skala waktu perubahan biosfer Bumi.
Temuan ini tidak menetapkan satu tanggal pasti berakhirnya kehidupan di Bumi. Studi tersebut justru menunjukkan bahwa perubahan perlahan pada Matahari, iklim, karbon dioksida, dan fotosintesis dapat menentukan batas kehidupan jauh sebelum fase raksasa merah terjadi.
