Barangkali ada manfaatnya juga buat rekan2 yang lain.
salam,
awang
Awang Satyana <[EMAIL PROTECTED]> wrote:
Date: Mon, 5 Nov 2007 05:57:19 -0800 (PST)
From: Awang Satyana <[EMAIL PROTECTED]>
Subject: Re: Kump & Arthur
To: Vicky Amir [EMAIL PROTECTED]
Vicky Amir <[EMAIL PROTECTED]> wrote:
Maaf pak Awang, tambahan pertanyaan, bapak sempat menjelaskan mengenai
stages of mass extinction by (Kump & Arthur) di milist
geounpad...(benar pak?)...bisa minta detail tahun maupun publishernya?
Ini literaturnya : Kump, L.R., Pavlov, A., and Arthur, M.A. (2005). "Massive
release of hydrogen sulfide to the surface ocean and atmosphere during
intervals of oceanic anoxia". Geology v. 33, p.397400. Abstraknya :
Massive release of hydrogen sulfide to the surface ocean and atmosphere
during intervals of oceanic anoxia Lee R. Kump*,1, Alexander Pavlov*,2 and
Michael A. Arthur*,3
1 Department of Geosciences, Pennsylvania State University, 535 Deike
Building, University Park, Pennsylvania 16802, USA
2 Center for Astrobiology, Laboratory for Atmospheric and Space Physics,
University of Colorado, C.B. 392, Boulder, Colorado 80309-0392, USA
3 Department of Geosciences, Pennsylvania State University, 538 Deike Building,
University Park, Pennsylvania 16802, USA
Simple calculations show that if deep-water H2S concentrations increased
beyond a critical threshold during oceanic anoxic intervals of Earth history,
the chemocline separating sulfidic deep waters from oxygenated surface waters
could have risen abruptly to the ocean surface (a chemocline upward excursion).
Atmospheric photochemical modeling indicates that resulting fluxes of H2S to
the atmosphere (>2000 times the small modern flux from volcanoes) would likely
have led to toxic levels of H2S in the atmosphere. Moreover, the ozone shield
would have been destroyed, and methane levels would have risen to >100 ppm. We
thus propose (1) chemocline upward excursion as a kill mechanism during the
end-Permian, Late Devonian, and CenomanianTuronian extinctions, and (2)
persistently high atmospheric H2S levels as a factor that impeded evolution of
eukaryotic life on land during the Proterozoic.
----------------------
salam,
awang
lampiran : beberapa tulisan saya soal kepunahan massa yang pernah di-posting
1-2 tahun yang lalu
Kepunahan Massa dan Evolusi
Kepunahan massa makhluk hidup skala global memang ada dalam sejarah ½ miliar
tahun Bumi sejak Kambrium. Plotting sumbu Y sebagai extinction rate (dalam
genus per juta tahun) dan sumbu X sebagai skala waktu geologi (dalam Ma) (yang
terbaik bisa ditemukan di Sepkoski-1986 : Phanerozoic overview of mass
extinction dalam Patterns and Processes in the History of Life, Raup &
Jablonski-eds.-Springer Verlag) menunjukkan bahwa telah terjadi big five global
mass extinction selama Fanerozoikum : end of Ordovician, end of Devonian, end
of Permian, end of Triassic, dan end of Cretaceous. Setiap juta tahun memang
terjadi kepunahan 20-30 genus fauna (ini background rate of genera extinction)
, tetapi di big five itu kepunahan bisa sampai 100-160 genus.
Fakta kepunahan massa global ada, yang tersisa dan terus menjadi debate of
centuries adalah mekanisme bagaimana kepunahan itu terjadi. Hallam (1989)
Catastrophism in Geology, yang dipresentasikan memperingati 10 tahun teori
impact Alvarez dkk (1980) oleh BAAS (British Association for the Advancement
of Science) mengemukakan 5 kemungkinan penyebab global mass extinction : (1)
bolide impact seperti teori Alvarez dkk, (2) climate change, (3) volcanism,
(4) sea-level changes, (5) magnetic field reversal. Virus ? Memang akan sangat
susah membuktikannya, bukan hard data, tapi biologi molekuler untuk kepentingan
evolusi akan bisa menganalisisnya yang seperti ini pernah diujicobakan ke
fosil2 hominid untuk mengadili mana yang benar dari dua teori : out of Africa
atau multiregional ?
IMPACT FROM THE DEEP : GLOBAL WARMING EXTINCTION
Deep Impact kita tahu adalah judul sebuah film terkenal yang menceritakan
bagaimana sebuah komet/asteroid bisa memunahkan kehidupan di Bumi. Tetapi,
Impact from the Deep adalah judul sebuah teori baru yang pada intinya
menyatakan bahwa kepunahan masal justru datang dari Bumi sendiri.
Kepunahan masal (mass extinction) selalu menarik untuk dikaji. Telah cukup
banyak buku dan artikel ilmiah ditulis untuk menampung argumen-argumen yang
ada. Simposium khusus pun telah beberapa kali diadakan, terutama setelah teori
Alvarez dikemukakan pada tahun 1980. Walter dan Luis Alvarez, pasangan
anak-bapak (anaknya ahli geologi, bapaknya ahli fisika) mengemukakan teori
bahwa dinosaurus punah pada Kapur Akhir 65 Ma (million years ago) akibat Bumi
dihantam sebuah komet (deep impact). Teori ini kemudian terbukti benar karena
banyak bukti fisik di lapangan ditemukan akibat benturan itu : a.l. (1) lapisan
iridium ditemukan di mana-mana di seluruh dunia pada lapisan berumur 65 Ma (di
Indonesia belum ada yang menelitinya), (2) impact debris, termasuk semua batuan
dengan ciri petrografi pressure-shocked tersebar di seputar globe (3) kawah
benturan (impact crater) berumur 65 Ma ditemukan terkubur di Semenanjung
Yucatan Mexico yang disebut Kawah Chicxulub. Unsur Iridium langka
ditemukan di Bumi, tetapi berlimpah di extra-terrestrial bodies seperti
meteor, komet, dan asteroid. Berdasarkan lebar kawah Chicxulub, ditaksir
komet/asteroid pemusnah kaum dinosaurus itu berdiameter 10 km.
Karena kepunahan di K-T (Kapur-Tersier) boundary itu terbukti benar oleh
extra-terrestrial impact, maka setiap periode kepunahan di Bumi selalu
dihubungkan dengan hantaman komet/asteroid. David Raup, paleontologist penulis
buku Extinctions : Bad Genes or Bad Luck ? (terbit awal 1990an) menyatakan
begitu, memang impacts selalu disalahkan sebagai penyebab major extinctions,
penyebab lain mungkin ada, tetapi tak dominant. Apakah benar begitu ?
Paling tidak, di dalam 500 juta tahun terakhir ini kita bisa catat telah
terjadi lima kali kepunahan masal yang besar : (1) pada 443 Ma (ujung
Ordovisium), (2) pada 374 Ma (ujung Devon), (3) pada 251 Ma (ujung Perem), (4)
pada 201 Ma (ujung Trias),dan (5) pada 65 Ma (ujung Kapur). Kepunahan pada 251
Ma (ujung Perem atau ujung Paleozoikum) adalah kepunahan terbesar menghapus 90
% penghuni lautan dan 70 % penghuni daratan bahkan sampai serangga pun.
Kepunahan ujung Perem adalah great dying atau the mother of mass
extinctions tulis Douglas Erwin di majalah Scientific American edisi Juli
1996. Apakah kepunahan Permian ini juga akibat asteroid impact ? Peter Ward,
profesor biology-earth and space sciences dari University of Washington
melaporkan penemuan baru tentang kepunahan masal terbesar di ujung Permian ini
(Scientific American, Oktober 2006, p. 42-49).
Lima tahun lalu, sekelompok ahli geologi dan ahli kimia organik mulai
mempelajari kondisi-kondisi lingkungan pada masa-masa kritis dalam sejarah
Bumi. Pekerjaan mereka meliputi mengekstraksi residu zat kimia dari
lapisan-lapisan berumur tertentu berusaha mencari fosil molekuler kimiawi yang
dikenal sebagai biomarker yang ditinggalkan organisme yang telah punah. Karena
kuatnya, biomarker ini masih terawetkan di sedimen2 meskipun jazad organismenya
telah lenyap meluruh. Biomarker ini merupakan kunci ke pengetahuan kondisi
seperti apa yang terjadi di Bumi pada saat kehidupan organisme itu berlangsung.
Sampling dan penelitian telah dilakukan pada periode-periode kepunahan masal.
Dan para ilmuwan tersebut mendapatkan kejutan bahwa data dari periode2 mass
extinction selain pada periode K-T boundary, selalu menunjukkan kondisi
lingkungan bahwa lautan2 purba telah beberapa kali berada pada kondisi
kandungan oksigen yang sangat rendah (anoxia). Bersamaan dengan kondisi ini
ditemukan biomarker dalam jumlah besar berupa green sulfur bacteria yang bisa
melakukan fotosintesis. Pada zaman sekarang, bakteri sejenis ditemukan berupa
green-purple sulfur bacteria di tempat2 dalam laut stagnant seperti Laut Hitam
yang mengoksidasi H2S sebagai sumber energinya dan mengubahnya menjadi
belerang. Gas H2S adalah gas beracun bagi banyak makhluk hidup. Kelimpahan
bakteri ini pada periode2 kepunahan masal yang seperiode dengan turunnya
kandungan oksigen secara ekstrim telah membuka wawasan baru tentang penyebab
kepunahan masal.
Para ilmuwan telah tahu bahwa pada setiap periode kepunahan masal level
oksigen selalu lebih rendah daripada biasanya. Juga, mereka tahu bahwa banyak
volkanisme terjadi pada setiap periode kepunahan masal volkanisme adalah
teori tandingan asteroid impact bagi kepunahan masal. Volkanisme bisa
meningkatkan CO2 di atmosfer, mengurangi kadar oksigen, dan menyebabkan global
warming. Tetapi, volkanisme dan berlimpahnya CO2 di atmosfer tak langsung
menjelaskan punahnya banyak hewan laut pada ujung Permian juga punahnya tanaman
darat, justru tanaman darat akan berlimpah dengan banyaknya CO2. Lalu, apa
hubungan antara kelimpahan sulfur bacteria, depleted oxygen, volkanisme yang
meningkat, global warming dan kepunahan masal ? Adakah kaitan satu dengan yang
lainnya, bagaimana ?
Kuncinya ternyata ada di biomarker. Biomarker dari oceanic sediments berumur
ujung Permian dan juga dari batuan Trias akhir menghasilkan bukti kimia tentang
adanya suatu kelimpahan yang luar biasa bakteri pengkonsumsi H2S di
lautan-lautan Permian dan ujung Trias. Karena mikroba ini hanya dapat hidup di
lingkungan yang bebas oksigen (an-aerob) tetapi tetap membutuhkan cahaya
Matahari untuk melakukan fotosintesis, keberadaan bakteri ini di suatu lapisan
batuan Permian mengindikasikan bahwa lingkungan laut pada saat itu adalah juga
suatu marker yang menunjukkan laut tanpa oksigen tetapi kaya H2S.
Di lautan-lautan sekarang, keterdapatan oksigen dan H2S terjadi dalam keadaan
setimbang. H2S terdapat di tempat2 dalam di wilayah yang stagnan. Di kawasan
H2S yang beracun ini hidup organisme pencinta H2S tetapi pembenci oksigen. Hal
yang unik, karena sirkulasi air, oksigen berdifusi ke bawah, sedangkan H2S
berdifusi ke atas, akhirnya lapisan oksigen dan lapisan H2S bertemu di tengah
di suatu level yang disebut chemocline yang bisa setimbang, tetapi bisa juga
terganggu.Gangguan atas batas chemocline ini bisa berakibat dahsyat dan inilah
yang terjadi di ujung Permian yang menyebabkan kepunahan masal yang paling
besar dalam episode sejarah Bumi.
Perhitungan oleh dua ahli geologi dari Pennsylvania State University : Lee
Kump dan Mike Arthur menunjukkan apabila level oksigen drop di lautan,
kondisinya akan sangat menguntungkan bakteri an-aerob dari tempat dalam, yang
akan menghasilkan sejumlah besar gas H2S. Dalam perhitungannya, bila
konsentrasi H2S lautdalam ini melampaui batas kritis selama periode oceanic
anoxia (laut miskin oksigen), maka lapisan chemocline akan mengerucut ke atas
(seperti gejala water coning) dan akhirnya semburan gas H2S beracun dari tempat
dalam akan masuk ke atmosfer.
Studi Kump dan Arthur menujukkan bahwa pada penghujung Permian telah terjadi
toxic H2S gas upwelling yang telah menyebabkan kepunahan di daratan dan lautan.
Kemudian, model yang dibangun oleh Pavlov dari University of Arizona
menunjukkan bahwa semburan H2S Permian ini telah merobek lapisan ozon Bumi pada
Permian sehingga radiasi ultraviolet (UV) yang mematikan menerobos masuk
membunuh setiap makhluk hidup di daratan dan lautan. Bukti terhadap model ini
datang dari fosil spora berumur ujung Permian di Greenland, yang menunjukkan
deformitas (perubahan bentuk) akibat exposure terhadap high level of UV.
Kump dan Arthur menghitung bahwa jumlah gas H2S yang memasuki atmosfer di
ujung Permian itu 2000 kali lebih banyak daripada yang dierupsikan oleh semua
gunungapi2 sekarang. Efek mematikan H2S meningkat seiring naiknya temperatur,
bila pada saat yang sama terjadi greenhouse effect dan global warming, maka
permusnahan akan semakin efektif ! Urutan model pemusnahan dengan cara ini
adalah sebagai berikut : (1) kegiatan volkanik yang meningkat melepaskan CO2
dan metan ke atmosfer, (2) rapid global warming, (3) laut yang menghangat akan
mengurangi daya serap oksigen dari atmosfer ke laut, (4) terjadi kekurangan
oksigen anoxia di lautan, (5) keadaan anoxia akan mengganggu kesetimbangan
chemocline chemocline yang semula datar menjadi mengerucut dengan kolom
dissolved oxygen berkurang sedangkan dissolved H2S meningkat, terjadi H2S
upwellling, (6) green & purple sulfur bacteria berlimpah sementara mahkluk
lautan yang bernafas dengan oksigen musnah akibat hilangnya oksigen dan
naiknya gas H2S yang beracun, (7) gas H2S yang menyembur membunuh makhluk
daratan, (8) gas H2S naik terus ke atmosfer dan akhirnya merobek perisai ozon,
(9) radiasi UV menerobos via celah di perisai ozon membunuh kehidupan di Bumi
yang masih tersisa, (10) kepunahan masal.
Mekanisme pemusnahan kehidupan seperti di Permian dan Triassic telah terjadi,
apakah kelak bisa terjadi lagi ? Kepunahan hebat pada ujung Permian terjadi
pada saat kadar CO2 di atmosfer telah mencapai sekitar 3000 ppm, kadar CO2 di
atmosfer kita sekarang berada pada 385 ppm. Apakah kita tidak perlu takut ?
Tunggu dulu, kepunahan pada ujung Triassic terjadi pada saat CO2 di level 1000
ppm, dan CO2 kita sekarang meningkat 2-3 ppm setiap tahun. Bila dihitung secara
linier peningkatan itu akan kita temukan bahwa pada tahun 2200 nanti kadar CO2
di atmosfer kita bisa mendekati 900 ppm suatu kondisi yang sangat bisa
mendorong keadaan stress anoxia di lautan dan rentetan efek2 mematikan
berikutnya seperti ditulis di atas.
Strangling heat and gases emanating from the earth and sea, not asteroids,
mostlikely caused several ancient mass extinctions. The earth can, and probably
did, exterminate its own. The past is the key to the future. Bumi menyediakan
catatan hariannya, semoga kita bisa arif membacanya.
Vicky Amir <[EMAIL PROTECTED]> wrote: Maaf pak Awang, tambahan pertanyaan,
bapak sempat menjelaskan mengenai
stages of mass extinction by (Kump & Arthur) di milist
geounpad...(benar pak?)...bisa minta detail tahun maupun publishernya?
Dan satu lagi...bgmn caranya apply untuk anggota iagi-net?
maaf jika kurang berkenan..
Big Regards
Vicki R. Amir
__________________________________________________
Do You Yahoo!?
Tired of spam? Yahoo! Mail has the best spam protection around
http://mail.yahoo.com
__________________________________________________
Do You Yahoo!?
Tired of spam? Yahoo! Mail has the best spam protection around
http://mail.yahoo.com
