Sains

Samudra Atlantik Bertambah Besar, Ilmuwan Kini Temukan Alasannya

Ternyata ada proses alam dramatis yang terjadi jauh di bawah samudra terbesar kedua sedunia itu.
29.1.21
Kapal di tengah laut
Foto: Arson Volkov via Getty Images

Samudra Pasifik masih menjadi samudra terbesar di dunia, tapi samudra Atlantik mengalami perluasan sekitar empat centimeter setiap tahun.

Mekanisme tektonik yang mendorong perluasan samudra Atlantik — serta memperbesar jarak antara benua Amerika dengan Eropa dan Afrika — sebagian masih belum terselesaikan karena data pergeseran yang kita miliki saat ini didapatkan dari pengukuran di darat. Pada 2016, sekelompok ilmuwan sepakat menurunkan 39 seismometer yang melintasi Punggung Tengah Atlantik untuk lebih memahami apa yang sebenarnya terjadi di bawah sana. Punggung Tengah Atlantik adalah rangkaian pegunungan dasar laut yang membelah hampir seluruh samudra Atlantik.

Iklan

Instrumen-instrumen ini mengukur getaran dan gempa selama satu tahun. Setelah diangkat pada 2017, seismometer menghasilkan gambar seismik baru yang dijelaskan secara detail dalam studi terbitan Nature.

“Sudah banyak yang melakukan eksperimen semacam ini. Yang membedakan adalah eksperimen kami berskala besar dengan durasi yang lama,” kata Matthew Agius, sesmiolog Universitas Roma Tre, ketika dihubungi oleh Motherboard. Dengan cara ini, “kami bisa mendapat gambaran seperti apa isi di bagian paling dalam Bumi.”

Para peneliti terombang-ambing di tengah laut selama 10 minggu. “Tidak ada kapal lain yang lewat. Pesawat pun tidak kelihatan sama sekali,” Agius melanjutkan. “Hanya ada rekan peneliti, misi, air dan alam.”

Hasilnya mengungkapkan fenomena upwelling (pembalikan massa air) sangat kuat dari mantel bawah Bumi, yang memisahkan benua-benua di sekitar Atlantik. Karena itu jugalah samudra semakin melebar. Model Atlantik sebelumnya didasarkan pada proses subduksi yang menarik lempengan benua, atau pada fenomena downwelling di mantel bawah. Belum ada satu pun yang menggambarkan proses upwelling.

Lokasi penyebaran seismometer di sepanjang Punggung Tengah Atlantik. Gambar: Universitas Southampton.

Lokasi penyebaran seismometer di sepanjang Punggung Tengah Atlantik. Gambar: Universitas Southampton.

“Selama ini diketahui bahwa penyebaran lempeng didorong oleh gaya gravitasi jauh karena bagian lempeng yang lebih padat tenggelam ke bawah Bumi. Sementara itu, upwelling yang bergerak dari dasar ke permukaan laut biasanya dikaitkan dengan titik panas (hotspot) di Islandia, Hawaii dan Yellowstone, bukan pegunungan dasar laut,” terangnya.

Samudra Atlantik tak pernah memiliki kecocokan dengan model ini sebaik samudra Pasifik. Lingkar Pasifik amat ditakuti karena berpotensi menyebabkan gempa hebat seperti “Big One”, gempa bumi yang diperkirakan akan mengguncang Pantai Barat AS dan Kanada karena zona subduksi Cascadia.

Iklan

Zona subduksi memang ada di Atlantik, tapi tidak ada aktivitas “Lingkar Atlantik” yang sesuai. Itulah kenapa lempeng tektonik di sisi planet ini sulit direkonstruksi.

Eksperimennya dilakukan bukan untuk memecahkan teka-teki ini, tapi kumpulan data tersebut mengungkap fakta mengejutkan tentang zona transisi mantel yang terdapat pada kedalaman 402-644 kilometer di bawah permukaan laut. Menurut studi, zona ini “membatasi bagian mantel atas dan bawah.”

Anomali suhu tinggi di zona ini menciptakan transisi yang lebih tipis dari yang diharapkan, yang mempermudah gerakan vertikal material dari dalam planet ke punggungan. Hal itu berkontribusi pada pelebaran samudra.

Di atas kapal ekspedisi. Foto: Universitas Southampton

Di atas kapal ekspedisi. Foto: Universitas Southampton

Ekspedisi yang memakan satu tahun itu dipimpin oleh Kate Rychert dan Nick Harmon dari Universitas Southampton, serta Mike Kendall dari Universitas Oxford. Pada saat itu, Agius masih menjadi rekan postdoktoral di Universitas Southampton.

“Kami sangat senang dengan penemuan ini,” tutur Agius. “Hasilnya memiliki implikasi yang kuat pada pemahaman mendasar kita tentang peran punggung tengah dalam kaitannya dengan teori lempeng tektonik.”

“Sejak dulu, upwelling di bawah pegunungan diyakini berasal dari kedalaman 60 kilometer lebih. Tapi temuan baru ini menunjukkan upwelling kemungkinan besar berasal dari tempat yang jauh lebih dalam.”