Pengeboran Samudra: Apa yang Ditemukan Para Ilmuwan 50 Tahun Kemudian

Sangat menakjubkan tetapi benar bahwa kita tahu lebih banyak tentang permukaan bulan daripada tentang dasar lautan Bumi. Banyak dari apa yang kita ketahui berasal dari pengeboran samudera ilmiah - pengumpulan sampel inti secara sistematis dari dasar laut. Proses revolusioner ini dimulai 50 tahun yang lalu, ketika kapal pengeboran Glomar Challenger berlayar ke Teluk Meksiko pada 11 Agustus 1968 dengan ekspedisi pertama dari Proyek Pengeboran Laut Dalam yang didanai pemerintah federal.

Saya melakukan ekspedisi pemboran samudera ilmiah pertama saya pada tahun 1980, dan sejak itu telah berpartisipasi dalam enam ekspedisi lagi ke lokasi termasuk Atlantik Utara dan Laut Weddell Antartika. Di lab saya, siswa saya dan saya bekerja dengan sampel inti dari ekspedisi ini. Masing-masing inti ini, yang memiliki panjang silinder 31 kaki dan lebar 3 inci, seperti sebuah buku yang informasinya menunggu untuk diterjemahkan ke dalam kata-kata. Memegang inti yang baru dibuka, diisi dengan bebatuan dan sedimen dari dasar lautan Bumi, seperti membuka peti harta karun langka yang mencatat perjalanan waktu dalam sejarah Bumi.

Lihat juga: Ekspedisi ke Submerged ‘Lost Continent’ Zealandia sebuah “Sukses”

Lebih dari setengah abad, pengeboran samudera ilmiah telah membuktikan teori lempeng tektonik, menciptakan bidang paleoceanografi dan mendefinisikan kembali bagaimana kita memandang kehidupan di Bumi dengan mengungkapkan keragaman dan volume kehidupan di biosfer laut dalam. Dan masih banyak yang harus dipelajari.

Inovasi Teknologi

Dua inovasi kunci memungkinkan kapal riset mengambil sampel inti dari lokasi yang tepat di lautan dalam. Yang pertama, yang dikenal sebagai posisi dinamis, memungkinkan kapal setinggi 471 kaki untuk tetap di tempatnya saat mengebor dan memulihkan inti, yang berada di atas yang berikutnya, sering di lebih dari 12.000 kaki air.

Jangkar tidak layak pada kedalaman ini. Alih-alih, teknisi menjatuhkan instrumen berbentuk torpedo yang disebut transponder ke samping. Perangkat yang disebut transduser, dipasang di lambung kapal, mengirimkan sinyal akustik ke transponder, yang membalas. Komputer di kapal menghitung jarak dan sudut komunikasi ini. Pendorong pada lambung kapal melakukan manuver kapal untuk tetap berada di lokasi yang persis sama, melawan kekuatan arus, angin, dan gelombang.

Tantangan lain muncul ketika mata bor harus diganti di tengah operasi. Kerak samudera terdiri dari batuan beku yang memakai bit jauh sebelum kedalaman yang diinginkan tercapai.

Ketika ini terjadi, kru bor membawa seluruh pipa bor ke permukaan, memasang mata bor baru dan kembali ke lubang yang sama. Ini membutuhkan pemandu pipa ke dalam corong masuk kembali berbentuk corong, dengan lebar kurang dari 15 kaki, ditempatkan di dasar laut di mulut lubang pengeboran. Proses ini, yang pertama kali dilakukan pada tahun 1970, seperti menurunkan sehelai spaghetti panjang menjadi corong selebar seperempat inci di ujung kolam renang Olimpiade.

Mengkonfirmasi Tektonik Lempeng

Ketika pengeboran samudera ilmiah dimulai pada 1968, teori lempeng tektonik menjadi topik perdebatan aktif. Satu gagasan kunci adalah bahwa kerak samudera baru diciptakan pada punggung bukit di dasar laut, tempat lempeng samudera berpindah satu sama lain dan magma dari bagian dalam bumi membubung di antara mereka. Menurut teori ini, kerak harus menjadi bahan baru di puncak punggungan samudera, dan usianya harus meningkat dengan jarak dari puncak.

Satu-satunya cara untuk membuktikan ini adalah dengan menganalisis endapan dan inti batuan. Pada musim dingin 1968-1969, Glomar Challenger mengebor tujuh lokasi di Samudra Atlantik Selatan di sebelah timur dan barat punggung Atlantik Tengah. Baik batuan beku di dasar samudera maupun sedimen di atasnya yang berumur sesuai dengan prediksi, membenarkan bahwa kerak samudera terbentuk di punggungan dan lempeng tektonik benar.

Merekonstruksi Sejarah Bumi

Catatan lautan sejarah Bumi lebih berkelanjutan daripada formasi geologis di darat, di mana erosi dan redeposisi oleh angin, air dan es dapat mengganggu catatan. Di sebagian besar lokasi lautan, endapan diletakkan partikel demi partikel, mikrofosil demi mikrofosil, dan tetap ada di sana, akhirnya menyerah pada tekanan dan berubah menjadi batuan.

Mikrofosil (plankton) yang diawetkan dalam endapan itu indah dan informatif, meskipun beberapa di antaranya lebih kecil dari lebar rambut manusia. Seperti fosil tanaman dan hewan yang lebih besar, para ilmuwan dapat menggunakan struktur halus kalsium dan silikon ini untuk merekonstruksi lingkungan masa lalu.

Berkat pengeboran lautan ilmiah, kita tahu bahwa setelah serangan asteroid membunuh semua dinosaurus non-unggas 66 juta tahun yang lalu, kehidupan baru menjajah tepi kawah dalam beberapa tahun, dan dalam 30.000 tahun ekosistem penuh berkembang. Beberapa organisme laut dalam hidup melalui dampak meteorit.

Pengeboran lautan juga menunjukkan bahwa sepuluh juta tahun kemudian, pelepasan karbon dalam jumlah besar - mungkin dari aktivitas vulkanik yang luas dan metana yang dilepaskan dari pelelehan metana hidrat - menyebabkan peristiwa pemanasan yang mendadak dan intens, atau hipertermal, yang disebut Paleocene-Eocene Thermal Maximum. Selama episode ini, bahkan Kutub Utara mencapai lebih dari 73 derajat Fahrenheit.

Pengasaman laut yang dihasilkan dari pelepasan karbon ke atmosfer dan lautan menyebabkan pembubaran besar-besaran dan perubahan dalam ekosistem laut dalam.

Episode ini adalah contoh mengesankan dari dampak pemanasan iklim yang cepat. Jumlah total karbon yang dilepaskan selama PETM diperkirakan kira-kira sama dengan jumlah yang akan dilepaskan manusia jika kita membakar semua cadangan bahan bakar fosil Bumi. Namun, perbedaan penting adalah bahwa karbon yang dilepaskan oleh gunung berapi dan hidrat berada pada tingkat yang jauh lebih lambat daripada saat ini kita melepaskan bahan bakar fosil. Dengan demikian kita dapat mengharapkan perubahan iklim dan ekosistem yang lebih dramatis kecuali kita berhenti mengeluarkan karbon.

Menemukan Kehidupan di Sedimen Laut

Pengeboran laut secara ilmiah juga telah menunjukkan bahwa ada kira-kira banyak sel dalam sedimen laut seperti di laut atau di tanah. Ekspedisi telah menemukan kehidupan di sedimen pada kedalaman lebih dari 8000 kaki; dalam deposito dasar laut yang berusia 86 juta tahun; dan pada suhu di atas 140 derajat Fahrenheit.

Saat ini para ilmuwan dari 23 negara mengusulkan dan melakukan penelitian melalui Program Penemuan Lautan Internasional, yang menggunakan pemboran samudra ilmiah untuk memulihkan data dari sedimen dasar laut dan batuan serta untuk memantau lingkungan di bawah dasar laut. Coring menghasilkan informasi baru tentang lempeng tektonik, seperti kompleksitas pembentukan kerak samudera, dan keanekaragaman kehidupan di lautan dalam.

Penelitian ini mahal, dan secara teknologi dan intelektual kuat. Tetapi hanya dengan menjelajahi lautan dalam, kita dapat memulihkan harta yang dimilikinya dan lebih memahami keindahan dan kerumitannya.

Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Suzanne O’Connell. Baca artikel asli di sini.