Kehidupan tumbuhan di Bumi berpotensi berakhir sekitar 1,35 miliar tahun dari sekarang, jauh sebelum Matahari memasuki fase raksasa merah. Batas ini muncul dalam skenario ketika karbon dioksida atmosfer terus menurun dan tidak lagi mencukupi bagi fotosintesis.
Ancaman utama dalam perhitungan tersebut bukan hanya suhu Bumi yang meningkat, melainkan hilangnya bahan baku penting bagi tumbuhan. Karbon dioksida diperlukan untuk menjalankan fotosintesis, proses yang menopang organisme makro di daratan.
Dua Batas Waktu untuk Tumbuhan
Studi yang dimuat dalam jurnal JGR Atmospheres menjalankan 29 model iklim untuk menguji masa depan biosfer Bumi. Hasilnya memperlihatkan bahwa nasib tumbuhan bergantung pada perubahan kadar karbon dioksida serta ketahanan mekanisme fotosintesis.
| Skenario | Batas Kehidupan Tumbuhan | Faktor Penentu |
|---|---|---|
| Karbon dioksida tetap | Hingga 1,87 miliar tahun | Tumbuhan dengan fotosintesis CAM bertahan lebih lama |
| Karbon dioksida menurun | Sekitar 1,35 miliar tahun | Karbon dioksida tidak cukup menopang tumbuhan |
Pada skenario karbon dioksida tetap, sebagian tumbuhan masih diperkirakan bertahan sampai sekitar 1,87 miliar tahun. Kelompok yang memakai fotosintesis CAM atau metabolisme asam krasulasea menjadi kandidat terakhir yang mampu bertahan secara bertahap.
Namun, skenario penurunan karbon dioksida mempersingkat batas itu menjadi sekitar 1,35 miliar tahun. Dalam kondisi tersebut, ketersediaan gas untuk fotosintesis menjadi pembatas yang lebih penting daripada kemampuan Bumi mempertahankan suhu stabil.
Matahari yang Makin Terang Mengubah Sistem Bumi
Matahari diperkirakan bertambah terang seiring berjalannya waktu dan meningkatkan energi yang diterima Bumi. Tambahan energi ini dapat membuat planet semakin panas serta memberi tekanan besar pada kehidupan.
Sistem karbon jangka panjang Bumi merespons pemanasan dengan menarik karbon dioksida dari atmosfer dan menyimpannya dalam batuan karbonat. Mekanisme tersebut membantu menekan efek rumah kaca, tetapi sekaligus mengurangi pasokan karbon dioksida bagi tumbuhan.
Dengan kata lain, proses yang membantu Bumi meredam pemanasan dapat menciptakan masalah baru bagi biosfer Bumi. Ketika kadar karbon dioksida terlalu rendah, tumbuhan kehilangan kemampuan untuk mempertahankan proses hidupnya.
Perkiraan Lama Masih Memiliki Ketidakpastian
Penelitian sebelumnya pernah memperkirakan akhir kehidupan tumbuhan dapat terjadi lebih cepat, sekitar 100 juta tahun lagi, akibat gangguan siklus karbonat-silikat. Akan tetapi, variasi jenis fotosintesis membuat perkiraan itu dapat bergeser hingga sekitar 1,5 miliar tahun.
Perbedaan kemampuan antarjenis tumbuhan menjadi alasan mengapa batas akhir kehidupan tidak dapat ditentukan dengan satu angka tunggal. Tumbuhan dengan mekanisme fotosintesis tertentu diperkirakan lebih tahan terhadap penurunan karbon dioksida dibandingkan kelompok lain.
Para peneliti menegaskan bahwa model mereka memakai pemahaman tentang kinerja fotosintesis yang dikenal saat ini. Perhitungan itu belum memasukkan kemungkinan evolusi fotosintesis dalam masa depan yang sangat jauh.
“Kami akui hasil studi ini harus diperiksa dengan model 3D lain,” tulis para peneliti. Mereka menilai perbandingan model pada tingkat insolasi tinggi dan rendah dapat membantu mempersempit perkiraan perubahan biosfer Bumi.
Temuan tersebut tidak menetapkan tanggal pasti berakhirnya kehidupan di planet ini. Studi itu justru menyoroti bahwa interaksi antara kecerahan Matahari, karbon dioksida, iklim, dan fotosintesis CAM dapat menentukan batas kehidupan jauh sebelum fase raksasa merah.