Apa Pentingnya Gunung Berapi bagi Kehidupan di Bumi?

Terlepas dari reputasi mereka sebagai kekuatan destruktif, gunung berapi sebenarnya sangat penting bagi perkembangan kehidupan di Bumi. Tanpa gunung berapi, sebagian besar air bumi masih akan terperangkap di kerak dan mantel. Letusan gunung berapi awal menyebabkan atmosfer kedua Bumi, yang mengarah ke atmosfer modern Bumi. Selain air dan udara, gunung berapi bertanggung jawab atas tanah, kebutuhan lain bagi banyak bentuk kehidupan. Gunung berapi mungkin menghancurkan pada saat itu, tetapi pada akhirnya kehidupan Bumi tidak akan sama, jika ada sama sekali, tanpa gunung berapi.

Bahan yang terakumulasi membentuk Bumi datang bersama-sama dengan berbagai tingkat kekerasan. Gesekan dari bahan yang bertabrakan dikombinasikan dengan panas dari peluruhan radioaktif. Hasilnya adalah massa cair yang berputar.

Tanah

Saat massa cair yang berputar melambat dan mendingin, kuali yang menggelegak mengembangkan lapisan permukaan padat. Bahan panas di bawahnya terus mendidih dan menggelembung ke permukaan. Lapisan buih permukaan bergerak, terkadang terakumulasi menjadi lapisan yang lebih tebal dan terkadang tenggelam kembali ke dalam massa cair. Namun, seiring waktu, permukaannya menebal menjadi lapisan yang lebih permanen. Letusan gunung berapi berlanjut, tetapi daratan pertama telah terbentuk.

Suasana

Ketika massa bumi terakumulasi, gas kurang padat yang terperangkap di bumi mulai naik ke permukaan. Letusan gunung berapi membawa gas dan air keluar dari interior bumi. Menggunakan letusan hari ini sebagai model, para ilmuwan percaya bahwa atmosfer yang dihasilkan oleh gunung berapi tersebut terdiri dari uap air, karbon monoksida, karbon dioksida, asam klorida, metana, amonia, nitrogen, dan belerang gas. Bukti untuk atmosfer awal itu termasuk formasi besi berpita yang luas. Formasi batuan ini tidak terjadi di lingkungan yang kaya oksigen seperti atmosfer bumi saat ini.

air

Atmosfer yang semakin tebal terakumulasi saat proto-Bumi mendingin. Akhirnya atmosfer mencapai kapasitas maksimumnya untuk menahan air dan hujan mulai turun. Gunung berapi terus meletus, Bumi terus mendingin dan hujan terus turun. Akhirnya air mulai menumpuk, membentuk lautan pertama. Lautan pertama itu berisi air tawar.

Beberapa batuan tertua di Bumi, berusia sekitar 3,5 miliar tahun, mengandung fosil yang diidentifikasi sebagai bakteri. Batuan yang sedikit lebih tua, sekitar 3,8 miliar tahun, mengandung jejak senyawa organik. Pada tahun 1952, mahasiswa pascasarjana Stanley Miller membuat percobaan untuk mensimulasikan kondisi di lautan dan atmosfer Bumi awal. Sistem tertutup Miller mengandung air dan senyawa anorganik seperti yang ditemukan dalam gas vulkanik. Dia mengeluarkan oksigen dan memasukkan elektroda untuk mensimulasikan petir yang biasanya menyertai letusan gunung berapi, karena gangguan atmosfer oleh debu dan gas vulkanik. Untuk mensimulasikan penguapan dan kondensasi alami, Miller menempatkan minuman eksperimentalnya melalui siklus pemanasan dan pendinginan selama seminggu, sambil melewatkan percikan listrik melalui labu. Setelah seminggu, sistem tertutup Miller mengandung asam amino, bahan penyusun bahan hidup.

Eksperimen lanjutan oleh Miller dan lainnya menunjukkan bahwa mengocok labu untuk mensimulasikan aksi gelombang wave mengakibatkan beberapa asam amino terperangkap bersama dalam gelembung-gelembung kecil yang menyerupai gelembung-gelembung paling sederhana bakteri. Mereka juga menunjukkan bahwa asam amino akan menempel pada beberapa mineral alami. Meskipun para ilmuwan belum memicu kehidupan dalam termos, percobaan menunjukkan bahwa bahan-bahan bentuk kehidupan sederhana berkembang di lautan awal Bumi. Analisis DNA dari bentuk kehidupan modern, dari bakteri hingga manusia, menunjukkan bahwa nenek moyang sederhana paling awal hidup di air panas.

Sementara sebagian besar kehidupan modern akan mati lemas di atmosfer awal yang dihasilkan gunung berapi itu, beberapa bentuk kehidupan berkembang dalam kondisi tersebut. Bakteri sederhana seperti yang ditemukan di ventilasi laut dalam menunjukkan bahwa bakteri bertahan dalam kondisi yang keras. Fosil cyanobacteria, sejenis ganggang biru-hijau fotosintesis, berkembang dan menyebar di lautan purba. Produk limbah dari respirasi mereka, oksigen, akhirnya meracuni atmosfer mereka. Polusi mereka mengubah atmosfer cukup untuk memungkinkan pengembangan bentuk kehidupan yang bergantung pada oksigen.

Pentingnya gunung berapi bagi kehidupan tidak berakhir dengan berkembangnya atmosfer yang kaya oksigen. Batuan beku membentuk lebih dari 80 persen permukaan bumi, baik di atas maupun di bawah permukaan laut. Batuan beku (batuan dari api) termasuk batuan vulkanik (meletus) dan plutonik (bahan cair yang mendingin sebelum meletus). Letusan gunung berapi terus menambah lahan, baik dengan memperluas lahan yang ada, seperti di Hawaii, atau dengan membawa pulau-pulau baru ke permukaan, seperti di Surtsey, sebuah pulau yang muncul pada tahun 1963 di sepanjang punggungan tengah laut dekat Islandia.

Bahkan bentuk massa daratan Bumi berhubungan kembali dengan gunung berapi. Gunung berapi terjadi di sepanjang pusat penyebaran Bumi, di mana lava yang meletus perlahan-lahan mendorong lapisan atas Bumi ke dalam konfigurasi yang berbeda. Penghancuran litosfer (kerak dan mantel atas) di zona subduksi juga menyebabkan gunung berapi ketika magma yang meleleh dan kurang padat naik kembali ke permukaan bumi. Gunung berapi ini menyebabkan bahaya yang terkait dengan gunung berapi komposit seperti Mt. St Helens dan Vesuvius. Efek dari letusan eksplosif dari gunung berapi komposit berkisar dari ketidaknyamanan pesawat yang tertunda dan dibatalkan penerbangan akibat abu tebal hingga perubahan pola cuaca saat debu vulkanik mencapai stratosfer dan menghalangi sebagian matahari energi.

Terlepas dari dampak negatif dari aktivitas gunung berapi, ada juga dampak positif dari gunung berapi. Debu vulkanik, abu dan batuan terurai menjadi tanah dengan kemampuan luar biasa untuk menahan nutrisi dan air, menjadikannya sangat subur. Tanah vulkanik yang kaya ini, yang disebut andisol, membentuk sekitar 1 persen dari permukaan bumi yang tersedia.

Gunung berapi terus memanaskan lingkungan lokal mereka. Mata air panas mendukung habitat satwa liar setempat, dan banyak komunitas menggunakan energi panas bumi untuk panas dan listrik.

Kumpulan mineral sering berkembang karena cairan dari intrusi beku. Dari batu permata hingga emas dan logam lainnya, gunung berapi terkait dengan banyak kekayaan mineral di Bumi. Pencarian mineral ini dan bijih lainnya memicu banyak eksplorasi manusia di Bumi.