Ancaman bagi tumbuhan di Bumi diperkirakan datang jauh sebelum Matahari memasuki fase raksasa merah. Sebuah studi menaksir kehidupan tumbuhan dapat mencapai batasnya dalam sekitar 1,35 miliar hingga 1,87 miliar tahun dari sekarang.
Batas tersebut bukan semata-mata dipicu panas ekstrem, melainkan juga menyusutnya karbon dioksida di atmosfer. Gas ini merupakan bahan utama fotosintesis, sehingga penurunannya dapat membuat tumbuhan makin sulit bertahan.
Matahari yang Makin Terang Mengubah Keseimbangan Bumi
Matahari diperkirakan terus bertambah terang seiring perjalanan waktu dan meningkatkan energi yang diterima Bumi. Kenaikan radiasi ini akan mendorong pemanasan planet serta memberi tekanan besar pada biosfer.
Menurut studi yang dimuat dalam JGR Atmospheres, umur maksimum biosfer Bumi dibatasi oleh peningkatan kecerahan Matahari. Sistem karbon jangka panjang kemudian merespons kondisi tersebut dengan menarik karbon dioksida dari atmosfer dan menyimpannya dalam batuan karbonat.
Proses itu membantu menekan efek rumah kaca yang dapat makin menguat ketika Bumi menerima lebih banyak energi dari Matahari. Namun, mekanisme penyeimbang tersebut juga menciptakan masalah bagi tumbuhan karena ketersediaan karbon dioksida terus berkurang.
Dua Kemungkinan Batas bagi Kehidupan Tumbuhan
Tim peneliti menjalankan 29 model iklim untuk menguji masa depan biosfer dalam sejumlah kondisi berbeda. Simulasi itu menilai kemungkinan ketika Bumi menjadi terlalu panas dan ketika karbon dioksida tidak lagi cukup bagi kehidupan tumbuhan pada suhu yang stabil.
| Skenario | Perkiraan Batas | Faktor Utama |
|---|---|---|
| Karbon dioksida tidak berubah | Hingga 1,87 miliar tahun | Tumbuhan dengan fotosintesis CAM berpotensi bertahan lebih lama |
| Karbon dioksida menurun | Sekitar 1,35 miliar tahun | Karbon dioksida tak lagi mencukupi bagi tumbuhan |
Dalam skenario karbon dioksida tetap tersedia, kelompok tumbuhan dengan fotosintesis CAM, atau metabolisme asam krasulasea, diperkirakan memiliki ketahanan paling panjang. Model tersebut menempatkan batas kelangsungan hidupnya hingga sekitar 1,87 miliar tahun.
Hasil berbeda muncul ketika karbon dioksida terus menurun seiring respons sistem karbon Bumi. Dalam kondisi itu, kehidupan tumbuhan dapat menghadapi batas sekitar 1,35 miliar tahun, saat pasokan gas tersebut menjadi kendala yang lebih besar daripada kestabilan suhu.
Fotosintesis Menentukan Siapa yang Bertahan Paling Lama
Perbedaan jenis fotosintesis membuat batas waktu bagi tumbuhan tidak dapat dipukul rata. Sebagian kelompok diperkirakan lebih tahan terhadap penurunan karbon dioksida dibandingkan kelompok lain.
Penelitian sebelumnya bahkan pernah memperkirakan akhir kehidupan tumbuhan dapat terjadi sekitar 100 juta tahun lagi. Perkiraan yang lebih singkat itu dikaitkan dengan potensi gangguan pada siklus karbonat-silikat Bumi.
Meski demikian, rentang waktu tersebut dapat berubah hingga sekitar 1,5 miliar tahun karena kemampuan fotosintesis setiap tumbuhan tidak sama. Kajian terbaru menempatkan penurunan karbon dioksida sebagai salah satu penentu penting bagi masa depan biosfer Bumi.
Angka Ini Bukan Tanggal Pasti Akhir Kehidupan
Para peneliti menekankan bahwa perhitungan mereka memakai kinerja fotosintesis yang dikenal saat ini. Model 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. Perbandingan model pada tingkat insolasi tinggi dan rendah dinilai dapat membantu mempersempit perkiraan waktu perubahan biosfer di Bumi.
Temuan ini tidak menetapkan satu tanggal pasti bagi berakhirnya kehidupan di planet ini. Namun, hasilnya menunjukkan perubahan perlahan pada Matahari, iklim, karbon dioksida, dan fotosintesis dapat membatasi tumbuhan jauh sebelum Matahari menjadi raksasa merah.
