Lautan Bumi Pernah Berwarna Hijau, dan Bisa Jadi Ungu di Masa Depan

• Lautan Bumi dahulu berwarna hijau akibat kandungan besi tinggi yang larut dalam air laut sekitar 3,8–1,8 miliar tahun lalu.
• Cyanobacteria purba berkembang pesat karena mampu menyerap cahaya hijau, memicu produksi oksigen yang mengubah ekosistem laut secara dramatis.
• Di masa depan, lautan Bumi mungkin berubah menjadi ungu karena meningkatnya kandungan belerang dari aktivitas vulkanik, menyebabkan dominasi bakteri sulfur ungu.

Selama ini, Bumi dijuluki sebagai “planet biru” karena warna lautan luas yang menyelimuti hampir tiga perempat permukaannya. Namun, ternyata julukan tersebut tidak sepenuhnya tepat di masa lalu. Sebuah penelitian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Nature Geology & Evolution mengungkap fakta mengejutkan bahwa dahulu lautan Bumi pernah berwarna hijau, berbeda dari warna biru yang kita kenal saat ini. Tak berhenti di situ, ilmuwan juga menyebut kemungkinan warna lautan dapat berubah lagi, bahkan menjadi ungu di masa mendatang.

Warna hijau laut purba ini berasal dari kandungan zat besi yang sangat tinggi di lautan pada masa Arkean, sekitar 3,8 hingga 1,8 miliar tahun silam. Tim peneliti dari Universitas Nagoya, Jepang, yang dipimpin oleh Taro Matsuo menemukan bahwa kondisi laut hijau ini dipicu oleh besi yang larut dalam jumlah besar, berasal dari pelapukan batuan benua akibat curah hujan tinggi serta letusan vulkanik di dasar lautan. Zat besi yang terbawa oleh air sungai dan aktivitas gunung berapi ini menjadikan laut purba kaya akan besi larut, menciptakan kondisi unik yang tidak ditemui saat ini.

Ada bukti bahwa cyanobacteria berkembang pesat di lautan yang berwarna hijau. Kredit gambar: Universitas Nagoya

Dalam kondisi air kaya besi tersebut, kehidupan di Bumi masih berupa organisme sederhana bersel tunggal, seperti cyanobacteria (bakteri biru-hijau). Berbeda dengan tumbuhan modern yang hanya menggunakan klorofil untuk fotosintesis, cyanobacteria purba ini juga memiliki pigmen tambahan bernama phycoerythrobilin (PEB). Pigmen ini sangat efektif menyerap cahaya hijau yang dominan pada waktu itu. Menurut para ilmuwan, cahaya hijau dominan akibat zat besi teroksidasi menyerap cahaya biru, sementara air laut menyerap cahaya merah, meninggalkan warna hijau sebagai warna utama yang terlihat di laut.

Peristiwa Oksidasi Besar

Adaptasi cyanobacteria dengan pigmen tambahan ini terbukti menjadi kunci evolusi penting, sebab mereka tumbuh pesat dan menghasilkan oksigen dalam jumlah besar melalui fotosintesis. Fenomena ini kemudian memicu peristiwa besar yang dikenal sebagai Great Oxidation Event (Peristiwa Oksidasi Besar), sekitar 2,4 miliar tahun lalu, di mana oksigen mulai mengubah lingkungan laut dan atmosfer secara drastis. Inilah momen penting yang membuka jalan bagi munculnya kehidupan kompleks di Bumi.

Pulau Iwo di Kepulauan Satsunan, Kyushu, pada tahun 2023. Kredit gambar Taro Matsuo

Untuk mendukung temuan teoritis tersebut, peneliti mengacu pada fenomena nyata di pulau vulkanik Iwo Jima, Jepang. Di sekitar pulau tersebut, air laut tampak berwarna kehijauan akibat kandungan zat besi teroksidasi yang tinggi, serupa dengan simulasi kondisi lautan purba dalam penelitian ini. Fenomena alam ini memperkuat hipotesis tentang kondisi laut hijau pada masa lalu.

Selain warna hijau, para ilmuwan juga mengeksplorasi kemungkinan perubahan warna laut Bumi di masa depan. Berdasarkan simulasi komputer, tim Matsuo mengungkap bahwa warna laut bisa saja berubah secara signifikan sesuai kondisi lingkungan yang terus berubah sepanjang waktu. Salah satu kemungkinan perubahan warna laut berikutnya adalah menjadi ungu. Warna ini dapat muncul jika kadar belerang meningkat tajam akibat aktivitas vulkanik intens, ditambah rendahnya kadar oksigen atmosfer.

Lautan berwarna ungu ini nantinya didominasi oleh bakteri sulfur ungu, yang mampu hidup dalam kondisi minim oksigen dengan mengandalkan senyawa belerang sebagai sumber energinya. Walau terdengar unik, perubahan drastis seperti ini sangat memungkinkan mengingat sepanjang sejarah, Bumi selalu mengalami dinamika geologis yang kuat.

Tidak hanya ungu, ilmuwan juga menyebutkan bahwa lautan bahkan bisa berubah warna menjadi merah di bawah kondisi suhu ekstrem tropis. Warna merah ini akan muncul akibat terbentuknya oksida besi merah yang terbawa ke laut melalui aliran sungai atau melalui angin. Selain itu, ledakan populasi alga merah yang dikenal sebagai “pasang merah” atau red tide juga dapat menyebabkan perubahan warna dramatis ini.

Implikasi Perubahan Warna Lautan bagi Kehidupan di Bumi

Perubahan warna lautan tidak hanya sekadar fenomena visual, melainkan juga memiliki dampak penting terhadap ekosistem dan evolusi kehidupan. Sebagai contoh, munculnya oksigen akibat fotosintesis cyanobacteria di lautan hijau purba telah mengubah Bumi secara fundamental, memungkinkan organisme multiseluler muncul dan berkembang. Hal ini menunjukkan bagaimana perubahan kecil dalam kondisi laut dapat memiliki dampak besar terhadap evolusi makhluk hidup di planet kita.

Dalam konteks modern, perubahan iklim yang terjadi akibat aktivitas manusia juga berpotensi mempercepat pergesiran warna lautan. Pemanasan global dan perubahan kondisi cuaca dapat secara signifikan memengaruhi populasi fitoplankton yang merupakan dasar rantai makanan laut. Karena fitoplankton mengandung klorofil yang berwarna hijau, perubahan distribusi dan populasinya tentu saja dapat mempengaruhi tampilan warna keseluruhan lautan kita.

Selain itu, penelitian tentang warna laut ini memberikan perspektif baru dalam pencarian kehidupan di luar angkasa. Menurut para peneliti, planet-planet yang tampak berwarna hijau pucat jika diamati dari luar angkasa bisa menjadi kandidat kuat untuk ditemukannya kehidupan primitif berbasis fotosintesis, mirip dengan Bumi pada masa purba.