Kehidupan di Bumi, yang dimulai dari mikroorganisme sederhana yang berevolusi dan terdiversifikasi menjadi beragam spesies luar biasa seperti yang hidup saat ini, memang selalu penuh gejolak.

Peristiwa kepunahan massal bisa terjadi tanpa peringatan, memusnahkan banyak spesies dan memberi ruang bagi spesies lain untuk mengambil alih.

Tapi bukan cuma bencana seperti supervolcano dan hantaman asteroid yang menyebabkan kepunahan massal.

Riset baru menunjukkan bahwa sekitar waktu lima peristiwa kepunahan massal terbesar yang tercatat, kimia Bumi sempat “goyah”.

Kalau dilihat ke belakang, itu adalah tanda peringatan akan perubahan yang akan datang.

Studi baru yang terbit di Nature Communications menunjukkan bahwa iklim Bumi menempati lima rezim iklim berbeda yang dipisahkan oleh periode transisi tajam berupa perubahan lingkungan yang cepat selama 539 juta tahun terakhir.

Selama periode transisi ini, para ilmuwan menemukan, kehidupan di Bumi sangat rentan terhadap kepunahan massal. Ini memberi penjelasan historis baru kenapa beberapa periode waktu ditandai hilangnya keanekaragaman hayati yang ekstrem.

Riset ini menjelaskan sebuah metrik untuk “kerentanan biosfer” secara keseluruhan, yaitu menggabungkan laju kemunculan dan kepunahan spesies dengan keanekaragaman hayati yang ada, untuk menunjukkan apakah Bumi sedang berada di periode ketika kepunahan massal lebih mungkin terjadi.

Ukuran stres biotik ini “meningkat ketika laju kepunahan dan laju kemunculan spesies meningkat, yang juga mencerminkan dorongan untuk beradaptasi dengan kondisi baru yang menantang,” kata salah satu penulis studi, Andrej Spiridonov, paleontolog dan ilmuwan sistem Bumi di Vilnius University, Lithuania, kepada ScienceAlert.

“Ukuran ini juga meningkat ketika keanekaragaman menurun, sehingga mencerminkan menyusutnya kemungkinan-kemungkinan biotik. Perlu dicatat bahwa kerentanan adalah metrik gabungan, dan ketika kondisi biosfer rentan, bukan berarti setiap spesies atau wilayah di dunia sedang tertekan.”

Kalau kamu mau masuk ke hitungan matematisnya, indeks kerentanan biosfer sebenarnya formula sederhana yang dihitung dari logaritma natural intensitas total turnover, yaitu gabungan laju kemunculan dan kepunahan taksa relatif terhadap keanekaragaman yang distandarkan.

Singkatnya, indeks ini membandingkan laju perubahan ekologis dengan keanekaragaman hayati keseluruhan untuk menunjukkan apakah suatu ekosistem tidak stabil dan karena itu rentan terhadap perubahan yang lebih drastis.

Saat diuji, para peneliti menemukan kerentanan keseluruhan bervariasi di lima periode waktu yang mereka identifikasi, masing-masing berlangsung 10 hingga lebih dari 100 juta tahun.

Selama periode-periode ini, yang oleh para peneliti disebut sebagai “Haggis bins” karena beberapa grafiknya mengingatkan mereka pada hidangan khas Skotlandia, kerentanan yang tinggi terhadap kepunahan dan hilangnya keanekaragaman hayati sebagian besar berkorelasi dengan suhu yang meningkat.

Era dengan suhu lebih tinggi, menurut mereka, cenderung bertepatan dengan kerentanan biosfer latar yang lebih besar.

Tapi kerentanan biosfer melonjak setiap kali satu periode berakhir dan periode lain dimulai, sementara “Lima Besar” kepunahan massal juga terkait dengan puncak-puncak kerentanan.

Ini bukan berarti turbulensi lingkungan menyebabkan kepunahan massal, kata Spiridonov. Misalnya, kita tahu dalam beberapa kasus ada peristiwa lain seperti hantaman asteroid raksasa yang terlibat.

Tapi ini menunjukkan bahwa transisi-transisi ini bisa berfungsi sebagai tanda peringatan bahwa kehidupan di Bumi untuk sementara akan lebih rapuh dari biasanya, dan lebih rentan terhadap bencana lain yang datang.

“Saat sistem mendekati transisi kritis,” katanya, itu memberi informasi “tentang kemungkinan perubahan besar yang akan datang, seperti kepunahan massal atau bahkan serangkaian kepunahan massal.”

Lalu apa artinya untuk hari ini?

Studi ini menawarkan analisis historis, ia tidak bisa memprediksi apa yang akan terjadi pada manusia atau spesies lain yang sedang menghadapi krisis iklim yang sedang berlangsung dan periode kepunahan yang dipercepat.

Terkait: Kepunahan Massal Terbesar Bumi Mengungkap Kemiripan yang Mengerikan dengan Dunia Saat Ini

“Studi kami menunjukkan bahwa era geologi saat ini, Kenozoikum, luar biasa stabil dengan kerentanan rendah,” jelasnya.

“Ini bukan berarti dampak eksternal dari kekuatan geofisika atau dampak manusia tidak punya efek signifikan terhadap evolusi biosfer. Hanya saja, dengan kondisi latar yang berbeda, seperti yang terjadi di era geologi lain, gangguan semacam itu akan punya efek yang jauh lebih besar.”

Riset ini telah terbit di Nature.