Mari lihat bukti yang ada.
Saya memerlukan Gavin Schmidt lima minit untuk meningkatkan kepantasan saya.
Schmitd adalah pengarah Institut Penyelidikan Angkasa Goddard NASA (juga dikenali sebagai GISS), sebuah institusi ilmiah bertaraf dunia untuk penyelidikan klimatologi. Suatu hari tahun lalu saya datang ke GISS dengan cadangan yang tidak biasa. Sebagai ahli astrofizik, saya mula mempelajari pemanasan global dari "perspektif astrobiologi". Artinya, saya berusaha untuk mengetahui apakah peradaban yang muncul di planet mana pun, dengan aktivitinya, memprovokasi perubahan iklimnya sendiri. Saya tiba di GISS pada hari itu dengan harapan dapat memperoleh pengetahuan tentang klimatologi dan, mungkin, mencari teman untuk karya ini. Ini adalah bagaimana saya berakhir di pejabat Gavin.
Semasa saya dengan bersemangat membincangkan rancangan penyelidikan saya, Gavin mengganggu saya.
"Tunggu sebentar," katanya, "bagaimana anda tahu bahawa kita adalah satu-satunya peradaban yang pernah ada di planet kita?"
Saya mengambil masa beberapa saat untuk mengangkat rahang saya yang jatuh dari lantai. Sudah tentu, saya masuk ke pejabat Gavin yang bersedia untuk mengalihkan pandangan saya mengenai penyebutan peradaban ekso. Tetapi peradaban yang ditanyakannya mungkin wujud berjuta-juta tahun yang lalu. Duduk di sini dan melihat dengan pandangan dalaman saya melalui teleskop evolusi besar di masa lalu Bumi, saya merasakan semacam pening sementara. "Ya," saya bergumam, "mungkinkah kita sudah mempunyai peradaban industri sejak dulu?"
Kami tidak pernah kembali kepada persoalan peradaban lain. Tetapi perbualan pertama itu memulakan kajian baru yang baru-baru ini kami terbitkan di International Journal of Astrobiology. Dan walaupun tidak ada di antara kita yang memahami hal ini pada saat itu, tetapi pertanyaan mendalam Gavin membuka jendela bukan sahaja masa lalu Bumi, tetapi juga masa depan kita sendiri.
Kita terbiasa memikirkan peradaban yang pupus sebagai patung yang tenggelam dan runtuhan bawah tanah. Jenis artifak yang ditinggalkan dari masyarakat manusia masa lalu adalah baik jika anda hanya berminat dalam jangka masa beberapa ribu tahun. Tetapi setelah anda menghabiskan masa beratus-ratus juta tahun, perkara menjadi lebih rumit.
Video promosi:
Ketika datang ke bukti langsung untuk keberadaan peradaban industri - seperti kota, kilang, dan jalan - jejak geologi dapat ditelusuri kembali ke masa Quaternary yang disebut, yang dimulai 2,6 juta tahun yang lalu. Sebagai contoh, bahagian permukaan bumi kuno yang tertua terdapat di Gurun Negev. Dia "hanya" berumur 1.8 juta tahun. Kawasan permukaan bumi yang lebih kuno biasanya terdapat di bahagian, misalnya, di mana terdapat sesuatu seperti tebing atau di mana batu itu ditambang. Sekiranya anda ingin pergi lebih jauh daripada tempoh kuarter, anda akan mendapati bahawa semua perkara di sana telah bertukar menjadi debu dan bercampur.
Dan jika kita pergi sejauh ini, tidak akan ada lagi perbincangan mengenai peradaban manusia. Homo sapiens muncul di planet ini tidak lebih awal dari 300 ribu tahun yang lalu atau sesuatu seperti itu. Ini bermaksud bahawa masalah kita menyangkut spesies lain, itulah sebabnya Gavin menyebutnya sebagai "hipotesis Silurian", setelah salah satu episod siri TV Who Who yang lama, di mana terdapat reptilia pintar.
Oleh itu, bolehkah penyelidik menemui bukti yang jelas bahawa beberapa spesies kuno mencipta peradaban perindustrian yang berumur pendek sebelum kita? Sebagai contoh, mungkin beberapa mamalia awal di era Paleosen (sekitar 60 juta tahun yang lalu) berkembang pesat dan membentuk peradaban. Sudah tentu, terdapat fosil. Tetapi sisa-sisa fosil kehidupan selalu langka, dan ia sangat berbeza bergantung pada masa dan tempat kediaman makhluk hidup. Oleh itu, sangat mudah untuk melangkau peradaban perindustrian yang telah wujud hanya 100 ribu tahun, tetapi sementara itu, ia adalah 500 kali lebih lama daripada peradaban kita sendiri yang wujud hingga kini.
Memandangkan semua bukti langsung akan hilang menjadi hilang dalam berjuta-juta tahun, bukti apa yang masih dapat dijumpai sekarang? Adalah lebih baik untuk menjawab soalan ini dengan mencari tahu apa yang akan kita tinggalkan sekiranya peradaban manusia runtuh pada tahap perkembangan ini.
Sekarang bahawa peradaban perindustrian kita telah benar-benar global, aktiviti kolektif umat manusia meninggalkan pelbagai jejak yang mungkin ditemui oleh para saintis pada masa akan datang, dalam 100 juta tahun. Penggunaan baja secara aktif, misalnya, memberi makan tujuh miliar orang, tetapi ini juga bermaksud bahawa simpanan nitrogen planet ini diarahkan ke pengeluaran makanan. Penyelidik masa depan harus melihat ini dari ciri-ciri nitrogen yang tersimpan dalam batuan enapan pada zaman kita. Perkara yang sama berlaku untuk keserakahan kita yang tidak dapat dilupakan untuk nadir bumi yang digunakan dalam alat elektronik. Kini terdapat lebih banyak atom mereka di permukaan bumi daripada tanpa kita. Mereka juga akan dijumpai di sedimen masa depan. Kami juga begitu aktif dalam pengeluaran dan penggunaan steroid sintetik,bahawa mereka juga dapat ditemui di lapisan geologi dalam 10 juta tahun.
Kemudian semua plastik itu. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa sejumlah besar plastik dan serpihan polietilena "serpihan laut" disimpan di dasar laut, di mana sahaja dari kawasan pesisir hingga ke parit laut dalam dan bahkan di Kutub Utara. Angin, matahari dan ombak mengisar objek besar bahan ini dan mengisi laut dengan zarah plastik mikroskopik yang dapat menetap ke dasar laut, membentuk lapisan geologi yang stabil.
Akan tetapi, persoalan besarnya adalah berapa lama jejak peradaban kita akan bertahan. Dalam penyelidikan kami, kami mendapati bahawa masing-masing mempunyai peluang untuk membentuk simpanan masa depan. Ironinya, bagaimanapun, penanda kewujudan umat manusia sebagai peradaban maju yang paling menjanjikan mungkin merupakan hasil aktiviti yang paling mengancamnya.
Apabila kita membakar bahan bakar fosil, kita melepaskan karbon yang pernah menjadi sebahagian daripada tisu hidup kembali ke atmosfera. Salah satu daripada tiga jenis karbon kuno ini, salah satu isotop unsur ini, habis. Semakin banyak bahan bakar fosil yang kita bakar, semakin banyak keseimbangan peralihan isotop ini. Para saintis atmosfera menyebutnya sebagai kesan Sousse, dan perubahan nisbah isotop karbon akibat pembakaran bahan bakar fosil telah mudah dikesan sejak abad yang lalu. Kenaikan suhu juga meninggalkan isyarat isotop. Perubahan ini akan dapat dilihat oleh mana-mana saintis masa depan yang menganalisis lapisan batuan yang terdedah pada zaman kita. Bersama dengan petunjuk ini, lapisan geologi Anthropocene juga dapat mencerminkan lonjakan pendek dalam kepekatan nitrogen, mengandungi nanopartikel plastik dan juga steroid sintetik. Oleh itu, jika semua jejak peradaban kita kekal di masa depan, mungkin "isyarat" yang sama di batu sekarang juga hanya menunggu untuk memberitahu kita tentang peradaban yang sudah lama wujud?
56 juta tahun yang lalu, Bumi mengalami Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM). Semasa PETM, suhu purata planet meningkat hingga 15 darjah Fahrenheit lebih tinggi daripada tempat kita tinggal sekarang. Itu adalah dunia yang hampir tidak ada ais, dan suhu musim panas yang biasa di kutub mencapai hampir 70 darjah Fahrenheit. Melihat data isotop dari masa PETM, saintis dapat melihat bahawa kedua-dua karbon dan oksigen berkelakuan sama seperti, menurut jangkaan kami, mereka akan berperilaku di lapisan geologi Antroposena. Terdapat peristiwa lain dalam sejarah Bumi, seperti PETM, yang membawa jejak yang serupa dengan kejadian yang masih ada di Anthropocene kita. Ini termasuk peristiwa yang berlaku beberapa juta tahun selepas PETM, yang membentuk simpanan Eosen yang misterius, dan peristiwa berskala besar pada masa Cretaceous,akibatnya lautan ditinggalkan tanpa oksigen selama ribuan tahun (atau lebih lama lagi).
Adakah semua bukti wujudnya peradaban industri bukan manusia sebelumnya? Hampir pasti tidak. Walaupun terdapat bukti bahawa PETM disebabkan oleh pembebasan karbon fosil secara besar-besaran ke udara, masa di mana semuanya berlaku adalah penting di sini. Letupan isotop semasa PETM telah berlaku selama beberapa ratus ribu tahun. Apa yang menjadikan Anthropocene begitu istimewa dalam sejarah Bumi adalah kadar di mana kita melepaskan karbon fosil ke atmosfera. Terdapat tempoh geologi ketika kepekatan CO2 di Bumi sama tinggi atau bahkan lebih tinggi daripada yang ada sekarang. Tetapi tidak pernah dalam berbilion tahun sejarah planet kita begitu banyak karbon fosil dilepaskan ke atmosfer dengan begitu cepat. Oleh itu, pecahan isotop yang kita lihat dalam profil geologi mungkin tidak cukup tajam,untuk mengesahkan hipotesis Siluria.
Tetapi ada satu komplikasi di sini. Sekiranya aktiviti perindustrian terdahulu tidak lama, mungkin tidak mudah bagi kita untuk melihatnya. Letupan di PETM terutama menunjukkan kepada kita jangka masa ketika Bumi bertindak balas terhadap "rangsangan", dan tidak semestinya pada jangka masa ketika, sebenarnya, rangsangan ini sendiri bertindak. Oleh itu, mengenal pasti peristiwa jangka pendek dalam sedimen kuno mungkin memerlukan kaedah pengesanan inovatif khas. Dengan kata lain, jika anda tidak mencarinya secara khusus, anda mungkin tidak akan melihatnya. Memahami ini mungkin merupakan penemuan paling konkrit dalam kajian kami.
Sering kali anda menulis artikel di mana anda menetapkan teori yang tidak anda sokong. Saya dan Gavin tidak percaya bahawa ada peradaban yang berusia 50 juta tahun di Bumi di Paleosen. Mengemukakan soalan sama ada kita dapat "melihat" jejak keberadaan peradaban perindustrian kuno, kita terpaksa mengemukakan persoalan kesan generik dari mana-mana peradaban di planet ini. Ini tepatnya perspektif astrobiologi perubahan iklim. Membangun tamadun bermaksud bahawa anda mengumpulkan tenaga planet dan menjadikannya berfungsi (kerja membina peradaban). Pada masa ini ketika peradaban benar-benar mencapai skala planet, ia sendiri mula mempengaruhi sistem planet yang memberinya kehidupan (udara, air, batuan). Hal ini berlaku terutamanya bagi peradaban muda seperti kita,yang masih mendaki tangga peluang teknologi. Dengan kata lain, anda harus membayar semuanya. Walaupun beberapa sumber tenaga akan memberi kesan yang kurang - misalnya, tenaga matahari berbanding dengan bahan bakar fosil - masih mustahil untuk mengembangkan peradaban global tanpa mempengaruhi planet ini sama sekali.
Apabila anda menyedari, setelah melihat perubahan iklim, bahawa anda perlu mencari beberapa cara yang kurang agresif untuk menghasilkan tenaga, maka anda akan mula memberi kesan yang lebih kecil pada planet ini. Oleh itu, semakin sedar alam sekitar peradaban anda, semakin sedikit jejak yang akan anda tinggalkan untuk generasi akan datang.
Selain itu, pekerjaan kami telah menemukan potensi kemungkinan bahwa di beberapa planet mungkin terdapat kitaran peradaban berasaskan bahan bakar fosil yang diciptakan dan dimusnahkan. Sekiranya peradaban menggunakan bahan bakar fosil, perubahan iklim dapat menyebabkan kadar oksigen lautan turun secara mendadak. Tahap oksigen yang rendah di lautan, yang disebut "oceanic anoxia", menyumbang kepada penciptaan pelbagai bahan bakar fosil, terutama minyak dan arang batu. Oleh itu, satu tamadun yang hancur dapat mempersiapkan landasan untuk wujudnya peradaban baru pada masa akan datang.
Mengemukakan soalan mengenai peradaban yang hilang dalam masa, kami juga tertanya-tanya apakah boleh ada beberapa peraturan universal yang mengatur pengembangan semua biosfer dalam semua potensi mereka yang beragam, termasuk kemunculan peradaban. Walaupun tanpa orang Paleosen yang memandu dengan trak pikap, kita baru mulai memahami betapa kaya potensi ini.
Adam Frank adalah profesor astrofizik di University of Rochester. Karyanya telah diterbitkan dalam Scientific American, The New York Times dan NPR. Menulis buku "Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth".
