Celah Turkana di Afrika Timur adalah sarang penemuan fosil paling awal nenek moyang kita dan sarang sebenarnya dari aktivitas gunung berapi yang disebabkan oleh pergeseran lempeng tektonik. Kini para peneliti telah menemukan bahwa kerak bumi di wilayah tersebut telah menipis secara signifikan, yang mengisyaratkan akan pecahnya Afrika pada akhirnya—dan dengan penemuan ini, para peneliti menawarkan perspektif baru tentang bagaimana catatan fosil Turkana yang terkenal mengenai evolusi manusia muncul.
Temuan ini dipublikasikan di Komunikasi Alam.
Para ilmuwan telah lama terpesona dengan Celah Turkana, dataran rendah selebar 500 kilometer yang membentang antara Kenya dan Ethiopia. Keretakan ini merupakan bagian dari Sistem Keretakan Afrika Timur yang lebih besar, yang membentang dari Depresi Afar di timur laut Ethiopia hingga Mozambik di selatan, dengan lempeng tektonik Afrika di satu sisi dan lempeng Arab dan Somalia di sisi lain. Di Celah Turkana, lempeng Afrika dan Somalia terpisah dengan kecepatan sekitar 4,7 milimeter per tahun. Dalam proses yang disebut rifting, kerak bumi meregang secara horizontal, menyebabkannya melengkung dan retak, sehingga melepaskan magma dari dalam.
Tidak setiap episode keretakan berakhir dengan pecahnya benua. Namun, Keretakan Turkana tampaknya ditakdirkan untuk mengalami nasib serupa.
“Kami menemukan bahwa keretakan di zona ini lebih parah, dan keraknya lebih tipis, dibandingkan yang diketahui siapa pun,” kata pemimpin penulis studi Christian Rowan, Ph.D. mahasiswa di Observatorium Bumi Lamont-Doherty Universitas Columbia, yang merupakan bagian dari Sekolah Iklim Columbia. “Afrika Timur telah mengalami kemajuan lebih jauh dalam proses perpecahan dibandingkan yang diperkirakan sebelumnya.”
Rowan dan rekannya menggunakan kumpulan data unik pengukuran seismik berkualitas tinggi yang dikumpulkan oleh mitra industri dan diperoleh melalui kerja sama dengan Turkana Basin Institute, sebuah organisasi penelitian yang didirikan oleh mendiang ahli paleoantropologi Richard Leakey untuk mempelajari lebih lanjut tentang evolusi manusia dan konteks geologisnya di Kenya. Dengan mempelajari bagaimana gelombang akustik yang digunakan dalam pengukuran dipantulkan oleh lapisan bawah permukaan, kemudian menggabungkan interpretasinya dengan pencitraan bawah permukaan dalam lainnya, para peneliti memvisualisasikan struktur sedimen dan seberapa jauh letak bagian atas kerak bumi di Celah Turkana.
Di sepanjang sumbu keretakan, kerak bumi—lapisan batuan terluar yang berada di atas mantel transisi Bumi—tebalnya sekitar 13 kilometer. Penipisan ini signifikan dibandingkan dengan kerak bumi setebal lebih dari 35 kilometer yang berada jauh dari pusat keretakan dan merupakan ciri dari proses yang disebut “necking”.
Namanya berasal dari bentuknya. Rowan menyamakan penipisan kerak yang meregang dengan pergeseran lempeng tektonik dengan “leher” sepotong gula-gula air asin yang ditarik dari setiap ujungnya—bagian tengahnya menipis dan memanjang meskipun ujung gula-gula tetap tidak berubah. “Semakin tipis keraknya, maka semakin lemah pula keraknya, sehingga mendorong terjadinya keretakan terus-menerus,” kata Rowan. Akhirnya keraknya pecah.
“Kita telah mencapai ambang kritis” pecahnya kerak bumi, kata Anne Bécel, ahli geofisika di Lamont dan salah satu penulis studi tersebut. “Kami pikir ini adalah alasan mengapa mereka lebih mungkin untuk berpisah.”
Namun hal ini akan terjadi pada masa geologis, jadi “kritis” itu relatif. Celah Turkana mulai terbelah sekitar 45 juta tahun yang lalu, dan para peneliti memperkirakan bahwa retakan tersebut dimulai setelah sebuah episode letusan gunung berapi yang meluas sekitar 4 juta tahun yang lalu. Diperlukan waktu beberapa juta tahun lagi sebelum necking tersebut membuka jalan ke lautan, tahap selanjutnya dalam keretakan tersebut, ketika magma akan melonjak melalui celah tersebut dan menciptakan dasar laut baru bagi air untuk mengalir dari Samudera Hindia ke utara.
Para peneliti juga menemukan bukti adanya periode keretakan sebelumnya yang tidak berakhir dengan pecahnya benua namun membuat kerak bumi melemah dan menipis, sehingga berkontribusi terhadap fase keretakan saat ini. “Ini menantang beberapa gagasan tradisional tentang bagaimana benua terpecah,” kata Rowan.
Keretakan Turkana adalah keretakan benua aktif pertama yang teridentifikasi yang mengalami perpecahan, sehingga penting untuk mempelajari proses tektonik yang terkait dengan fase kritis pemisahan benua ini. “Pada dasarnya, kami sekarang memiliki posisi terdepan untuk mengamati fase keretakan kritis yang pada dasarnya membentuk semua margin keretakan di seluruh dunia,” kata rekan penulis Folarin Kolawole, yang juga bekerja di Lamont. Proses retakan tersebut kemudian terhubung ke sistem Bumi lainnya; memahaminya membantu para ilmuwan merekonstruksi lanskap, vegetasi, dan iklim masa lalu. “Kemudian kita dapat menggunakan pengetahuan tersebut untuk memahami apa yang akan terjadi di masa depan, bahkan dalam skala waktu yang lebih singkat,” kata Bécel.
Temuan mereka juga mempunyai implikasi dalam domain yang sangat berbeda: studi tentang evolusi manusia. Celah Turkana telah menghasilkan lebih dari 1.200 fosil hominin yang berumur 4 juta tahun. Jumlah tersebut merupakan sepertiga dari seluruh fosil yang ditemukan di Afrika, dan banyak ahli paleoantropologi berpendapat bahwa 'Taman Eden' yang ilmiah ini merupakan tempat evolusi nenek moyang manusia. Rowan dan rekannya berpendapat bahwa temuan mereka mungkin menunjukkan narasi yang berbeda.
Menyusul penyebaran vulkanisme sekitar 4 juta tahun yang lalu, necking mengawali penurunan permukaan Celah Turkana, tempat sedimen berbutir halus yang cocok untuk pengawetan fosil terakumulasi dengan cepat. “Kondisinya tepat untuk mempertahankan catatan fosil yang berkelanjutan,” kata Rowan.
Oleh karena itu, ada kemungkinan bahwa Celah Turkana tidak secara unik penting dalam evolusi dan diversifikasi nenek moyang hominin kita, namun lebih merupakan tempat di mana kondisi memungkinkan untuk mendokumentasikannya.
Itu masih sebatas hipotesis, “tetapi peneliti lain kini dapat menggunakan hasil kami untuk mengeksplorasi ide-ide tersebut,” kata Rowan. “Selain itu, hasil penelitian kami dapat dimasukkan ke dalam model tektonik ditambah dengan iklim untuk benar-benar mengeksplorasi bagaimana perubahan tektonik dan iklim mempengaruhi evolusi kita.”
Tim peneliti termasuk Paul Betka dari Western Washington University dan John Rowan dari Universitas Cambridge.
Tinggalkan Balasan