ASAL MULA AIR

Hidrosfer di bumi mengandung kurang lebih 1,4 miliar km³ air. Volume yang sungguh fantastis. Sebagaimana telah disebutkan di atas, rekaman geologi mengindikasikan bahwa air telah secara aktif mengerosi batuan dan mengendapkan sedimen setidaknya sejak 3,8 miliar tahun lalu. Beberapa hipotesis telah diajukan dan diuji untuk mengetahui asal mula hidrosfer bumi. Ada 4 hipotesis yang berkaitan dengan keberadaan air, yaitu: (1) hipotesis hidrosfer primordial, (2) hipotesis pelapukan, (3) hipotesis outgassing, dan (4) hipotesis akumulasi terrestrial.

Sebagaimana material pembentuk bumi yang akhirnya mengeras, sejak sekitar 4,5 miliar tahun lalu diduga air telah ada dan merupakan hasil dari pembentukan atmosfer dan hidrosfer primordial kala itu. Akan tetapi, jika hidrosfer yang kita miliki sekarang merupakan perkembangan secara perlahan dari atmosfer primordial, komposisi yang ada sekarang seharusnya mirip atau sama dengan atmosfer dan samudera primordial. Pada kenyataannya, hidrosfer jarang mengandung gas seperti neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), dan xenon (Xe) dibandingkan dengan atmosfer saat ini. Hal ini membuktikan bahwa pandangan yang menyatakan atmosfer primordial merupakan asal mula dari hidrosfer saat ini tidaklah beralasan.

Hilangnya gas selama jangka waktu panjang akan mempengaruhi juga hilangnya unsur-unsur ringan seperti air (H₂O) yang memiliki berat molekul 18 dan neon yang memiliki berat molekul 20. Sebagai tambahan, tumbukan material besar yang terjadi selama masa pertumbuhan bumi akan menghilangkan atmosfer primitif. Munculah suatu anggapan yang lebih baru, atmosfer dan hidrosfer bumi saat ini bersifat sekunder. Atmosfer dan hidrosfer terbentuk pada awal dan setelah pengerasan bumi karena adanya outgassing atau pertumbuhan. Pemikiran tersebut melatarbelakangi munculnya hipotesis outgassing.

William W. Rubey telah mempelajari asal mula batuan fosfat di lautan. Rubey membandingkan komposisi dari berbagai batuan kerak dengan tipe yang berbeda-beda. Pada pelapukan batuan beku yang sederhana, ditemukan air, karbondioksida, dan klorine yang jauh lebih banyak. Dengan kata lain, semestinya ada sumber lain untuk air dan kelebihan cairan yang lain yang membentuk hidrosfer. Rubey mempostulatkan bahwa proses seperti outgassing bumi dari gunung api dan palung laut yang dalam dapat berhubungan dengan peristiwa asal mula hidrosfer.

Pengujian batuan meteor—diperkirakan menyerupai atau mirip dengan mantel—serta kesimpulan geologi lain mengindikasikan bahwa mantel mengandung 0,1 hingga 1,5 persen air. Berdasarkan jumlah relatif batuan mantel dan air, mantel seharusnya kehilangan masanya mendekati 0,031 persen dari masa air untuk menghasilkan air di hidrosfer yang teramati cukup beralasan.

Ide terakhir yang menyatakan air bumi berasal dari luar angkasa telah menarik dan merevisi cara baru yang menyatakan hipotesis akhir tentang asal mula hidrosfer (hipotesis akumulasi terestrial). Louis Frank, ilmuwan ruang angkasa dari Universitas Iowa, telah menguji gambar bumi pada tahun 1980-an yang diperoleh dari ekspedisi satelit Dynamic Explorer I. Gambar tersebut dihasilkan oleh absorbsi dan radiasi kembali energi matahari oleh atom oksigen di dalam dan di luar atmosfer bumi. Dari gambar tersebut terlihat lubang atau bintik-bintik hitam. Frank menyatakan lubang tersebut dihasilkan karena benturan komet seukuran rumah, bola es, atau material yang lain. Pengujian gambar tersebut menuntun Frank untuk menyimpulkan bahwa komet atau material tersebut masuk atmosfer bumi dengan jumlah rata-rata 20 per menit atau 10 juta per tahun. Dari nilai tersebut dapat diperkirakan bahwa bumi akan menerima sekitar 2,5 cm tambahan air selama 1.000 tahun. Tambahan air tersebut lebih dari cukup untuk mengisi samudera selama 4 Ma. Walaupun teori ini masih menjadi kontroversi, hal ini penting untuk dicatat bahwa debat mengenai sesuatu yang fundamental, yang dalam hal ini air di bumi, tetap terus menarik perhatian ilmuwan.