Jakarta | Sumbu Bumi telah bergeser empat kali selama 320 juta tahun terakhir, termasuk pada masa ketika dinosaurus masih menghuni planet ini. Temuan tersebut menunjukkan bahwa perubahan posisi kutub bukan semata-mata peristiwa baru atau fenomena yang berlangsung dalam sejarah modern. Sebaliknya, pergeseran itu merupakan bagian dari pola geologis yang berulang dan dapat ditelusuri melalui rekaman batuan purba. Penelitian ini memberikan gambaran lebih panjang mengenai cara Bumi mengubah orientasinya sepanjang waktu.
Hasil tersebut berasal dari penelitian Matthew Domeier bersama timnya dari Universitas Oslo. Para peneliti menelaah data geologi yang tersimpan dalam mineral dan batuan, terutama petunjuk kemagnetan yang terbentuk ketika material tersebut mendingin. Rekaman itu membantu ilmuwan membandingkan posisi daratan pada masa lampau dengan arah medan magnet Bumi. Dengan menggabungkan berbagai bukti dari periode geologi yang berbeda, tim tersebut mengidentifikasi empat episode utama ketika orientasi Bumi mengalami perubahan signifikan.
Fenomena yang dikaji dikenal sebagai true polar wander (TPW), atau pergeseran kutub sejati. TPW terjadi ketika bagian padat Bumi, termasuk kerak dan mantel, bergerak relatif terhadap sumbu rotasi planet. Akibatnya, kutub geografis dapat berubah posisinya terhadap benua dan wilayah lain, meskipun mekanismenya berbeda dari pergeseran lempeng tektonik biasa. Jejak TPW telah terlacak sejak zaman kuno melalui pola magnetik pada batuan, sehingga ilmuwan dapat menyusun ulang orientasi Bumi pada masa lalu.
Dengan demikian, penelitian Domeier dan timnya tidak membahas satu kejadian mendadak yang baru berlangsung, melainkan pola pergeseran sumbu yang muncul dalam beberapa periode geologi. Empat episode tersebut memperlihatkan bahwa planet ini memiliki sejarah dinamis, dengan perubahan yang berlangsung dalam skala waktu jutaan tahun. Temuan itu juga membantu menempatkan perubahan posisi kutub dalam konteks evolusi Bumi, jauh sebelum manusia muncul dan ketika kehidupan, termasuk dinosaurus, mengalami perkembangan besar.
Pergeseran kutub tidak hanya mengubah orientasi Bumi terhadap ruang, tetapi juga memengaruhi distribusi air laut di permukaan planet. Ketika kutub geografis bergerak, rotasi Bumi mengalami penyesuaian kecil yang berdampak pada gaya sentrifugal. Gaya ini berperan dalam menentukan bagaimana massa air tersebar dari satu wilayah ke wilayah lain. Akibatnya, kenaikan permukaan laut dapat terjadi di sejumlah kawasan, sementara wilayah lain mengalami penurunan relatif, meskipun volume air laut secara keseluruhan tidak berubah secara drastis.
Menurut penelitian, perubahan tersebut berkaitan dengan peristiwa true polar wander (TPW), yaitu pergeseran posisi lapisan padat Bumi terhadap sumbu rotasinya. TPW mempunyai sumbu sendiri yang membentang di dua titik berlawanan di khatulistiwa. Sumbu ini menjadi acuan penting untuk memahami pola perubahan permukaan laut karena perpindahan massa dan perubahan gaya sentrifugal berlangsung secara tidak seragam di seluruh dunia.
Dalam pola perubahan permukaan laut yang dipengaruhi TPW, terdapat empat kutub. Dua di antaranya adalah kutub utara dan kutub selatan geografis, sedangkan dua lainnya berada pada sumbu TPW, tepatnya di dua titik berlawanan di sekitar khatulistiwa. Keempat titik tersebut membentuk pola gaya yang memengaruhi tinggi relatif permukaan laut. Karena itu, dampaknya tidak dapat dijelaskan hanya dengan melihat jarak suatu wilayah dari kutub utara atau kutub selatan.
Perubahan paling jelas cenderung muncul di lokasi yang paling jauh dari keempat kutub tersebut. Wilayah ini umumnya berada pada garis lintang yang mendekati 45 derajat dan terletak tegak lurus terhadap sumbu TPW. Di kawasan tersebut, permukaan laut dapat naik atau turun mengikuti laju pergerakan TPW. Semakin cepat sumbu itu bergeser, semakin besar pula perubahan relatif yang mungkin tercatat dalam rekonstruksi geologi. Temuan ini membantu menjelaskan mengapa jejak perubahan laut purba dapat berbeda antarbenua, sekaligus menunjukkan bahwa dinamika internal Bumi turut membentuk sejarah garis pantai.
Para peneliti menemukan pola perubahan permukaan laut yang selaras dengan pergeseran kutub sejati atau true polar wander (TPW) dalam empat periode sepanjang sejarah geologi. Pola tersebut terlihat dari kenaikan dan penurunan muka laut di berbagai wilayah yang tidak terjadi secara acak, melainkan mengikuti perubahan orientasi sumbu rotasi Bumi terhadap permukaan planet. Kesamaan rekonstruksi geologi dan prediksi TPW memperkuat dugaan bahwa sumbu Bumi memang bergeser beberapa kali dalam rentang ratusan juta tahun.
Salah satu bukti paling jelas berasal dari periode 100–90 juta tahun lalu, pada pertengahan Cretaceous. Saat itu, Spinosaurus dan Argentinosaurus masih hidup, sementara konfigurasi benua sangat berbeda dari kondisi sekarang. Permukaan laut tercatat meningkat di Amerika Utara dan Eropa, tetapi menurun di Amerika Selatan, Afrika Selatan, hingga Asia Timur. Perbedaan regional ini sesuai dengan dampak perubahan posisi kutub terhadap distribusi air laut dan bentuk cekungan samudra.
Dalam periode tersebut, TPW diperkirakan berputar berlawanan arah jarum jam dengan perpindahan sekitar 53 derajat bujur timur. Temuan itu sejalan dengan prediksi ahli geologi yang dibuat berdasarkan pergerakan benua pada waktu yang sedikit lebih awal. Kecocokan tersebut penting karena memberikan pengujian independen terhadap rekonstruksi posisi benua sekaligus menunjukkan bahwa perubahan muka laut dapat digunakan untuk melacak pergeseran sumbu rotasi Bumi.
Pola serupa juga tampak pada periode 150–140 juta tahun lalu, saat Jura Akhir. Rekaman geologi menunjukkan perubahan permukaan laut yang konsisten dengan pergeseran sumbu, meskipun arah gerakannya berbeda. Pada masa itu, sumbu diperkirakan bergerak searah jarum jam sekitar 58 derajat bujur timur. Dengan mengidentifikasi pola yang berulang pada beberapa interval, penelitian ini menunjukkan bahwa TPW bukan peristiwa tunggal, melainkan proses yang dapat berlangsung dan meninggalkan jejak pada catatan geologi.
Selain pola utama yang teridentifikasi dalam rekonstruksi geologi, penelitian tersebut menemukan dua pola lain yang berlangsung sekitar 200–190 juta tahun lalu dan 30–20 juta tahun lalu. Kedua interval ini menunjukkan indikasi pergeseran sumbu Bumi, tetapi sinyalnya tidak sejelas pola yang lebih kuat pada periode lainnya. Ketidakjelasan tersebut membuat peneliti lebih berhati-hati dalam menafsirkan arah, besaran, dan kesinambungan perubahan yang terjadi pada masing-masing interval.
Salah satu penyebabnya berkaitan dengan keterbatasan catatan geologis. Informasi mengenai posisi benua, orientasi mineral, serta perubahan medan magnet purba tidak selalu tersimpan secara utuh. Proses geologi berikutnya dapat mengubah, menutupi, atau menghapus sebagian bukti yang diperlukan untuk melacak pergeseran sumbu. Pada periode 200–190 juta tahun lalu, laju perubahan yang relatif rendah kemungkinan menghasilkan jejak yang lebih sulit dibedakan dari variasi geologi biasa. Hal serupa dapat menjelaskan mengapa pola pada periode yang lebih baru, sekitar 30–20 juta tahun lalu, juga tampak kurang tegas. Karena itu, ketiadaan pola yang kuat tidak serta-merta menunjukkan bahwa perubahan tidak terjadi.
True polar wander (TPW), atau pergeseran sumbu sejati, berkaitan dengan perubahan distribusi massa di dalam Bumi. Ketika massa planet tidak lagi tersebar dengan cara yang sama, orientasi Bumi terhadap sumbu rotasinya dapat menyesuaikan diri. Tektonik lempeng merupakan salah satu mekanisme yang dapat memengaruhi distribusi tersebut, lain melalui perpindahan benua, pembentukan pegunungan, dan proses penunjaman lempeng ke bagian dalam Bumi. Perubahan kepadatan material di mantel juga dapat berperan dalam mengubah keseimbangan massa. Laju TPW tidak bersifat konstan; kecepatannya dapat meningkat atau menurun bergantung pada kondisi geologis dan lokasi proses yang berlangsung di planet ini. Variasi laju tersebut turut memengaruhi seberapa jelas jejak pergeseran terekam dalam batuan.
Baca juga: Kebakaran Hebat di TPA Galuga, Bogor: Apa yang Terjadi? | Polemik Buku Islam Ala Prabowo: Apa yang Terjadi di Balik Penerbitan?
