Sebutkan cara yang dilakukan oleh peneliti untuk mengetahui umur fosil

Picture : Pixabay.com

Mungkin sebagian kita bertanya, kok bisa para ilmuwan tahu umur fosil sampai berjuta tahun?. Padahal itukan sudah lama sekali. Bagaimana cara para ilmuwan mengetahui umur fosil? Tentu ada ilmunya tersendiri. Umumnya tidak lepas dari ilmu kimia.Sebenarnya ada banyak cara menentukan umur fosil. kali ini kita akan membahas menentukan umur fosil dengan cara yang umum di gunakan.

1. Metode Penanggalan Radiokarbon

Metode ini menggunakan konsep peluruhan isotop karbon (C). Setiap makhluk hidup memiliki karbon dalam tubuhnya dalam proporsi yang seimbang. Seperti tumbuhan yang menyerap dua jenis karbon pada fotosintesis dalam bentuk C-12 dan C-14. Ketika makhluk hidup itu mati, pengisian karbon dalam tubuhnya ikut berhenti karena berhentinya proses metabolisme. Jenis C-14 pada makhluk hidup ini mengalami peluruhan atau semakin hari semakin habis. Menurut para Arkeolog, C-14 akan betul-betul habis setelah 60.000 tahun. Dengan mengetahui berapa jumlah C-14 yang tersisa pada fosil itu, para Ilmuwan membandingkannya dengan jumlah C-14 yang ada diatmosfer sehingga bisa tahu berapa jumlah C-14 yang diserap selama hidupnya.

Baca Juga

Peluruhan C-14 yang teratur ini memungkinkan Ilmuwan untuk mengetahui berapa tahun usia fosil yang ditemukan sejak makhluk hidup itu mati. Metode ini telah lama dikembangkan oleh ilmuwan Amerika Willard Libby dan koleganya yang diperkenalkan kepada publik pada tahun 1949 selama menjabat sebagai profesor di Universitas Chicago. Berkat penemuannya ini, ia mendapatkan Hadiah Nobel untuk Kimia pada tahun 1960. Kelemahan mendasar pada metode ini adalah keterbatasan tahun yang bisa di ukur yakni sekitar 60.000 tahun saja.

2. Metode Argon-Argon

Kelemahan Penanggalan radiokarbon yang terbatas pada usia kira-kira 60.000 tahun menantang para ilmuwan yang menyelidiki bebatuan yang usianya mencapai milyaran tahun. Digunakanlah isotop lain yang bernama isotop argon. Isotop argon sendiri adalah hasil peluruhan dari kalium-40. Waktu paruh peluruhan isotop ini mencapai 1,25 milyar tahun. Namun, metode ini pada awalnya diragukan ketelitiannya. Pada tahun 1960, metode argon disempurnakan dengan menembakkan neutron sehingga kalium-40 berubah menjadi Argon-39. Dengan metode ini, para ilmuwan dari Universitas California di Berkeley mampu mengukur usia sampel batuan dari letusan tahun 79M dari gunung berapi Vesuvius, letusan yang terjadi dalam kurun waktu 7 tahunan. Ketika pada tahun 1997 mereka menemukan peralatan dari batu, dan fosil sisa-sisa beberapa jenis hewan, termasuk kuda nil, dan tiga tengkorak hominid, yang tidak dapat diukur dengan 14C karena usianya terlalu tua. Metode penentuan usianya mirip dengan metode radiokarbon pada pembahasan pertama tadi. Metode argon hanya efektif digunakan untuk mengukur batuan vulkanik saja sehingga dianggap sebagai kelemahan metode ini.

3. Metode Penanggalan Termoluminescence

Metode Termoluminescence terbilang rumit seperti metode argon. Sampel penelitian dalam metode ini harus dipanasi pada suhu yang sangat tinggi. Suhu Extreme ini memicu pelepasan elektron pada kristal tertentu seperti kuarsa dan felspar dalam batuan. Pelepasan elektron pada sampel yang diamati menyebabkan timbulnya pancaran energi. Itensitas cahaya pada pancaran energi ini digunakan untuk mengetahui berapa lama sampel atau batuan terakhir kali mengalami suhu yang sangat tinggi. Dari situlah diketahui usia dari fosil dengan menganalisa kejadian kejadian alam yang pernah terjadi sebelumnya. Metod ini digunakan untuk menentukan umur pipa kuno yang ditemukan di Tiongkok. Umur pipa tersebut ternyata sudah 150.000 tahun.

Semua metode ini adalah metode ilmiah yang nilai kebenarannya mendekati. Angka umur yang didapat masih diragukan oleh banyak ahli. akan tetapi, metode-metode inilah yang dianggap paling tepat untuk saat ini.

Merdeka.com - Dari mana para ilmuwan arkeologist, palentologist, dan ahli geologi bisa tahu tentang kondisi dunia pada masa lampau sehingga kita tahu bahwa jutaan tahun yang lalu itu ada dinosaurus, ada manusia purba, ada ikan hiu raksasa (megalodon), dan lain-lain? Seperti yang mungkin sebagian besar kamu ketahui, sumber informasi utama bagi para ilmuwan untuk meraba kehidupan pada zaman pra-sejarah berasal dari fosil yang ditemukan.

Fosil dalam arti adalah sisa-sisa atau jejak mahluk hidup dari masa lalu yang terawetkan secara alami memang bisa memberikan banyak informasi kepada kita yang hidup di jaman modern tentang kondisi kehidupan di masa lampau. Dari mulai kapan makhluk hidup yang terfosilisasi itu hidup, bagaimana bentuknya, cara kerja sistem tubuhnya, sampai kondisi lingkungan pada jaman makhluk itu hidup. Bagaimana caranya para ilmuwan tahu bahwa fosil yang ditemukan berasal dari ratusan, ribuan, atau bahkan jutaan tahun yang lalu? Ada dua metode berikut ini:

1. Metode Radiometric Dating

Metode radiometric dating ini sangat umum dilakukan oleh ahli arkeolog, yang pada intinya adalah menghitung perbandingan unsur tertentu pada specimen fosil untuk kemudian dibandingkan dengan kandungan unsur yang sama pada atmosfir dengan prinsip waktu paruh peluruhan atom. Dari semua jenis radiometric dating ini, yang akan dibahas adalah pendekatan unsur karbon atau lebih ngetren dengan istilah carbon dating atau C-14 dating. Metode ini dikembangkan oleh professor Kimia di Amrik bernama Willard Libby di akhir 1940an yang akhirnya menjadi metode standard bagi para arkeolog di seluruh dunia. Apa sih ide di balik metode ini?

Untuk metode ini sebetulnya tidak selalu berpatokan pada karbon, ada banyak bahan kimia lain yang menjadi indikator karena unsur C-14 ini memiliki 'keterbatasan' tersendiri yaitu batas umur sampel fosil dan perubahan kadar C-14 di atmosfer yang kerap berubah karena ulah manusia. Pertama, umur fosil yang sudah amat sangat tua, menyebabkan kadar C-14 nya menjadi sangat kecil (makin banyak waktu yang dilewatin untuk meluruh), sehingga ada batasan umur fosil yang bisa dianalisa dengan memakai metode carbon dating ini. Biasanya, batas itu adalah 50.000 tahun, yang artinya fosil yang lebih tua dari 50.000 tahun akan kurang akurat kalau dianalisa dengan carbon dating ini. Terkecuali dalam beberapa kasus khusus di mana sample yang ditemukan sangat istimewa kondisinya.

Kedua, kadar C-14 di atmosfer kadang berubah secara drastis dikarenakan pembakaran bahan bakar fosil (yang ngga ada C-14nya) yang mengurangi kadar C-14 di atmosfer, dan sebaliknya tes nuklir yang dilakukan beberapa negara bikin kadar C-14 atmosfer naik dua kali lipat antara 1950 sampai 1963. Maka dari itu, kadar C-14 atmosfir tahun 1950 selalu jadi patokan kadar C-14 ‘sekarang’, dan angkanya selalu jadi referensi dalam penghitungan.

Nah, terus gimana ceritanya untuk fosil yang lebih tua dari 50.000 tahun? Untuk specimen fosil yang lebih tua dari 50.000 tahun, para peneliti menggunakan jenis unsur radioaktif lain yang biasa dipake untuk mengukur umur fosil yang sangat tua, contohnya K-40 yang meluruh jadi Ar-40 dengan paruh waktu 1,25 milyar tahun. Karena paruh waktunya yang puanjang banget ini, biasanya metode K-Ar dating dipakai untuk batu dan mineral yang usia absolutnya antara 200.000 sampai 5.000.000 tahun. Sementara itu untuk specimen yang berumur di atas 5 juta tahun seperti fosil dinosaurus yang berumur > 65 juta tahun, digunakan metode fission track dating yang menganalisa kandungan uranium di mineral lapisan (strata) tanah tempat fosil tsb ditemukan.

2. Metode Stratigrafi

Stratigrafi ini cabang dalam geologi yang meneliti lapisan bumi, tepatnya lapisan batuan di lapisan terluar bumi alias kerak, dan terbentuknya lapisan-lapisan itu. Bidang ini pertama diteliti mendalam sama Nicolas Steno tahun 1669, yang bikin teori dasar agar para ilmuwan bisa menganalisa umur fosil berdasarkan letaknya di lapisan tanah yang berbeda. Nah, masing-masing lapisan itu disebut stratum, kalau banyak disebut strata.

a. Law of Superposition

Prinsip pertama dari metode stratigrafi adalah: makin rendah lapisan tanah tempat lokasi fosil ditemukan, berarti makin tua umurnya. Mungkin ini kedengerannya simpel banget, tapi emang pada dasarnya kalau keadaannya ngga diusik sesuatu, lapisan tanah yang di bawah pasti tertimbun oleh lapisan di atasnya. Terus menerus begitu hingga ribuan tahun dan membentuk strata atau lapisan tanah yang berlapis. Prinsip ini simpel banget untuk dipake kalo kita mau membandingkan apakah fosil A lebih tua apa lebih muda dari fosil B.

b. Principle of Original Horizontality

Prinsip ini juga simpel idenya. Intinya, semua endapan yang bikin lapisan itu semua akan buat lapisan yang secara umum horizontal alias rata. Walaupun awalnya tanah itu ngga rata, karena ada gravitasi, erosi akan selalu nyebarin tanah supaya jadi rata. Tapi kenapa ada tanah yang naik turun kaya bukit dan jurang tanpa buatan manusia? Sebabnya adalah gaya yang lebih besar yang ada di lapisan yang lebih rendah, serta pergerakan di kerak bumi, alias teori plate tectonics. Pergerakan inilah yang bikin adanya lapisan yang ngga horizontal karena adanya force yang bikin tanah di daerah tertentu naik atau turun. Pengecualian ada di lapisan tertentu kaya pasir, yang bisa membentuk lapisan yang miring-miring.

c. Principle of Lateral Continuity

Prinsip ini juga simpel. Intinya, semua endapan itu nyebar ke semua arah. Kalau ada lapisan tanah yang mirip tapi terpisah sama sesuatu, bisa diasumsi bahwa dulunya mereka nyambung.

d. Principle of Cross-cutting Relationships

Prinsip ini mengatakan kalo ada sesuatu yang bikin potongan di satu lapisan atau lebih, potongan itu lebih muda atau terjadi belakangan ketimbang lapisan yang terpotong.

e. Principle of Faunal Succession

Prinsip ini berhubungan sama makhluk hidup yang berkeliaran waktu lapisan tanah lagi terbentuk nih. Karena naturalnya bangkai tanaman atau hewan itu cuma tergeletak begitu aja di tanah, dia ikut masuk ke lapisan tanah yang lagi terbentuk saat dia mati. Dan karena umur fosil dari makhluk hidup A dan B yang hidup di jaman yang berbeda pasti bakal ditemukan di lapisan yang beda juga. Seperti prinsip nomer 1 tadi, makhluk hidup yang hidup di masa lebih deket ke sekarang fosilnya bakal ditemukan lebih deket ke atas (lebih muda).

Di sini, konteks dan penjelasannya sangat berkaitan dengan ilmu biologi dan teori evolusi. Semoga ada gambaran, bahwa film-film dokumenter tentang dinosaurus, manusia purba, atau buku-buku yang menjelaskan kondisi dunia ribuan sampai jutaan tahun yang lalu itu ada dasar pendekatan yang jelas dan bisa dipertanggung jawabkan.

Sumber: zenius.net