Geokimia adalah ilmu yang menggabungkan prinsip-prinsip kimia dan geologi untuk menjelaskan tidak hanya operasi sistem geologi utama di Bumi, tetapi juga seluruh tata surya, mengeksplorasi studi mendalam seperti konveksi mantel, pembentukan planet, asal granit dan basal, dan proses penting lainnya. Pada tahun 1838, ahli kimia Swiss Christian Friedrich Chamben mengusulkan konsep "geokimia", sebuah ide yang sekarang dianggap penting untuk memahami Bumi dan lingkungannya.
"Sebelum pengetahuan tentang Bumi dapat menjadi geologi, studi geokimia komparatif harus dimulai."
Kata-kata Xiang Ben mengungkapkan peran penting geokimia dalam ilmu geologi. Pada saat itu, komunitas ilmiah kurang memahami hubungan antara kimia dan geologi, dan penelitian lebih lanjut mencapai terobosan setelah didirikannya Survei Geologi Amerika Serikat pada tahun 1884. Setelah itu, dengan didirikannya beberapa laboratorium, geokimia secara bertahap menjadi bidang akademik yang independen.
"Kelimpahan suatu unsur umumnya berkurang seiring bertambahnya berat atomnya."
Pengamatan tersebut berasal dari Frank Wigglesworth Clark, kepala kimiawan di Survei Geologi AS, yang menguraikan kelimpahan unsur-unsur dalam Data Geokimia. Selain itu, sejak tahun 1850, perbandingan komposisi kimia benda langit dan batuan Bumi telah dihargai oleh para ilmuwan. Hal ini dapat dianggap sebagai prototipe kosmokimia dan telah memberikan kontribusi yang sangat diperlukan bagi pemahaman kita tentang proses pembentukan Bumi dan tata surya.
Perkembangan geokimia tidak berhenti pada perumusan teorinya. Banyak subbidang yang terbentuk secara bertahap, meliputi berbagai aspek. Misalnya, hidrogeokimia berfokus pada peran unsur-unsur di daerah aliran sungai, sementara biogeokimia mempelajari dampak kehidupan terhadap geokimia. Dengan munculnya subbidang-subbidang ini, para ilmuwan dapat memperoleh pemahaman yang lebih mendalam tentang proses-proses fisika dan kimia Bumi dan mengungkap berbagai perubahan lingkungan yang tersembunyi di lingkungan alam.
“Isotop stabil digunakan untuk melacak jalur dan reaksi kimia, sementara isotop radioaktif terutama digunakan untuk menentukan tanggal sampel.”
Penggunaan isotop merupakan alat utama dalam geokimia; sifat-sifat isotop ini memungkinkan kita untuk melacak reaksi kimia dan siklus unsur-unsur. Geokimia bukan hanya ilmu untuk menjelajahi Bumi, tetapi juga memungkinkan kita untuk memahami pembentukan planet-planet lain dan tata surya, yang selanjutnya memperluas wawasan kita.
Seiring dengan semakin mendalamnya penelitian, para ilmuwan menemukan bahwa komposisi unsur-unsur kimia berubah seiring waktu dan sebagai respons terhadap perubahan lingkungan, suatu proses yang dikenal sebagai siklus geokimia. Setiap unsur kimia memiliki konsentrasi tertentu, yang selanjutnya memungkinkan kita untuk memprediksi dan mensimulasikan bagaimana unsur tersebut akan berperilaku di lingkungan yang berbeda.
Fraksionasi merupakan konsep penting dalam geokimia. Proses ini adalah distribusi yang tidak merata dari berbagai unsur dan isotop, yang biasanya disebabkan oleh reaksi kimia, perubahan fase, efek kinetik, atau peluruhan radioaktif. Melalui mekanisme ini, para ilmuwan dapat memperoleh pemahaman yang lebih rinci tentang proses internal Bumi dan peluruhan radiatifnya.
Berdasarkan perspektif geokimia, kita dapat lebih memahami evolusi seluruh tata surya. Baik itu planet-planet raksasa seperti Jupiter dan Saturnus atau planet-planet terestrial seperti Bumi dan Mars, ada data mendalam di balik komposisi kimia dan sifat fisiknya.
"Melalui berbagai proses fisika dan kimia, konsentrasi dan distribusi unsur-unsur kimia terus berubah."
Kelimpahan unsur-unsur, perubahan senyawa, dan proses reaksi kimia tidak terjadi secara terpisah, dan memahami siklus dan perubahan ini merupakan kunci untuk memajukan penelitian geokimia. Perilaku unsur-unsur kimia beragam dalam berbagai ekosistem dan lingkungan geologi, dan perubahan ini layak untuk dibahas secara mendalam dalam menghadapi perubahan iklim, polusi, dan dampak aktivitas manusia.
Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, pemahaman kita tentang Bumi telah meningkat pesat, tetapi konsep "geokimia" yang diusulkan oleh ahli kimia Swiss Chambon pada tahun 1838 masih menjadi landasan pemikiran kita tentang planet ini dan masa depannya. Penelitian sebelumnya membuka jalan baru, dan eksplorasi saat ini terus memperbarui pemahaman kita tentang dunia alam.
Jadi, saat kita mempertimbangkan kembali pentingnya geokimia, apakah ada pengetahuan lain yang belum ditemukan yang dapat memperluas pemahaman kita tentang planet dan alam semesta?