Clair Cameron Patterson

Kehidupan awal

Clair (Pat) Patterson lahir di Mitchellville, Iowa, dan lulus dari Grinnell College di bidang kimia dan bertemu calon istrinya, Lorna (Laurie) McCleary. Mereka pindah ke University of Iowa untuk mengambil gelar M.A. di bidang spektroskopi molekuler. Keduanya kemudian dilibatkan dalam Proyek Manhattan, awalnya di University of Chicago lalu di Oak Ridge, Tennessee, dan menangani spektrometri massa.
Pasca perang, mereka pulang ke Chicago, dan Laurie menjadi spektroskopis inframerah untuk membantu Pat yang sedang menjalani pendidikan tingkat Ph.D. di University of Chicago di bawah bimbingan Harrison Brown. Setelah menghabiskan satu tahun posdoktoral di Chicago, Patterson pindah bersama Brown ke Divisi Geologi (sekarang Divisi Ilmu Geologi dan Keplanetan) California Institute of Technology (Caltech) tahun 1952 dan menjadi anggota pendiri program geokimia di sana. Pat terus meneliti di Caltech seumur hidupnya. Ia dan Laurie dikaruniai empat anak.

Perkiraan usia Bumi

Harrison Brown dari University of Chicago mengembangkan metode baru untuk menghitung isotop timbal di batuan beku dan menugaskannya kepada Clair Patterson dalam bentuk proyek disertasi pada tahun 1948. Waktu itu, ia berasumsi bahwa meteorit adalah material sisa dari penciptaan Tata Surya sehingga dengan mengukur usia salah satu batu ini, usia Bumi akan diketahui. Butuh waktu lama untuk mengumpulkan materialnya, dan pada tahun 1953, Patterson mendapatkan spesimen akhirnya dari meteorit Canyon Diablo. Ia membawanya ke Laboratorium Nasional Argonne dan berkesempatan menguji spektrometer massa terbaru.
Dalam sebuah pertemuan di Wisconsin, Patterson mengungkapkan hasil penelitiannya. Usia Bumi dipastikan 4,550 miliar tahun (margin kesalahannya 70 juta tahun). Jumlah ini masih bertahan meski margin kesalahannya turun menjadi 20 juta tahun.

Evolusi geokimia Bumi

Kemampuan Patterson mengisolasi timbal dalam jumlah mikrogram dari batuan biasa dan menentukan komposisi isotopnya mendorongnya untuk meneliti kandungan timbal di sampel sedimen Samudra Atlantik dan Pasifik. Berkat sampel dari berbagai zaman ketika daratan tenggelam ke laut, ia berhasil menunjukkan bahwa jumlah timbal antropogenik yang saat ini mencemari lingkungan 80 kali lebih tinggi daripada timbal yang mengendap di sedimen samudra, artinya siklus geokimia timbal tampaknya sudah tidak seimbang lagi.
Batasan prosedur analitis mendorongnya untuk menggunakan pendekatan-pendekatan lain. Ia menemukan bahwa air di samudra dalam mengandung timbal 3-10 kali lebih sedikit daripada air di permukaan, berbeda dengan logam sejenis seperti barium. Hal ini membuatnya meragukan pandangan masyarakat bahwa konsentrasi timbal meningkat dua kali lipat secara alamiah.
Patterson mengkaji masalah pada eksperimen awalnya serta pencemaran yang ia temukan di batu sampelnya. Menggunakan sampel inti es Greenland, ia menentukan bahwa kandungan timbal atmosfer meningkat secara konsisten dan mencapai tingkat berbahaya setelah tetraetiltimbal digunakan secara besar-besaran dalam bahan bakar. Tetraetiltimbal diketahui mampu mengurangi ketukan mesin di mesin pembakaran dalam. Patterson langsung menetapkan tetraetiltimbal dan pemanfaatan timbal lainnya dalam proses manufaktur sebagai penyebab pencemaran pada sampelnya. Karena temuannya memiliki pengaruh besar bagi kesehatan masyarakat, ia menghabiskan sisa hidupnya memperjuangkan penghentian pencemaran timbal.

Kampanye anti-pencemaran timbal

Sejak 1965, setelah Contaminated and Natural Lead Environments of Man diterbitkan, Patterson mencoba mengalihkan perhatian publik ke masalah peningkatan kandungan timbal di lingkungan dan rantai makanan akibat pencemaran timbal industri. Selain itu, mungkin karena ia mengkritik metode eksperimen ilmuwan lain, ia mendapat tentangan keras dari beberapa ilmuwan seperti Robert A. Kehoe.
Untuk menjamin pelarangan timbal dalam bensin, Patterson berjuang melawan kekuatan lobi Ethyl Corporation (yang mempekerjakan Kehoe), menolak hasil penelitian Thomas Midgley yang mencakup tetraetiltimbal dan klorofluorokarbon, dan menentang seluruh industri aditif timbal. Di A Short History of Nearly Everything, penulis Bill Bryson menulis bahwa setelah Patterson mengkritik industri timbal, kontrak-kontraknya ditolak oleh berbagai organisasi riset, termasuk United States Public Health Service yang seharusnya netral. Pada tahun 1971, ia dikeluarkan dari panel kontaminasi timbal atmosfer National Research Council; keputusan ini janggal karena Patterson adalah orang yang paling ahli dalam masalah ini waktu itu.
Segala upaya Patterson membuahkan hasil: Environmental Protection Agency pada tahun 1973 mengumumkan pengurangan sebesar 60-65% secara bertahap dan berakhir dengan pelarangan timbal di seluruh jenis bensin kendaraan di Amerika Serikat tahun 1986. Kandungan timbal di dalam darah warga Amerika Serikat turun 80% pada akhir 1990-an.
Ia pun mengalihkan perhatiannya ke kandungan timbal dalam makanan yang peningkatannya disebabkan oleh kecacatan eksperimental. Dalam sebuah penelitian, ia menunjukkan peningkatan kandungan timbal dari 0,3 menjadi 1.400 nanogram per gram di ikan kaleng tertentu jika dibandingkan dengan ikan segar, sedangkan laboratorium resmi melaporkan peningkatan sebesar 400 nanogram per gram menjadi 700. Ia meneliti kandungan timbal, barium, dan kalsium di kerangka manusia Peru berusia 1.600 tahun dan membuktikan adanya peningkatan kandungan timbal sebanyak 700 sampai 1.200 kali lipat pada kerangka manusia modern.
Pada tahun 1978, ia ditunjuk menjadi anggota panel NRC yang mengakui peningkatan kandungan timbal ini dan menyatakan perlunya pengurangan, tetapi menganggap temuan ini harus diteliti lebih lanjut. Opininya disertakan dalam laporan 78 halaman yang menyatakan bahwa upaya pengendalian timbal harus segera dimulai, termasuk pada bahan bakar, kontainer makanan, cat, pelapis, dan sistem distribusi air. Tiga puluh tahun kemudian, pengendalian timbal telah diterima dan diterapkan di Amerika Serikat dan negara-negara lain.

Kematian

Patterson meninggal dunia di rumahnya di Sea Ranch, California, pada usia 73 tahun tanggal 5 Desember 1995. Penyebab kematiannya adalah serangan asma akut.