Apa yang bisa diajarkan Antartika kepada kita tentang perubahan iklim global

Sebagai saksi perubahan iklim selama ribuan tahun, lapisan es Antartika adalah catatan unik untuk mempelajari perubahan iklim di masa lalu yang memberikan informasi prediksi tentang masa depan – namun menguraikan sejarah iklim suatu benua untuk membuat prediksi tentang seluruh planet memerlukan kolaborasi multinasional.

Lapisan es Antartika menutupi 8.3% permukaan bumi dan merupakan gudang air tawar beku terbesar di planet ini. Jika seluruh es mencair menjadi air, hal ini akan menaikkan permukaan laut global sebesar 57.9 m (190 kaki) – hal ini disebut “setara permukaan laut”. Meskipun skenario tersebut ekstrem, skenario ini menunjukkan berapa banyak air yang disimpan di Antartika dan betapa pentingnya hal itu bagi iklim kita. Lapisan es Antartika adalah termostat planet ini, dan termostat tersebut dikendalikan oleh jumlah air yang membeku di lapisan es.

Hilangnya lapisan es menciptakan putaran umpan balik negatif. Lapisan es, rak, dan gletser bertindak sebagai permukaan reflektif raksasa yang memantulkan sinar matahari kembali ke angkasa. Dengan melakukan hal ini, mereka menjaga bumi tetap dingin (ini disebut efek albedo). Namun seiring hilangnya permukaan putih yang luas tersebut, semakin sedikit cahaya matahari yang dipantulkan, sehingga bumi kemungkinan akan memanas.

Meskipun penipisan lapisan es Antartika telah dikaitkan dengan peningkatan suhu lautan, dan penelitian dari kelompok peneliti ilmiah multinasional menunjukkan bahwa pemanasan laut telah mendorong resesi besar pada lapisan es di Semenanjung Antartika selama beberapa tahun terakhir. 9000 tahun terakhir. Kelompok tersebut memproyeksikan dampak peningkatan suhu laut antara 0.3C dan 1.5C pada 50-400m di bawah permukaan laut dan memperkirakan bahwa pencairan lapisan es akan meningkat sebagai dampaknya.

“Untuk melakukan hal ini, kami harus ikut serta dalam upaya ini, karena Antartika sangat luas dan masih banyak yang belum dijelajahi,” kata Laura de Santis, ahli geologi kelautan dan mantan kepala staf di Lapisan Es Antartika Masa Lalu (Pais) program penelitian. Baru setelah Tahun Geofisika Internasional, sebuah inisiatif untuk meningkatkan kolaborasi ilmiah di Antartika, dari tahun 1957-58 barulah lebih banyak negara menginvestasikan uang untuk menyelidiki Antartika. “[Dalam istilah ilmiah] kami memiliki kisah terbaru tentang pengukuran dan penyelidikan ilmiah di Antartika.”

Terdapat tiga lapisan es di Antartika, dengan sebagian besar es berada di Lapisan Es Antartika Timur (EAIS). Lapisan es ini menutupi sebagian besar daratan Antartika dan memiliki permukaan laut yang setara dengan 53.3 m (175 kaki), Lapisan Es Antartika Barat (WAIS) yang lebih kecil, menghadap ke Laut Amundsen, dan Lapisan Es Semenanjung Antartika (APIS) , yang membentang hingga Amerika Selatan, memiliki permukaan laut masing-masing setara dengan 4.3 m (14 kaki) dan 0.2 m (0.7 kaki).

Di tengah EAIS hanya ada sedikit salju yang turun dan sangat sedikit pencairan permukaan. Hampir sepanjang tahun, hamparan luas ini dingin dan kering. Sedangkan di sekitar pantai barat terjadi curah salju yang tinggi dan pencairan yang cukup besar. Sebagian besar es hilang di pinggiran lapisan es, tempat lautan mencair dan memecah bongkahan es dalam proses yang disebut pemaksaan laut.

Laju hilangnya es ke lautan semakin meningkat. Saat ini, sebagian besar kerugian massal berasal dari WAIS. “Di sebagian besar Antartika Barat, es mengalir langsung ke laut,” kata Pippa Whitehouse, ahli geografi, pemodel lapisan es, dan mantan kepala Solid Earth Response dan pengaruh pada Cryospheric Evolution (Serce), program penelitian lain yang dipimpin oleh Komite Ilmiah untuk Penelitian Antartika (BEKAS LUKA). “Es yang ada di dasar laut, merupakan hal yang sangat penting dalam merespons tekanan iklim. Saat kita menghangatkan lautan, lautan itu mengalir tepat di sebelah lapisan es dan mencairkannya dari bawah.”

Lapisan es memainkan peran penting dalam melindungi Antartika.

Setelah penghalang ini dihilangkan, aliran lapisan es ke laut semakin cepat, sehingga menaikkan permukaan laut.

Es laut dan lapisan es (perpanjangan lapisan es di atas air) tidak memiliki permukaan laut yang setara. Karena mereka sudah terapung di lautan, jika mereka mencair, mereka tidak akan mengubah permukaan laut (seperti es batu yang mencair dalam minuman, volumenya tetap sama). Namun lapisan es masih memainkan peran penting dalam melindungi Antartika, kata Whitehouse. Lapisan es tersebut menopang lapisan es yang masuk ke dalamnya dan setelah penghalang ini dihilangkan, aliran lapisan es ke laut akan sangat mempercepat pengiriman es yang mendarat ke laut, sehingga menaikkan permukaan laut.

“Jika kita kehilangan penopang tersebut, laju hilangnya lebih banyak es dari lapisan es akan meningkat,” kata Whitehouse.

Pais, Serce dan Ketidakstabilan dan Ambang Batas di Antartika (Instan) program penelitian SCAR menyatukan ilmuwan dari 45 negara anggota, termasuk ahli geologi, kimia, biologi, dan ekonom untuk menganalisis interaksi lautan, atmosfer, dan kriosfer untuk membuat rekonstruksi massa lapisan es di masa lalu dan proyeksi massa lapisan es di masa depan.

“Kita perlu menggabungkan upaya multidisiplin untuk memahami sensitivitas lapisan es terhadap pemanasan iklim yang sedang berlangsung, dan bahkan lebih banyak lagi pemanasan, yang diperkirakan akan terjadi di masa depan dalam beberapa dekade mendatang,” kata de Santis.

Ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa [pencairan lapisan es] tidak stabil dan berpotensi tidak dapat diubah dalam rentang waktu manusia –Tim Naish

Masing-masing ahli mempunyai kepentingan penelitian unik yang memperluas pemahaman kita tentang bagaimana perubahan iklim mempengaruhi sistem yang berbeda. Dengan mengebor jauh ke dalam tanah beku Antartika, sebuah dunia baru muncul. Sekitar 90 juta tahun yang lalu, pada periode Kapur, Antartika merupakan rawa yang subur. Sampel dari bumi di bawah es mengandung serbuk sari, spora, dan akar.

Meskipun penampilannya sangat dingin, dasar laut di sekitar Antartika adalah rumah bagi mikroorganisme kecil. Beberapa kehidupan bahkan bertahan di bawah es, seperti ganggang dan tardigrada di danau sub-glasial Antartika. Meskipun fokus penelitian di Antartika adalah pada pemodelan lapisan es dan dampak hilangnya es terhadap permukaan laut, Antartika juga merupakan rumah bagi para ahli biologi dan ekologi dalam penelitian ini. Bekas luka proyek.

Dampak perubahan iklim cenderung mengakibatkan perubahan yang lebih besar di kutub bumi dibandingkan rata-rata global, dalam proses yang disebut amplifikasi kutub. Proyek Pais menemukan hal itu amplifikasi kutub akan semakin cepat, artinya rasio pemanasan di wilayah kutub dibandingkan wilayah lain di dunia akan meningkat.

“Ilmu pengetahuan menunjukkan bahwa [pencairan lapisan es] tidak stabil dan berpotensi tidak dapat diubah dalam rentang waktu manusia,” kata Tim Naish, ahli paleoklimatologi dan kepala Instant. “Apa yang kami lihat dalam data satelit dan pengukuran lautan adalah ketika lautan mulai menghangat di sekitar pantai Antartika, es mengalir ke lautan hangat tersebut, dan lapisan es tersebut mulai pecah.”

Naish mengatakan langkah selanjutnya adalah mengkomunikasikan pesan tersebut secara lebih luas. “Sebagian besar dari apa yang kami lakukan adalah menjelaskan dampak perubahan ini terhadap kemanusiaan, masyarakat.”

“Penelitian ilmiah tidak bisa dilakukan lagi di kantor,” kata Naish. “Hal ini perlu dilakukan dengan cara produksi bersama dan dirancang bersama dengan pihak-pihak yang menggunakan ilmu pengetahuan tersebut juga. Dan saya pikir itu adalah sesuatu yang semakin disadari oleh Scar.”

Artikel ini telah direview oleh Elvis Bahati Orlendo dari International Foundation For Science, Stockholm dan Elodie Chabrol dari Pint of Science.

Dibayar dan dipresentasikan oleh Dewan Sains Internasional.