Reading Time: 4 minutes
Dalam studi baru yang diterbitkan di Nature 24 September, para peneliti menguraikan serangkaian titik kritis terkait suhu untuk Lapisan Es Antartika. Setelah setiap titik kritis tercapai, perubahan pada lapisan es dan pencairan berikutnya tidak dapat benar-benar dibalik, bahkan jika suhu turun kembali ke tingkat saat ini, kata para ilmuwan.
Massa penuh es yang berada di atas Antartika menampung cukup air untuk menciptakan kenaikan permukaan laut sekitar 58 meter. Meskipun lapisan es tidak akan runtuh sepenuhnya besok atau bahkan di abad berikutnya, kehilangan es Antartika semakin cepat. Jadi, para ilmuwan sangat ingin memahami proses di mana keruntuhan semacam itu bisa terjadi.
“Yang benar-benar kami minati adalah stabilitas jangka panjang” es, kata Ricarda Winkelmann, ilmuwan iklim di Potsdam Institute for Climate Impact Research di Jerman. Dalam studi baru, Winkelmann dan rekan-rekannya mensimulasikan bagaimana kenaikan suhu di masa depan dapat menyebabkan perubahan di Antartika dalam interaksi antara es, lautan, atmosfer, dan daratan.
Selain pencairan langsung karena pemanasan, berbagai proses yang terkait dengan perubahan iklim dapat mempercepat pencairan secara keseluruhan, yang disebut umpan balik positif, atau memperlambatnya, yang dikenal sebagai umpan balik negatif.
Misalnya, saat bagian atas lapisan es perlahan mencair ke ketinggian yang lebih rendah, udara di sekitarnya menjadi semakin hangat, mempercepat pencairan.
Suhu yang memanas juga melembutkan es itu sendiri, sehingga lebih cepat meluncur ke arah laut. Dan air laut yang telah menyerap panas dari atmosfer dapat mentransfer panas itu ke bagian bawah gletser Antartika yang rentan yang menjorok ke laut, menggerogoti penopang es yang mencegah gletser meluncur ke laut.
Lapisan Es Antartika Barat sangat rentan terhadap interaksi laut semacam itu – tetapi perairan hangat juga mengancam bagian Lapisan Es Antartika Timur, seperti Totten Glacier.
Selain umpan balik positif ini, perubahan iklim dapat menghasilkan beberapa umpan balik negatif yang menunda hilangnya es. Misalnya, suhu atmosfer yang lebih hangat juga menguapkan lebih banyak air laut, menambah kelembapan ke udara dan menghasilkan peningkatan hujan salju.
Studi baru menunjukkan bahwa di bawah 1 derajat Celcius pemanasan relatif terhadap masa praindustri, peningkatan hujan salju sedikit meningkatkan massa es di benua itu, secara singkat melampaui kerugian keseluruhan. Tapi di situlah kabar baik berakhir.
Simulasi menunjukkan bahwa setelah pemanasan sekitar 2 derajat Celcius, Lapisan Es Antartika Barat akan menjadi tidak stabil dan runtuh, terutama karena interaksinya dengan air laut yang hangat, yang meningkatkan permukaan laut lebih dari 2 meter. Itu adalah target pemanasan yang tidak akan dilampaui oleh para penandatangan Perjanjian Paris 2015, tetapi yang akan dilampaui dunia pada tahun 2100.
Saat planet terus menghangat, beberapa gletser Antartika Timur akan mengikutinya. Pada pemanasan 6 derajat Celcius, “kita mencapai titik di mana proses permukaan menjadi dominan,” kata Winkelmann.
Dengan kata lain, permukaan es sekarang berada pada ketinggian yang cukup rendah untuk mempercepat pencairan. Antara 6 dan 9 derajat pemanasan, lebih dari 70 persen dari total massa es di Antartika hilang, sesuai dengan kenaikan permukaan laut pada akhirnya lebih dari 40 meter, tim menemukan.
Kehilangan es tersebut tidak dapat diperoleh kembali, bahkan jika suhu kembali ke tingkat pra-industri, studi tersebut menyarankan. Simulasi menunjukkan bahwa agar Lapisan Es Antartika Barat tumbuh kembali ke tingkat modernnya, suhu harus turun hingga setidaknya 1 derajat Celcius di bawah masa praindustri.
“Apa yang hilang dari kita mungkin hilang selamanya,” kata Winkelmann.
Ada mekanisme umpan balik lain yang mungkin, baik positif maupun negatif, yang tidak disertakan dalam simulasi ini, tambah Winklemann – baik karena mekanismenya dapat diabaikan atau karena dampaknya belum dipahami dengan baik. Ini termasuk interaksi dengan pola iklim laut seperti Osilasi Selatan El Niño dan dengan pola sirkulasi laut, termasuk Sirkulasi Pembalikan Meridional Atlantik.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa lelehan air dari Greenland dan lapisan es Antartika mungkin juga memainkan peran umpan balik yang rumit. Nicholas Golledge, seorang ilmuwan iklim dari Victoria University of Wellington di Selandia Baru, melaporkan di Nature pada tahun 2019 bahwa aliran air lelehan Greenland dapat memperlambat sirkulasi laut di Atlantik, sementara lelehan air Antartika yang dingin dan segar dapat bertindak seperti segel di permukaan laut di sekitar lautan. benua, menjebak perairan yang lebih hangat dan asin di bawahnya, tempat mereka dapat terus menggerogoti perut gletser.
Dalam studi terpisah yang diterbitkan 23 September di Science Advances, Shaina Sadai, seorang ilmuwan iklim di University of Massachusetts Amherst, dan rekan-rekannya juga meneliti dampak pencairan air Antartika.
Dalam simulasi yang dilakukan pada tahun 2250, para peneliti menemukan bahwa selain lapisan air lelehan dingin yang memerangkap air hangat di bawahnya, lapisan permukaan air tawar tersebut akan memberikan efek pendinginan yang kuat yang dapat meningkatkan volume es laut di sekitar Antartika, yang mana pada gilirannya juga akan membuat udara di sana lebih dingin.
Sebuah sumbat besar dari lelehan air seperti itu, seperti keruntuhan mendadak Lapisan Es Antartika Barat, bahkan dapat memperlambat pemanasan global untuk sesaat, para peneliti menemukan. Tapi anugerah itu akan datang dengan harga yang mengerikan: kenaikan permukaan laut yang cepat, kata Sadai. “Ini bukan kabar baik,” tambahnya. “Kami tidak ingin kenaikan suhu permukaan tertunda yang merugikan masyarakat pesisir.”
Karena volume dan dampak lelehan air masih belum pasti, tim Winkelmann tidak memasukkan faktor ini. Robert DeConto, seorang ilmuwan atmosfer juga di University of Massachusetts Amherst dan rekan penulis studi Science Advances, mencatat bahwa efeknya bergantung pada bagaimana para ilmuwan memilih untuk mensimulasikan bagaimana es pecah. Volume air leleh yang besar dalam penelitian ini adalah hasil dari gagasan kontroversial yang dikenal sebagai hipotesis tebing es laut, yang menunjukkan bahwa dalam beberapa abad, tebing es tinggi di Antartika mungkin menjadi cukup rapuh untuk tiba-tiba runtuh ke laut seperti kartu domino, menaikkan permukaan laut. Serempak. Meskipun masih ada ketidakpastian tentang besarnya.
Tulisan ini telah diterbitkan sebelumnya oleh Science News
