Tim ANET-POLENET di Kepulauan Backer Antartika (Kredit: Universitas McGill)
MONTREAL, KUBE — Karena perubahan iklim meningkatkan suhu global, sebagian besar lapisan es Antartika diperkirakan akan mencair dan menaikkan permukaan laut dalam beberapa dekade mendatang. Mengingat lapisan es Antartika adalah massa es terbesar di Bumi, kenaikan permukaan laut akan menjadi bencana bagi negara-negara kepulauan dan populasi yang tinggal di dekat garis pantai.
Untungnya, tidak semua harapan hilang. Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Kemajuan Ilmiah menunjukkan kekuatan alam Bumi dapat mengurangi hilangnya es secara signifikan, tetapi hanya jika manusia mengurangi emisi karbon.
“Dengan hampir 700 juta orang yang tinggal di daerah pesisir dan potensi biaya kenaikan permukaan laut mencapai triliunan dolar pada akhir abad ini, memahami efek domino dari pencairan es Antartika sangatlah penting,” kata penulis utama Natalya Gomez, seorang profesor madya di Departemen Ilmu Bumi dan Planet Universitas McGill dan Ketua Riset Kanada dalam interaksi lapisan es-permukaan laut, dalam rilis media.
Sementara kerusakan yang disebabkan oleh perubahan iklim telah menyebabkan naiknya permukaan air laut menjadi hal yang tak terelakkan, meminimalkan keluaran karbon diharapkan dapat mengurangi kerusakan yang dihadapi masyarakat pesisir.
Es mencair saat beratnya berkurang. Hal ini menyebabkan daratan di bawahnya mengembang seperti spons, fenomena yang dikenal sebagai pengangkatan pasca-glasial. Di satu sisi, pengangkatan pasca-glasial membantu menghentikan hilangnya massa es. Perluasan daratan mengangkat es ke atas, yang bertindak sebagai pemutus aliran es dari daratan ke lautan. Namun, studi terkini menemukan bahwa pengangkatan pasca-glasial tidak akan cukup untuk memperlambat pencairan es yang cepat jika emisi karbon terus berlanjut.
Penulis studi menciptakan model 3D interior Bumi untuk mempelajari bagaimana lapisan es Antartika berinteraksi dengan daratan dan bagaimana emisi karbon memengaruhi hubungan tersebut. Model tersebut mencakup pengukuran lapangan geofisika dari proyek ANET-POLENET AS, yang mencatat setiap perubahan dalam pergeseran daratan di Antartika.
“Model 3-D kami mengupas lapisan Bumi seperti bawang bombai, memperlihatkan variasi dramatis dalam ketebalan dan konsistensi mantel di bawahnya. Pengetahuan ini membantu kami memprediksi dengan lebih baik bagaimana berbagai area akan merespons pencairan,” kata rekan penulis studi Maryam Yousefi, seorang geodesi di Natural Resources Canada.
Menurut para peneliti, ini adalah model pertama yang mempelajari secara rinci dinamika antara lapisan es Antartika dan bumi di bawahnya.
Hasilnya menunjukkan bahwa pengangkatan pasca-glasial menurunkan kontribusi Antartika terhadap permukaan laut hingga 40%. Studi tersebut juga menemukan bahwa jika emisi karbon terus berlanjut pada kecepatan saat ini, efek pengangkatan pasca-glasial tidak akan cukup untuk memperlambat kenaikan permukaan laut.
“Temuan kami menunjukkan bahwa meskipun kenaikan muka air laut tidak dapat dihindari, tindakan cepat dan substantif untuk menurunkan emisi dapat mencegah beberapa dampak perubahan iklim yang paling merusak, khususnya bagi masyarakat pesisir,” kata Gomez.
Studi ini menyoroti kebutuhan mendesak untuk menurunkan emisi karbon dalam kehidupan sehari-hari dan pada skala yang lebih industri. Dengan perubahan iklim yang tak terelakkan, model baru ini membantu memprediksi dengan lebih baik apa yang diharapkan dalam beberapa dekade mendatang, yang dapat membentuk kebijakan lingkungan di masa mendatang. Ini termasuk meningkatnya bahaya terhadap negara-negara kepulauan, yang berkontribusi terhadap emisi karbon paling sedikit secara global.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan model komputer untuk mensimulasikan bagaimana lapisan es Antartika dapat berubah selama 500 tahun ke depan dalam berbagai skenario iklim. Mereka menggabungkan dua jenis model:
- Model lapisan es yang mensimulasikan bagaimana es mengalir dan mencair.
- Sebuah model bagaimana kerak bumi bangkit kembali saat es mencair (disebut penyesuaian isostatik glasial atau GIA).
Yang terpenting, mereka menggunakan model 3D yang sangat terperinci mengenai struktur Bumi di bawah Antartika berdasarkan data seismik. Hal ini memungkinkan mereka untuk memperhitungkan bagaimana berbagai wilayah dapat pulih pada tingkat yang berbeda saat es mencair.
Mereka menjalankan simulasi dengan berbagai skenario iklim (emisi gas rumah kaca rendah, sedang, dan tinggi) dan berbagai asumsi tentang bagaimana lapisan es dapat pecah. Kemudian mereka mengamati bagaimana faktor-faktor ini memengaruhi proyeksi kenaikan permukaan laut akibat hilangnya es di Antartika.
Hasil Utama
- Menyertakan struktur Bumi 3D yang terperinci dalam model mengurangi proyeksi kenaikan muka air laut hingga 40% dalam skenario rendah emisi. Hal ini karena pemulihan yang lebih cepat di beberapa area membantu menstabilkan lapisan es.
- Namun, dalam skenario emisi tinggi, hilangnya es terjadi terlalu cepat sehingga efek pantulan tidak terlalu berarti. Dalam kasus ini, pantulan yang terus berlanjut setelah es mencair sebenarnya sedikit meningkatkan kenaikan permukaan laut dengan mendorong lebih banyak air ke lautan.
- Efeknya sangat bervariasi antara Antartika Timur dan Barat karena perbedaan struktur dasar Bumi.
- Kenaikan permukaan laut akibat hilangnya es Antartika diproyeksikan lebih tinggi dari rata-rata di banyak wilayah pesisir tropis dan subtropis.
Keterbatasan Studi
Model-model tersebut tidak mencakup dampak dari hilangnya es di bagian lain dunia atau pemanasan laut. Masih ada ketidakpastian dalam struktur pasti Bumi di bawah Antartika.
Model lapisan es mungkin tidak mencakup semua fisika rumit tentang bagaimana lapisan es terpecah. Studi ini juga melihat 500 tahun ke depan, yang melibatkan banyak ketidakpastian.
Diskusi & Kesimpulan
Struktur Bumi di bawah lapisan es penting untuk memproyeksikan kenaikan muka air laut di masa mendatang, terutama dalam skenario emisi yang lebih rendah. Mengurangi emisi gas rumah kaca memberi Bumi lebih banyak waktu untuk pulih dan berpotensi menstabilkan sebagian lapisan es Antartika.
Berbagai wilayah di Antartika berperilaku sangat berbeda, jadi model 3D yang terperinci sangatlah penting. Banyak wilayah pesisir tropis dan subtropis mungkin menghadapi kenaikan permukaan laut yang lebih tinggi dari rata-rata akibat hilangnya es di Antartika.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didanai oleh berbagai lembaga dan yayasan pemerintah, termasuk Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, program Canada Research Chairs, US National Science Foundation, dan Hitz Family Foundation. Para penulis menyatakan tidak ada benturan kepentingan.
