Gunung es di dekat Semenanjung Bear di Antartika Barat sedang dipelajari sebagai bagian dari Kolaborasi Gletser Thwaites Internasional. (Foto oleh Amy Chiuchiolo, National Science Foundation, berlisensi di bawah CC BY 4.0 – dipotong dari aslinya)
HANOVER, NH — Mencairnya lapisan es di Antartika telah lama menjadi perhatian utama bagi para ilmuwan yang mempelajari perubahan iklim dan kenaikan permukaan laut. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa bagian-bagian dari Lapisan Es Antartika Barat dapat runtuh dengan cepat karena suatu proses yang disebut ketidakstabilan tebing es laut (MICI). Namun, sebuah studi baru yang diterbitkan dalam Kemajuan Ilmu Pengetahuan menantang gagasan ini, yang menunjukkan bahwa lapisan es mungkin lebih stabil daripada yang diperkirakan sebelumnya, setidaknya untuk abad berikutnya.
Penelitian yang dipimpin oleh para peneliti dari Dartmouth College dan beberapa lembaga lainnya, difokuskan pada Gletser Thwaites di Antartika Barat. Gletser besar ini dijuluki “Gletser Kiamat” karena keruntuhannya dapat menaikkan permukaan laut global secara signifikan. Para peneliti menggunakan model komputer canggih untuk mensimulasikan apa yang akan terjadi jika lapisan es – bagian gletser yang mengapung dan membentang di atas lautan – tiba-tiba menghilang.
Hasilnya? Bahkan dalam skenario terburuk, Gletser Thwaites tidak mungkin memicu keruntuhan dahsyat seperti yang diprediksi MICI, setidaknya tidak pada abad ini.
Mathieu Morlighem, seorang profesor ilmu bumi di Dartmouth dan penulis utama studi tersebut, menekankan implikasi dunia nyata dari temuan ini.
“Proyeksi ini benar-benar mengubah kehidupan masyarakat,” kata Morlighem dalam rilis universitas. “Para pembuat kebijakan dan perencana mengandalkan model ini, dan mereka sering kali melihat risiko yang tinggi. Mereka tidak ingin merancang solusi dan kemudian ancamannya ternyata lebih buruk dari yang mereka kira.”
Namun, Morlighem dan rekan-rekannya menekankan bahwa temuan mereka tidak berarti kita bisa bernapas lega tentang kenaikan muka air laut.
“Kami tidak melaporkan bahwa Antartika aman dan kenaikan permukaan laut tidak akan berlanjut—semua proyeksi kami menunjukkan penyusutan lapisan es secara cepat,” jelas Morlighem.
Studi tersebut hanya menunjukkan bahwa skenario yang paling ekstrem lebih kecil kemungkinannya terjadi daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Memahami Lapisan Es dan Tebing
Untuk memahami pentingnya studi ini, ada baiknya untuk memahami beberapa konsep utama. Lapisan es adalah massa besar es gletser yang menutupi daratan. Di wilayah pesisir, lapisan es ini sering kali meluas ke lautan, membentuk lapisan es yang mengapung. Lapisan es ini memainkan peran penting dalam menahan es di daratan, seperti gabus dalam botol.
Hipotesis ketidakstabilan tebing es laut menunjukkan bahwa jika lapisan es ini runtuh, tebing es yang tinggi di tepi lapisan es yang tersisa dapat terlihat. Jika tebing ini cukup tinggi, tebing tersebut dapat menjadi tidak stabil dan runtuh, yang menyebabkan lapisan es menyusut dengan cepat.
Penelitian sebelumnya memperkirakan bahwa tebing yang tingginya lebih dari 300 kaki (90 meter) di atas permukaan laut tidak stabil dan rentan runtuh. Hal ini menyebabkan prediksi mengerikan tentang kenaikan permukaan laut yang cepat jika sebagian besar lapisan es Antartika hancur.
Temuan Baru Menantang Asumsi Sebelumnya
Studi baru ini meninjau kembali proses ini dengan menggunakan model yang lebih canggih dan data yang diperbarui. Para peneliti mensimulasikan apa yang akan terjadi jika seluruh lapisan es Gletser Thwaites tiba-tiba menghilang. Anehnya, mereka menemukan bahwa bahkan dalam skenario ekstrem ini, tebing es yang terbuka tidak langsung runtuh dan memicu hilangnya es secara drastis.
Ada beberapa alasan untuk stabilitas yang tidak terduga ini:
- Tebing yang terekspos tidak setinggi yang diperkirakan sebelumnya, dengan sebagian besar area berada di bawah ambang batas kritis ketidakstabilan.
- Es di dekat bagian depan gletser mencair dengan cepat setelah lapisan es dipindahkan. Aliran cepat ini membantu menipiskan es dengan cepat, sehingga mengurangi ketinggian tebing.
- Penipisan yang cepat juga berarti bahwa meskipun sebagian es terlepas, tebing di belakangnya belum tentu lebih tinggi, hal ini bertentangan dengan asumsi utama hipotesis MICI.
Para peneliti kemudian menjalankan simulasi lain di mana mereka memaksa gletser mundur lebih jauh ke daratan, memperlihatkan tebing yang lebih tinggi. Bahkan dalam skenario ini, mereka tidak mengamati keruntuhan yang tak terkendali yang diprediksi oleh hipotesis MICI.
“Semua orang setuju bahwa runtuhnya tebing itu nyata—tebing akan runtuh jika terlalu tinggi. Pertanyaannya adalah seberapa cepat itu akan terjadi,” kata Morlighem. “Namun, kami menemukan bahwa laju kemunduran tidak setinggi yang diasumsikan dalam simulasi awal ini. Ketika kami menggunakan laju yang dibatasi oleh fisika dengan lebih baik, kami melihat bahwa ketidakstabilan tebing es tidak pernah terjadi.”
Implikasi terhadap Prediksi Kenaikan Muka Air Laut
Temuan ini memiliki implikasi penting bagi prediksi kenaikan muka air laut di masa mendatang. Beberapa perkiraan sebelumnya menunjukkan bahwa Antartika sendiri dapat menyebabkan kenaikan muka air laut hingga tiga kaki (1 meter) pada tahun 2100 jika MICI terjadi. Studi baru menunjukkan bahwa skenario ekstrem seperti itu kecil kemungkinannya, setidaknya dalam jangka pendek.
Namun, para peneliti memperingatkan bahwa ini tidak berarti Lapisan Es Antartika Barat aman dari pencairan. Proses lain, seperti air laut hangat yang mencairkan es dari bawah, masih dapat menyebabkan hilangnya es secara signifikan dan kenaikan permukaan laut dalam skala waktu yang lebih panjang.
Studi ini menyoroti kompleksitas dinamika lapisan es dan perlunya penelitian lanjutan untuk meningkatkan pemahaman kita tentang sistem kritis ini. Meskipun ancaman langsung keruntuhan dahsyat mungkin lebih rendah dari yang diperkirakan sebelumnya, risiko jangka panjang yang terkait dengan mencairnya lapisan es tetap menjadi perhatian serius bagi masyarakat pesisir di seluruh dunia.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan tiga model lapisan es yang berbeda untuk mensimulasikan perilaku Gletser Thwaites. Model-model ini adalah program komputer kompleks yang menggabungkan berbagai proses fisik untuk memprediksi bagaimana lapisan es akan berubah seiring waktu.
Tim menjalankan dua set simulasi utama:
- Mereka mensimulasikan keruntuhan total dan segera dari lapisan es Thwaites, yang langsung menghilangkan semua es yang mengapung. Ini adalah skenario ekstrem yang tidak mungkin terjadi dalam kenyataan tetapi membantu menguji batas-batas sistem.
- Mereka menjalankan model tersebut selama 50 tahun, memaksa garis dasar (tempat es mulai mengapung) mundur ke daratan dengan kecepatan sekitar 0,6 mil (1 kilometer) per tahun. Kemudian mereka kembali menyingkirkan semua es yang mengapung dan menjalankan model tersebut selama 20 tahun lagi.
Dalam kedua kasus tersebut, mereka menggunakan metode baru untuk menghitung seberapa cepat es akan terlepas dari tebing yang terbuka. Metode ini didasarkan pada penelitian terkini yang meneliti fisika kegagalan tebing es secara terperinci.
Hasil Utama
Setelah mensimulasikan runtuhnya lapisan es saat ini, tidak ada satu pun model yang menunjukkan penyusutan signifikan lapisan es selama 100 tahun berikutnya. Bahkan ketika model tersebut memaksa gletser untuk menyusut ke daerah yang lebih dalam, sehingga memperlihatkan tebing yang lebih tinggi, model tersebut tidak mengamati keruntuhan yang tidak terkendali seperti yang diprediksi oleh hipotesis ketidakstabilan tebing es laut.
Es di dekat bagian depan gletser bertambah cepat secara drastis setelah lapisan es terangkat, mencapai kecepatan hingga 1,9 mil (3 kilometer) per tahun. Percepatan ini menyebabkan penipisan es yang cepat, dengan beberapa area kehilangan ketebalan lebih dari 490 kaki (150 meter) per tahun.
Keterbatasan Studi
Simulasi difokuskan pada satu gletser, dan hasilnya mungkin tidak berlaku sama untuk semua bagian Antartika. Model tidak mencakup semua kemungkinan proses yang dapat memengaruhi hilangnya es, seperti potensi lapisan es tumbuh kembali atau dampak es laut dan gunung es pada tingkat kelahiran.
Studi ini mengamati skala waktu yang relatif pendek (100 tahun atau kurang). Dalam jangka waktu yang lebih panjang, proses lain dapat menyebabkan hilangnya es secara signifikan. Model-model tersebut bergantung pada asumsi dan penyederhanaan tertentu, yang mungkin tidak mencakup semua kompleksitas perilaku lapisan es di dunia nyata.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menantang gagasan sebelumnya tentang seberapa rentannya Lapisan Es Antartika Barat terhadap keruntuhan yang cepat. Studi ini menunjukkan bahwa proses ketidakstabilan tebing es laut mungkin tidak seberbahaya yang diperkirakan sebelumnya, setidaknya dalam waktu dekat.
Namun, para peneliti menekankan bahwa ini tidak berarti Antartika aman dari pencairan. Proses lainnya, khususnya pencairan es dari bawah oleh air laut yang hangat, masih dapat menyebabkan hilangnya es secara signifikan seiring berjalannya waktu.
Studi ini menyoroti pentingnya menggunakan beberapa model dan menggabungkan pemahaman fisika terkini saat membuat prediksi tentang sistem kompleks seperti lapisan es. Studi ini juga menggarisbawahi perlunya penelitian lanjutan untuk menyempurnakan pemahaman kita tentang komponen penting sistem iklim Bumi ini.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini merupakan bagian dari proyek PROPHET, yang merupakan komponen dari Kolaborasi Gletser Thwaites Internasional. Proyek ini menerima dukungan dari National Science Foundation di Amerika Serikat dan Natural Environment Research Council di Inggris. Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.
