Ketika badai menghantam daratan, kehancuran dapat terlihat selama bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun. Yang kurang jelas, tetapi juga kuat, adalah efek badai di lautan.
Di sebuah baru studi, kami menunjukkan melalui pengukuran waktu nyata bahwa badai tidak hanya mengocok air di permukaan. Mereka juga dapat mendorong panas jauh ke dalam lautan dengan cara yang dapat menguncinya selama bertahun-tahun dan pada akhirnya memengaruhi wilayah yang jauh dari badai.
Panas adalah komponen kunci dari cerita ini. Sudah lama diketahui bahwa badai mendapatkan energi mereka dari suhu permukaan laut yang hangat. Panas ini membantu udara lembab di dekat permukaan laut naik seperti balon udara dan membentuk awan yang lebih tinggi dari Gunung Everest. Inilah mengapa angin topan umumnya terbentuk di daerah tropis.
Apa yang kami temukan adalah bahwa angin topan pada akhirnya juga membantu menghangatkan lautan, dengan meningkatkan kemampuannya untuk menyerap dan menyimpan panas. Dan itu dapat memiliki konsekuensi yang luas.
Bagaimana angin topan menarik energi dari panas lautan. Kelvin Ma melalui Wikimedia, CC BY
Saat angin topan mencampurkan panas ke lautan, panas itu tidak hanya muncul kembali di tempat yang sama. Kami menunjukkan bagaimana gelombang bawah air yang dihasilkan oleh badai dapat mendorong panas kira-kira empat kali lebih dalam daripada mencampurnya sendiri, mengirimkannya ke kedalaman di mana panas terperangkap jauh dari permukaan. Dari sana, arus laut dalam dapat mengangkutnya ribuan mil. Badai yang melintasi Samudra Pasifik bagian barat dan menghantam Filipina dapat berakhir dengan memasok air hangat yang memanaskan pantai Ekuador bertahun-tahun kemudian.
Di laut, mencari topan
Selama dua bulan pada musim gugur 2018, kami tinggal di kapal penelitian Thomas G. Thompson untuk mencatat bagaimana Laut Filipina merespons perubahan pola cuaca. Sebagai samudra ilmuwan, kami mempelajari pencampuran turbulen di lautan dan badai serta badai tropis lainnya yang menghasilkan turbulensi ini.
Langit cerah dan angin tenang selama paruh pertama percobaan kami. Namun di paruh kedua, tiga topan besar – sebutan badai di bagian dunia ini – mengobarkan lautan.
Pergeseran itu memungkinkan kami membandingkan secara langsung gerakan lautan dengan dan tanpa pengaruh badai. Secara khusus, kami tertarik mempelajari bagaimana turbulensi di bawah permukaan laut membantu memindahkan panas ke laut dalam.
Kami mengukur turbulensi lautan dengan instrumen yang disebut profiler struktur mikro, yang jatuh bebas hampir 1,000 kaki (300 meter) dan menggunakan probe yang mirip dengan jarum fonograf untuk mengukur gerakan turbulen air.
Apa yang terjadi ketika badai datang
Bayangkan lautan tropis sebelum badai melewatinya. Di permukaannya terdapat lapisan air hangat, lebih hangat dari 80 derajat Fahrenheit (27 derajat Celcius), yang dipanaskan oleh matahari dan memanjang kira-kira 160 kaki (50 meter) di bawah permukaan. Di bawahnya ada lapisan air yang lebih dingin.
Grafik perbedaan suhu antara lapisan membuat air terpisah dan hampir tidak dapat mempengaruhi satu sama lain. Anda bisa menganggapnya seperti pembagian antara minyak dan cuka dalam sebotol saus salad yang tidak dikocok.
Saat badai melewati lautan tropis, angin kencangnya membantu mengaduk batas antara lapisan air, seperti seseorang yang mengocok botol saus salad. Dalam prosesnya, air dalam yang dingin bercampur dari bawah dan air permukaan yang hangat bercampur ke bawah. Hal ini menyebabkan suhu permukaan menjadi dingin, memungkinkan lautan menyerap panas lebih efisien dari biasanya pada hari-hari setelah badai.
Selama lebih dari dua dekade, para ilmuwan telah berdebat apakah air hangat yang tercampur ke bawah oleh angin topan dapat memanaskan arus laut dan dengan demikian membentuk pola iklim global. Inti dari pertanyaan ini adalah apakah badai dapat memompa panas cukup dalam sehingga tetap berada di lautan selama bertahun-tahun.
Ilustrasi ini menunjukkan apa yang terjadi pada panas lautan sebelum, selama, setelah, dan beberapa bulan setelah badai melewati lautan. Sally Warner, CC BY-ND
Dengan menganalisis pengukuran laut bawah permukaan yang dilakukan sebelum dan sesudah tiga badai, kami menemukan bahwa gelombang bawah laut mengangkut panas kira-kira empat kali lebih dalam ke laut daripada pencampuran langsung selama badai. Gelombang ini, yang dihasilkan oleh badai itu sendiri, membawa panas cukup dalam sehingga tidak mudah dilepaskan kembali ke atmosfer.
Implikasi panas di laut dalam
Setelah panas ini diambil oleh arus laut berskala besar, panas ini dapat diangkut ke bagian laut yang jauh.
Panas yang disuntikkan oleh topan yang kami pelajari di Laut Filipina mungkin mengalir ke pantai Ekuador atau California, mengikuti pola arus yang membawa air dari barat ke timur melintasi Pasifik khatulistiwa.
Pada titik ini, panas dapat bercampur kembali ke permukaan dengan kombinasi dari arus shoaling, naik dan pencampuran turbulen. Begitu panas mendekati permukaan lagi, itu bisa menghangatkan iklim lokal dan mempengaruhi ekosistem.
Misalnya, terumbu karang sangat sensitif terhadap tekanan panas yang berkepanjangan. Peristiwa El Niño adalah penyebab khas di baliknya pemutihan karang di Ekuador, tetapi kelebihan panas dari badai yang kami amati dapat berkontribusi pada terumbu yang tertekan dan karang yang memutih jauh dari tempat munculnya badai.
Terumbu karang merupakan habitat penting bagi ikan dan kehidupan laut lainnya, tetapi terancam oleh kenaikan suhu laut. James Watt melalui NOAA
Mungkin juga kelebihan panas dari badai tetap berada di lautan selama beberapa dekade atau lebih tanpa kembali ke permukaan. Ini sebenarnya akan memiliki dampak mitigasi pada perubahan iklim.
Saat badai mendistribusikan kembali panas dari permukaan laut ke kedalaman yang lebih dalam, angin topan dapat membantu memperlambat pemanasan atmosfer bumi dengan menjaga agar panas tetap tersimpan di laut.
Para ilmuwan telah lama menganggap angin topan sebagai peristiwa ekstrem yang dipicu oleh panas lautan dan dibentuk oleh iklim Bumi. Temuan kami, diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences, menambah dimensi baru pada masalah ini dengan menunjukkan bahwa interaksi berjalan dua arah — badai itu sendiri memiliki kemampuan untuk memanaskan lautan dan membentuk iklim bumi.
Tentang Penulis
Noel Gutierrez Brizuela, Ph.D. Kandidat Oseanografi Fisik, University of California, San Diego dan Sally Warner, Associate Professor Ilmu Iklim, Brandeis University
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Masa Depan yang Kita Pilih: Bertahan dari Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Para penulis, yang memainkan peran kunci dalam Perjanjian Paris tentang perubahan iklim, menawarkan wawasan dan strategi untuk mengatasi krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Bumi Yang Tidak Dapat Dihuni: Kehidupan Setelah Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini mengeksplorasi konsekuensi potensial dari perubahan iklim yang tidak terkendali, termasuk kepunahan massal, kelangkaan makanan dan air, dan ketidakstabilan politik.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kementerian Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia masa depan yang bergulat dengan dampak perubahan iklim dan menawarkan visi tentang bagaimana masyarakat dapat berubah untuk mengatasi krisis.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis mengeksplorasi dampak manusia terhadap alam, termasuk perubahan iklim, dan potensi solusi teknologi untuk mengatasi tantangan lingkungan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global
diedit oleh Paul Hawken
Buku ini menyajikan rencana komprehensif untuk mengatasi perubahan iklim, termasuk solusi dari berbagai sektor seperti energi, pertanian, dan transportasi.
