Bisakah Sirkulasi Overturning Atlantik dimatikan?

Bisakah Sirkulasi Overturning Atlantik dimatikan?

Skema AMOC. Jalur merah menunjukkan air hangat di dekat permukaan, sedangkan jalur ungu menunjukkan air yang lebih dingin dan lebih padat bergerak di kedalaman. Kredit: Met Office

Secara umum, kami menganggap perubahan iklim sebagai proses bertahap: semakin banyak gas rumah kaca yang dipancarkan manusia, semakin banyak pula perubahan iklim. Namun, adakah "poin tidak bisa kembali" yang mengikat kita pada perubahan yang tidak bisa diubah?

"Sirkulasi Overturning Overturning Atlantik" Atlantik, yang dikenal sebagai "AMOC", adalah salah satu sistem utama saat ini di lautan dunia dan memainkan peran penting dalam mengatur iklim.

Hal ini didorong oleh keseimbangan suhu lautan dan salinitas yang rapuh, yang berisiko terganggu oleh iklim yang memanas.

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa AMOC sangat mungkin untuk melemahkan abad ini, tetapi keruntuhan sangat tidak mungkin. Namun, para ilmuwan agak jauh dari mampu mendefinisikan dengan tepat berapa banyak pemanasan yang bisa mendorong AMOC melewati titik kritis.

Menjungkirbalikkan

Gambar di bawah ini menunjukkan ilustrasi AMOC. Di Atlantik Utara, air hangat dari subtropis bergerak ke utara di dekat permukaan dan dingin - dan, karenanya, lebih padat - air mengalir ke selatan pada kedalaman, biasanya 2-4 km di bawah permukaan.

Di utara, air permukaan yang hangat didinginkan oleh atmosfer di atasnya, diubah menjadi dingin, air yang padat, dan tenggelam untuk memasok cabang yang dalam dan ke selatan. Di tempat lain, air dingin naik dan dihangatkan, memasok kembali cabang atas, hangat dan menyelesaikan sirkuit.

Bisakah AMOC runtuh?

AMOC rentan terhadap perubahan iklim. Saat atmosfer menghangat karena meningkatnya gas rumah kaca, kemampuan lautan untuk kehilangan panas dari permukaan Atlantik Utara berkurang dan salah satu faktor pendorong AMOC melemah.

Proyeksi model iklim dari pemanasan global abad ini secara konsisten menunjukkan melemahnya AMOC. Penilaian terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) - yang laporan penilaian kelima (AR5) dan laporan khusus tentang lautan dan cryosfer dalam iklim yang berubah (SROCC) - keduanya menyimpulkan bahwa AMOC "sangat mungkin" melemah selama abad ke-21.

Pelemahan seperti itu akan memiliki efek pendinginan pada iklim di sekitar wilayah Atlantik Utara, karena pasokan panas ke utara melambat. Efek ini termasuk dalam proyeksi iklim, tetapi efek pemanasan langsung dari peningkatan konsentrasi gas rumah kaca lebih kuat, sehingga hasil bersihnya masih memanas di wilayah daratan.

Tetapi perubahan yang lebih dramatis secara teori dimungkinkan. "Titik kritis" mungkin ada di luar mana AMOC yang kuat saat ini menjadi tidak berkelanjutan.

Bukti untuk ini kembali ke a kertas mani diterbitkan pada tahun 1961 oleh salah satu bapak oseanografi modern, Henry Stommel. Stommel menyadari bahwa AMOC adalah semacam persaingan antara efek suhu dan salinitas, yang keduanya memengaruhi kepadatan air laut.

Bisakah Sirkulasi Overturning Atlantik dimatikan?

Gambar di bawah menggambarkan berbagai kemungkinan status AMOC. Dalam iklim saat ini, suhu mendominasi dan air, lintang tinggi yang padat mendorong AMOC (kurva merah) yang kuat. Tetapi di negara-negara iklim lainnya adalah mungkin bagi air tawar (dari hujan atau lelehan es) untuk menyegarkan - dan juga meringankan - air lintang tinggi; dalam hal ini, air tidak cukup padat untuk mendorong AMOC, yang runtuh (kurva biru).

Jika input air tawar ke Atlantik cukup kuat - dari pencairan cepat lapisan es Greenland, misalnya - titik biru akan bergerak ke kanan pada gambar. Menurut model Stommel, di beberapa titik negara AMOC yang kuat (merah) menjadi tidak berkelanjutan dan AMOC runtuh ke keadaan "mati" (biru). Kemudian, bahkan jika perubahan iklim yang mendorong kemudian dibalik (titik biru bergerak kembali ke kiri pada gambar), AMOC akan tetap pada kurva biru dan tidak akan beralih kembali sampai iklim melampaui kondisi hari ini di arah yang berlawanan. Fenomena ini dikenal sebagai "histeresis".

Bisakah Sirkulasi Overturning Atlantik dimatikan?

Titik ujung dan histeresis AMOC dalam model sederhana Stommel. Kemungkinan status AMOC tergantung pada jumlah input air tawar ke Samudera Atlantik (sumbu x). Kekuatan AMOC ditunjukkan pada sumbu y. [Perhatikan bahwa keduanya diukur dalam Sverdrups (Sv), di mana 1 Sv menunjukkan satu juta meter kubik air yang diangkut per detik.] Ketika input air tawar rendah, suhu mendominasi aliran dan hanya AMOC yang kuat yang dimungkinkan (kurva merah). Untuk input air tawar yang tinggi, hanya keadaan runtuh yang dimungkinkan (kurva biru). Di antara keduanya, kedua kondisi dimungkinkan. Jika input air tawar meningkat melebihi nilai kritis (titik kritis), AMOC akan runtuh. Kemudian, bahkan jika input air tawar dikembalikan ke keadaan semula, AMOC akan tetap mati. Kredit: Met Office.

Proyeksi jangka panjang

Gagasan Stommel telah berkembang selama bertahun-tahun, tetapi wawasan mendasar masih relevan. Ada eviDence bahwa perubahan AMOC mungkin telah memainkan peran dalam beberapa perubahan iklim besar di masa lalu - yang terbaru sekitar 8,200 tahun yang lalu ketika dunia muncul dari zaman es terakhir.

Pada saat itu, sebuah danau besar di barat laut Kanada ditahan oleh dinding es. Saat suhu menghangat, dinding es runtuh, menyimpan air segar dari danau ke Atlantik Utara dan mengganggu AMOC. Pendinginan utama saat ini dapat dilihat di catatan paleoklimatik melintasi Amerika Utara, Greenland, dan Eropa.

Model-model iklim komprehensif umumnya tidak memproyeksikan penghentian total AMOC di abad ke-21, tetapi model-model baru-baru ini telah berjalan lebih jauh ke masa depan. Di bawah skenario melanjutkan konsentrasi gas rumah kaca yang tinggi, sejumlah model memproyeksikan suatu shutdown AMOC efektif pada 2300.

Model proyeksi AMOC di masa depan memang beragam. Akibatnya, pada pertanyaan tentang tingkat pemanasan global apa yang akan menghasilkan penutupan AMOC, tidak mungkin bahwa komunitas ilmiah akan melihat konvergensi dalam waktu dekat.

Sementara mekanisme fundamental yang mendestabilkan AMOC dalam model asli Stommel tampaknya penting dalam model iklim, ada proses lain yang mencoba menstabilkan AMOC. Banyak dari proses ini sulit untuk dimodelkan secara kuantitatif, terutama dengan resolusi terbatas yang dimungkinkan dengan daya komputasi saat ini. Jadi proyeksi AMOC kami akan terus mengalami ketidakpastian untuk beberapa waktu mendatang.

Dengan mempertimbangkan semua bukti, AR5 dan SROCC IPCC menyimpulkan bahwa keruntuhan AMOC sebelum 2100 adalah “sangat tidak mungkin”(Pdf). Namun, dampak dari melewati titik kritis AMOC akan sangat besar, sehingga sebaiknya dilihat sebagai skenario "probabilitas rendah, dampak tinggi".

Apa dampak keruntuhan?

Model-model iklim dapat digunakan untuk menilai dampak terhadap iklim jika AMOC ditutup sepenuhnya. Dengan menambahkan sejumlah besar air segar ke Atlantik Utara dalam sebuah model, para ilmuwan secara artifisial meringankan air yang dingin dan padat yang membentuk cabang bawah dari loop. Ini menghentikan AMOC dan kemudian kita bisa melihat dampaknya pada iklim.

Gambar di bawah ini menggambarkan perubahan yang menghasilkan satu percobaan tersebut. Pematian AMOC menghasilkan pendinginan (naungan biru) dari seluruh belahan bumi utara, khususnya daerah yang paling dekat dengan zona kehilangan panas Atlantik Utara ("radiator" dari sistem pemanas sentral Atlantik Utara). Di daerah-daerah ini pendinginan melebihi pemanasan yang diproyeksikan karena gas rumah kaca, jadi penghentian total di abad ke-21, sementara sangat tidak mungkin, dapat mengakibatkan pendinginan bersih di daerah-daerah seperti Eropa barat.

Bisakah Sirkulasi Overturning Atlantik dimatikan?

Perubahan suhu permukaan (C) yang dimodelkan setelah kolapsnya AMOC. Shading menunjukkan pendinginan (biru) atau pemanasan (oranye dan merah). Dicetak ulang atas izin Springer. Jackson et al. (2015) Dampak iklim global dan Eropa dari pelambatan AMOC dalam GCM resolusi tinggi, Dynamics Iklim.

Dampak lainnya termasuk perubahan besar dalam pola curah hujan, peningkatan badai musim dingin di Eropa dan kenaikan permukaan laut hingga 50cm di sekitar cekungan Atlantik Utara. Di banyak daerah efek ini akan memperburuk tren akibat pemanasan global.

Sementara eksperimen model seperti itu adalah buatan "bagaimana jika?" skenario, mereka menggambarkan besarnya perubahan yang bisa dihasilkan dari keruntuhan AMOC. Dampak pada pertanian, margasatwa, transportasi, permintaan energi, dan infrastruktur pesisir akan kompleks, tetapi kita dapat yakin bahwa akan ada konsekuensi sosial ekonomi yang besar. Sebagai contoh, satu studi menunjukkan pengurangan 50% dalam produktivitas rumput di daerah penggembalaan utama di Inggris barat dan Irlandia.

Apa yang bisa dilakukan tentang risiko keruntuhan?

Seperti dijelaskan di atas, para ilmuwan agak jauh dari cara untuk dapat dengan yakin mendefinisikan tingkat pemanasan global di mana AMOC akan berisiko melewati titik kritis.

Namun, ada kemungkinan untuk mengelola risiko keruntuhan AMOC, bahkan tanpa mengetahui seberapa besar kemungkinannya.

Untuk mengambil analogi rumah tangga: Saya tahu bahwa itu mungkin, tetapi tidak mungkin, bahwa rumah saya akan terbakar - itu adalah peristiwa dengan probabilitas rendah dan berdampak tinggi. Saya tidak punya banyak ide tentang seberapa besar kemungkinan saya akan memiliki api, tetapi saya tetap bisa mengelola risiko dengan memeriksa kabel listrik dan memasang alarm asap. Pemeriksaan kabel mengurangi kemungkinan kebakaran, sementara alarm asap memberi saya peringatan dini jika kebakaran mulai sehingga dampaknya dapat dikurangi - dengan mengevakuasi rumah dan memanggil pemadam kebakaran.

Baru-baru ini, bersama dengan rekan-rekannya di University of Exeter, kami telah menjajaki kemungkinan mengembangkan sistem peringatan dini untuk pemberian tip AMOC.

Menggunakan model sederhana, kami telah menunjukkan bahwa cara salinitas Atlantik subtropis dan subpolar berevolusi dari waktu ke waktu dapat memberikan indikasi awal jika AMOC berada di jalan menuju keruntuhan, mungkin beberapa dekade sebelum pelemahan besar telah terlihat dalam AMOC itu sendiri.

Ini adalah hari-hari awal untuk penelitian ini, tetapi dengan memantau indikator seperti itu dimungkinkan untuk memberikan lebih banyak waktu untuk mempersiapkan konsekuensi dari keruntuhan AMOC, atau untuk mengadopsi langkah-langkah mitigasi perubahan iklim yang lebih agresif untuk membawa AMOC ke jalur yang lebih stabil .  

Pertanyaan luar biasa

Ketika dunia mulai menghadapi tantangan memenuhi target kesepakatan iklim Paris, minat meningkat pada jalur iklim itu overshoot sementara tingkat target akhir. Adalah penting bahwa overshoot seperti itu tidak melewati ambang batas yang tidak dapat diubah dalam perjalanan ke tujuan akhir, jadi penelitian tentang titik kritis perlu menghubungkan hasil teoritis dengan pertanyaan-pertanyaan yang lebih praktis ini.

Banyak pemodelan titik kritis AMOC hingga saat ini telah menggunakan skenario ideal input air tawar ke Atlantik Utara. Ini relevan dengan beberapa perubahan AMOC di masa lalu, tetapi untuk memodelkan perubahan iklim di masa depan, kita perlu memahami apa yang terjadi ketika pemanasan dan penyegaran terjadi bersama.

Ini adalah masalah yang lebih menantang karena jumlah proses dan umpan balik yang relevan meningkat. Beberapa proses ini beroperasi pada skala kecil yang model berjuang untuk menyelesaikannya dengan kekuatan komputasi saat ini. Meningkatkan pemodelan proses-proses utama AMOC membutuhkan kesabaran dan komitmen jangka panjang, tetapi pada akhirnya akan membayar dividen dalam prediksi AMOC yang lebih percaya diri.

Penelitian tentang peringatan dini keruntuhan AMOC sedang dalam masa pertumbuhan, tetapi mungkin merupakan cara yang bermanfaat untuk merespons risiko. Satu hal yang pasti: peringatan dini akan membutuhkan pengamatan terus menerus terhadap aspek-aspek utama AMOC.

Pemantauan AMOC memasuki era baru pada tahun 2004 dengan CEPAT-MOCHA, sebuah array dari instrumen yang ditambatkan yang membentang seluas Atlantik pada garis lintang 26.5 derajat utara dan menyediakan pemantauan berkelanjutan dari AMOC. Sebelum ini, hanya ada lima potret sirkulasi yang tersebar selama 47 tahun.

Hasil telah mengubah pemahaman kami tentang perbedaan AMOC dalam waktu: misalnya, sebuah penurunan tak terduga di AMOC - Diobservasi pada Musim Gugur 2009 - diperkirakan telah memainkan peran dalam musim dingin Eropa yang luar biasa dingin 2009-10 dan 2010-11.

Baru-baru ini, sebuah array pemantauan serupa telah dipasang lebih jauh ke utara di Atlantik subpolar. Bersama pengukuran kontinu suhu dan salinitas dari mengapung di perairan Argo, ahli kelautan sekarang memiliki basis data yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mempelajari elemen penting dari sistem iklim kita dan memberi dunia kesempatan untuk bersiap menghadapi kejutan yang tidak menyenangkan.

Tentang Penulis

Dr Richard Wood, yang memimpin kelompok iklim, cryosphere, dan lautan di Met Office Hadley Centre Inggris. Dr Laura Jackson, seorang ilmuwan dalam kelompok yang sama.

Artikel ini awalnya muncul di Brief Karbon

books_causes

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

ikuti InnerSelf di

ikon facebookikon twitterikon youtubeikon instagramikon pintrestikon rss

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

VIDEO TERBARU

Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
Migrasi Iklim Besar Telah Dimulai
by super User
Krisis iklim memaksa ribuan orang di seluruh dunia mengungsi karena rumah mereka semakin tidak bisa dihuni.
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
Zaman Es Terakhir Memberitahu Kita Mengapa Kita Perlu Peduli Tentang Perubahan Suhu 2 ℃
by Alan N Williams, dkk
Laporan terbaru dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyatakan bahwa tanpa penurunan yang substansial ...
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
Bumi Telah Dapat Dihuni Selama Miliaran Tahun - Seberapa Beruntungkah Kita?
by Toby Tyrrell
Evolusi membutuhkan 3 atau 4 miliar tahun untuk menghasilkan Homo sapiens. Jika iklim benar-benar gagal hanya sekali ...
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
Bagaimana Pemetaan Cuaca 12,000 Tahun Lalu Dapat Membantu Memprediksi Perubahan Iklim di Masa Mendatang
by Brice Rea
Berakhirnya zaman es terakhir, sekitar 12,000 tahun yang lalu, ditandai dengan fase dingin terakhir yang disebut Younger Dryas.…
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
Laut Kaspia Akan Turun 9 Meter Atau Lebih Abad Ini
by Frank Wesselingh dan Matteo Lattuada
Bayangkan Anda sedang berada di pantai, melihat ke laut. Di depan Anda terhampar pasir tandus setinggi 100 meter yang terlihat seperti…
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
Venus Dulu Lebih Seperti Bumi, Tetapi Perubahan Iklim Membuatnya Tidak Dapat Dihuni
by Richard Ernst
Kita bisa belajar banyak tentang perubahan iklim dari Venus, planet saudara kita. Venus saat ini memiliki suhu permukaan…
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
Lima Ketidakpercayaan Iklim: Kursus Singkat dalam Misinformasi Iklim
by John Cook
Video ini adalah kursus kilat tentang misinformasi iklim, meringkas argumen utama yang digunakan untuk meragukan kenyataan…
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
Kutub Utara Belum Sedingin Ini Selama 3 Juta Tahun dan Itu Berarti Perubahan Besar Bagi Planet Ini
by Julie Brigham-Grette dan Steve Petsch
Setiap tahun, lapisan es laut di Samudra Arktik menyusut ke titik terendah pada pertengahan September. Tahun ini hanya mengukur 1.44…

ARTIKEL TERBARU

energi hijau2 3
Empat Peluang Hidrogen Hijau untuk Midwest
by Christian Tae
Untuk mencegah krisis iklim, Midwest, seperti bagian negara lainnya, perlu sepenuhnya menghilangkan karbon dari ekonominya dengan…
ug83qrfw
Hambatan Utama terhadap Respon Permintaan Harus Diakhiri
by John Moore, Di Bumi
Jika regulator federal melakukan hal yang benar, pelanggan listrik di seluruh Midwest mungkin segera dapat memperoleh uang sambil…
pohon untuk ditanam untuk iklim2
Tanam Pohon Ini Untuk Meningkatkan Kehidupan Kota
by Mike Williams-Rice
Sebuah studi baru menetapkan pohon ek hidup dan sycamore Amerika sebagai juara di antara 17 "pohon super" yang akan membantu membuat kota…
dasar laut laut utara
Mengapa Kita Harus Memahami Geologi Dasar Laut Untuk Memanfaatkan Angin
by Natasha Barlow, Associate Professor Perubahan Lingkungan Kuarter, Universitas Leeds
Untuk negara mana pun yang diberkati dengan akses mudah ke Laut Utara yang dangkal dan berangin, angin lepas pantai akan menjadi kunci…
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
3 pelajaran kebakaran hutan untuk kota-kota hutan saat Dixie Fire menghancurkan Greenville, California yang bersejarah
by Bart Johnson, Profesor Arsitektur Lansekap, Universitas Oregon
Kebakaran hutan yang membakar di hutan pegunungan yang panas dan kering menyapu kota Gold Rush di Greenville, California, pada 4 Agustus,…
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
China Dapat Memenuhi Tujuan Energi dan Iklim Membatasi Tenaga Batubara
by Alvin Lin
Pada KTT Iklim Pemimpin pada bulan April, Xi Jinping berjanji bahwa China akan “mengendalikan secara ketat pembangkit listrik tenaga batu bara…
Air biru dikelilingi oleh rumput putih yang mati
Peta melacak 30 tahun pencairan salju ekstrem di AS
by Mikayla Mace-Arizona
Peta baru peristiwa pencairan salju ekstrem selama 30 tahun terakhir mengklarifikasi proses yang mendorong pencairan cepat.
Sebuah pesawat menjatuhkan penghambat api merah ke kebakaran hutan saat petugas pemadam kebakaran yang diparkir di sepanjang jalan melihat ke langit oranye
Model memprediksi ledakan api 10 tahun, kemudian menurun secara bertahap
by Hannah Hickey-U. Washington
Melihat masa depan kebakaran hutan jangka panjang memprediksi ledakan awal aktivitas kebakaran hutan selama kira-kira satu dekade,…

 Dapatkan Terbaru Dengan Email

Majalah Mingguan Inspirasi Harian

Sikap Baru - Kemungkinan Baru

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Innerself Pasar
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikasi. Seluruh hak cipta.