Keretakan rak es Pine Island Glacier. Kredit: Koleksi Gambar NASA / Foto Stock Alamy.
Antara lapisan es timur dan barat dan semenanjungnya, Antartika memiliki cukup es untuk menaikkan permukaan laut global sekitar 60 m.
Lapisan es Antartika Barat (WAIS) adalah bagian yang relatif kecil, berisi jumlah es yang setara dengan 3.3m kenaikan permukaan laut. Namun, sebagian besar duduk dalam posisi genting dan dianggap “secara teori tidak stabil".
Akibatnya, bagaimana WAIS akan berubah dalam menanggapi pemanasan yang disebabkan manusia umumnya dianggap sebagai sumber ketidakpastian terbesar untuk proyeksi permukaan laut jangka panjang.
Aspek yang paling mendesak dari ketidakpastian ini adalah memahami apakah ambang ketidakstabilan es telah dilintasi, apakah retret yang kita ukur sekarang ditakdirkan untuk berlanjut, dan apakah es yang tampak tidak berubah hari ini akan tetap seperti itu di masa depan.
Penelitian terbaru mengatakan bahwa ambang batas hilangnya WAIS yang tidak dapat dipulihkan kemungkinan terletak antara 1.5C dan 2C dari rata-rata pemanasan global di atas tingkat pra-industri. Dengan pemanasan sudah mulai sekitar 1.1C dan Perjanjian Paris bertujuan untuk membatasi pemanasan hingga 1.5C atau "jauh di bawah 2C", margin untuk menghindari ambang batas ini memang baik.
Lapisan es laut
Menurut yang terbaru laporan khusus tentang samudra dan cryosphere (SROCC) oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC), ada dua kontrol utama pada seberapa banyak permukaan laut global akan naik abad ini: emisi gas rumah kaca yang disebabkan manusia di masa depan dan bagaimana pemanasan mempengaruhi lapisan es Antartika. IPCC mengatakan:
"Melampaui 2050, ketidakpastian dalam perubahan iklim menyebabkan peningkatan SLR [kenaikan permukaan laut] meningkat secara substansial karena ketidakpastian dalam skenario emisi dan perubahan iklim terkait, dan respons dari lapisan es Antartika di dunia yang lebih hangat."
Kekhawatiran tentang kerentanan WAIS terutama terletak pada sesuatu yang disebut "ketidakstabilan lapisan es laut”(MISI) -“ lautan ”karena pangkalan lapisan es di bawah permukaan laut dan“ ketidakstabilan ”karena fakta bahwa, setelah dimulai, retret akan mandiri.
Lapisan es dapat dianggap sebagai reservoir air tawar yang besar. Salju terakumulasi di bagian dalam yang dingin, perlahan-lahan berubah menjadi es gletser dan kemudian mulai mengalir seperti cairan yang sangat tebal kembali ke lautan.
Di beberapa tempat, es mencapai pantai dan mengapung di permukaan laut, membentuk sebuah rak es. Batas antara es yang berada di permukaan darat (atau dasar laut dalam kasus lapisan es laut) disebut "garis landasan". Garis pembumian adalah tempat air yang disimpan dalam lapisan es kembali ke laut. Dan ketika bergerak ke arah laut, kita katakan lapisan es memiliki "keseimbangan massa" positif - artinya, ia mendapatkan lebih banyak massa es daripada kehilangan kembali ke laut.
Tetapi ketika garis dasar mundur, keseimbangannya negatif. Keseimbangan lapisan es negatif berarti kontribusi positif bagi laut dan, karenanya, bagi permukaan laut global.
Ketidakstabilan
Gambaran dasar tentang keseimbangan massa lapisan es inilah yang perlu Anda pahami mengapa ahli glasiologi peduli dengan MISI.
Perubahan pada rak es di sisi mengambang dari garis pembumian - seperti penipisan - dapat menyebabkan es pada sisi yang dibumikan lepas dari dasar laut. Saat es ini mengapung, garis landasan akan mundur. Karena es mengalir lebih cepat ketika mengambang daripada saat membumi, laju aliran es di dekat garis pembumian akan meningkat. Peregangan yang disebabkan oleh aliran yang lebih cepat menjadi sumber penipisan baru di dekat garis pembumian.
Ini diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Karena es yang baru mengambang mengalir dan menipis lebih cepat, itu dapat menyebabkan lebih banyak es lepas landas dan melayang, mendorong garis landasan kembali.
Selain itu, area lapisan es yang berisiko MISI memiliki kemunduran, atau kemunduran "kemunduran", yang berarti ia semakin dalam ke daratan. Ketika garis pembumian mundur lebih jauh ke bagian yang lebih tebal dari lapisan es, aliran mempercepat, semakin meningkatkan hilangnya es. Gradien terbalik membuat proses ini mandiri sebagai umpan balik positif - inilah yang membuat MISI menjadi tidak stabil.
Ilustrasi Ketidakstabilan Lapisan Es Laut, atau MISI. Penipisan lapisan es penopang menyebabkan percepatan aliran lapisan es dan penipisan margin es yang diakhiri laut. Karena batuan dasar di bawah lapisan es miring ke arah interior lapisan es, penipisan es menyebabkan mundurnya garis pembumian diikuti oleh peningkatan fluks es ke arah laut, semakin menipisnya margin es, dan mundur lebih lanjut dari garis pembumian. Kredit: IPCC SROCC (2019) Gambar CB8.1a
Belum jelas apakah ambang MISI telah dilintasi di Antartika. Kita tahu bahwa garis landasan mundur di sepanjang garis pantai Laut Amundsen - yang paling spektakuler di Indonesia Gletser Thwaites. Dan pendorong untuk mundur tampaknya adalah air laut yang relatif hangat - sekitar 2C lebih hangat dari rata-rata historis - mengalir ke garis pembumian dan menyebabkan pencairan yang lebih kuat dari biasanya.
Jika ketidakstabilan belum dimulai dan jika pemanasan samudra berhenti, maka garis landasan harus menemukan titik keseimbangan baru di lokasi baru. Tetapi jika sudah dimulai, maka retret akan berlanjut tidak peduli apa yang terjadi selanjutnya.
Aliran lebih cepat
Bahkan jika ambang batas telah dilintasi - atau bahkan jika dilewati di masa depan - retret dapat dilanjutkan pada tingkat yang berbeda tergantung pada seberapa keras kita "mendorong" ketika itu dimulai.
Begini cara kerjanya. Ketidakstabilan tergantung pada keseimbangan kekuatan di dalam lapisan es. Gaya akibat gravitasi menyebabkan es mengalir dengan kecepatan yang sebagian bergantung pada ketebalan dan kemiringan permukaannya.
Laju leleh yang lebih besar di sisi mengambang dan aliran yang lebih cepat melintasi garis landasan akan menurunkan permukaan es lebih cepat daripada laju yang lebih kecil. Draw-down yang lebih cepat menghasilkan kemiringan permukaan yang lebih curam dan, dengan demikian, aliran yang lebih cepat dan mundur yang lebih cepat.
A studi pemodelan dari umpan balik ini, yang diterbitkan tahun lalu, menemukan bahwa ketika MISI memulai dengan dorongan yang lebih besar (laju leleh yang lebih besar), MISI berjalan lebih cepat daripada ketika dimulai dengan dorongan yang lebih kecil, bahkan setelah pencairan tambahan dihilangkan.
Ini berarti bahwa bahkan jika MISI diminta, mengurangi emisi global dan memperlambat pemanasan akan memberikan lebih banyak waktu untuk bersiap-siap untuk konsekuensinya.
Tebing es
Tampaknya ada sumber ketidakstabilan kedua untuk lapisan es laut - yang berperan jika rak es hilang seluruhnya.
Beberapa gambar perubahan gletser yang paling spektakuler adalah gunung es melahirkan anak sapi - dengan kata lain, putus - dari permukaan gletser pemutusan laut yang sangat padat.
Betis ini disebabkan oleh pencairan bagian bawah rak es, serta "fraktur hidro”- di mana air lelehan terbentuk di permukaan rak es merembes ke dalam es dan menyebabkan retak - atau kombinasi keduanya.
Seberapa cepat anak sapi terjadi tergantung pada ketinggian permukaan tebing es di atas garis air - semakin tinggi tebing yang berdiri di atas air, semakin besar tingkat anak sapi.
Seperti halnya MISI, penurunan gradien dasar laut di bawah WAIS berarti bahwa ketika tebing es mundur menjadi es yang lebih tebal, maka akan terus mengekspos tebing yang semakin tinggi ke lautan dan laju melahirkan harus meningkat.
Proses ini, diilustrasikan di bawah ini, disebut "ketidakstabilan tebing es laut" (MICI). Teori ini menunjukkan bahwa di mana ketinggian permukaan gletser melebihi 100 m di atas permukaan laut, tebing akan terlalu tinggi untuk menopang beratnya sendiri. Karena itu, tak terhindarkan akan runtuh, memperlihatkan wajah tebing yang sama tinggi di belakangnya, yang juga akan runtuh. Dan seterusnya.
SROCC IPCC mengatakan bahwa "Gletser Thwaites sangat penting karena ia meluas ke bagian dalam WAIS, di mana dasar laut berada> 2000m di bawah permukaan laut". (Meskipun, SROCC juga mencatat bahwa meskipun MISI memerlukan kemiringan lapisan retrograde, MICI bahkan dapat terjadi pada tempat tidur datar atau miring ke arah laut.)
Proses yang diidentifikasi baru-baru ini tidak dipelajari dengan baik seperti MISI, tetapi ini pasti akan berubah di tahun-tahun mendatang, karena para ilmuwan terus mengamati sistem yang berubah dengan cepat seperti Gletser Thwaites.
Ilustrasi Ketidakstabilan Tebing Es Laut. Jika tebing cukup tinggi (setidaknya ~ 800m dari total ketebalan es, atau sekitar 100m es di atas garis air), tekanan pada permukaan tebing melebihi kekuatan es, dan tebing itu gagal secara struktural dalam peristiwa perulangan yang berulang. Kredit: IPCC SROCC (2019) Gambar CB8.1b
A Alam studi pada tahun 2016 di MICI menyimpulkan bahwa Antartika "memiliki potensi untuk berkontribusi lebih dari satu meter kenaikan permukaan laut pada tahun 2100 dan lebih dari 15 meter pada 2500". Penelitian yang lebih baru menyimpulkan ini mungkin terlalu tinggi, tetapi mencatat belum jelas peran apa yang bisa dimainkan MICI abad ini. Studi lain juga menyarankan bahwa hilangnya es secara cepat melalui MICI dapat dikurangi dengan hilangnya rak es yang menahan gletser kembali.
Ambang batas dekat
Akhir tahun lalu, a tim pemodel besar menilai berbagai studi tanggapan lapisan es terhadap target iklim Paris untuk menjaga pemanasan rata-rata global "jauh di bawah" 2C.
Semua model mengarah ke arah yang sama. Yaitu, bahwa ambang batas untuk kehilangan es yang ireversibel baik di lapisan es Greenland dan WAIS berada di antara 1.5C dan 2C pemanasan global rata-rata. Dan kita sudah berada di sedikit lebih dari 1C pemanasan sekarang.
Jendela 1.5-2C ini adalah kunci untuk "kelangsungan rak es Antartika", makalah ulasan menjelaskan, dan dengan demikian efek "penopang" pada gletser yang mereka tahan.
Glosarium: RCP2.6: RCP (Representative Concentration Pathways) adalah skenario konsentrasi gas rumah kaca di masa depan dan pemaksaan lainnya. RCP2.6 (juga kadang-kadang disebut sebagai "RCP3-PD") adalah skenario "puncak dan penurunan" di mana mitigasi yang ketat.
Ambang lain mungkin terletak antara 2C dan 2.7C, penulis menambahkan. Mencapai tingkat kenaikan suhu global ini dapat memicu “aktivasi beberapa sistem yang lebih besar, seperti cekungan drainase Ross dan Ronne-Filchner, dan timbulnya kontribusi SLR yang jauh lebih besar”.
Ross dan Ronne-Filchner adalah dua rak es terbesar di Antartika. Ini dapat secara substansial berkurang "dalam 100-300 tahun", studi lain mengatakan, dalam skenario di mana emisi global melebihi Skenario RCP2.6. Jalur emisi ini umumnya dianggap konsisten dengan membatasi pemanasan menjadi 2C.
Temuan ini menyiratkan bahwa mencegah kehilangan es Antartika yang substansial bergantung pada pembatasan emisi global ke - atau di bawah - RCP2.6. Ketika makalah ini menyimpulkan: "Melintasi ambang batas ini menyiratkan komitmen untuk perubahan besar lapisan es dan SLR yang mungkin membutuhkan ribuan tahun untuk sepenuhnya direalisasikan dan tidak dapat dipulihkan pada rentang waktu yang lebih lama."
Tentang Penulis
Prof Christina Hulbe, ahli geofisika di Sekolah Nasional Survei di Universitas Otago di Selandia Baru.
Artikel ini awalnya muncul di Brief Karbon
Buku terkait
Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang
oleh Joseph Romm
Primer penting tentang apa yang akan menjadi masalah yang menentukan waktu kita, Perubahan Iklim: Apa yang Harus Diketahui Setiap Orang® adalah gambaran yang jelas tentang sains, konflik, dan implikasi dari planet kita yang memanas. Dari Joseph Romm, Kepala Penasihat Sains untuk National Geographic Tahun Hidup Dangerously seri dan salah satu dari "100 orang Rolling Stone yang mengubah Amerika," Perubahan iklim menawarkan jawaban yang ramah pengguna, dan ketat secara ilmiah terhadap pertanyaan paling sulit (dan biasanya dipolitisasi) seputar apa yang menurut ahli iklim Lonnie Thompson dianggap "bahaya yang jelas dan saat ini bagi peradaban." Tersedia di Amazon
Perubahan Iklim: Ilmu Pengetahuan tentang Pemanasan Global dan Masa Depan Energi Kita edisi kedua
oleh Jason Smerdon
Edisi kedua ini Perubahan iklim adalah panduan yang mudah diakses dan komprehensif untuk ilmu di balik pemanasan global. Diilustrasikan dengan indah, teks diarahkan untuk siswa di berbagai tingkatan. Edmond A. Mathez dan Jason E. Smerdon memberikan pengantar luas, informatif untuk ilmu pengetahuan yang mendasari pemahaman kita tentang sistem iklim dan efek dari aktivitas manusia pada pemanasan planet kita .athez dan Smerdon menggambarkan peran atmosfer dan lautan bermain di iklim kita, memperkenalkan konsep keseimbangan radiasi, dan menjelaskan perubahan iklim yang terjadi di masa lalu. Mereka juga merinci kegiatan manusia yang mempengaruhi iklim, seperti gas rumah kaca dan emisi aerosol dan deforestasi, serta efek dari fenomena alam. Tersedia di Amazon
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek
oleh Blair Lee, Alina Bachmann
Ilmu Perubahan Iklim: Kursus Praktek menggunakan teks dan delapan belas kegiatan langsung untuk menjelaskan dan mengajarkan ilmu tentang pemanasan global dan perubahan iklim, bagaimana manusia bertanggung jawab, dan apa yang dapat dilakukan untuk memperlambat atau menghentikan laju pemanasan global dan perubahan iklim. Buku ini adalah panduan lengkap dan komprehensif untuk topik lingkungan yang penting. Subjek yang dibahas dalam buku ini meliputi: bagaimana molekul mentransfer energi dari matahari untuk menghangatkan atmosfer, gas rumah kaca, efek rumah kaca, pemanasan global, Revolusi Industri, reaksi pembakaran, putaran umpan balik, hubungan antara cuaca dan iklim, perubahan iklim, penyerap karbon, kepunahan, jejak karbon, daur ulang, dan energi alternatif. Tersedia di Amazon
Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon digunakan untuk membiayai biaya membawa Anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, serta ClimateImpactNews.com tanpa biaya dan tanpa pengiklan yang melacak kebiasaan browsing Anda. Sekalipun Anda mengeklik tautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa pun yang Anda beli dalam kunjungan yang sama di Amazon memberi kami komisi kecil. Tidak ada biaya tambahan untuk Anda, jadi silakan berkontribusi untuk upaya ini. Anda juga bisa menggunakan link ini untuk digunakan ke Amazon kapan saja sehingga Anda dapat membantu mendukung upaya kami.
