Para ilmuwan mengukur ketebalan dan lelehan basal dari Rak Es Ross. Dipasok, CC BY-ND
Lautan yang mengelilingi Antartika memainkan peran penting dalam mengatur keseimbangan massa lapisan es benua. Kita sekarang tahu bahwa penipisan es itu hampir memengaruhi seperempat dari Lapisan Es Antartika Barat jelas terkait dengan laut.
Sambungan antara Samudra Selatan dan lapisan es Antartika terletak di rak-rak es - lempengan es gletser yang sangat besar, setebal ratusan meter, yang mengapung di lautan. Rak es bergesekan dengan garis pantai dan pulau-pulau dan menopang aliran es yang membumi. Ketika lautan mengikis rak es dari bawah, tindakan penopang ini berkurang.
Sementara beberapa rak es menipis dengan cepat, yang lain tetap stabil, dan kunci untuk memahami perbedaan ini terletak di dalam lautan tersembunyi di bawah rak es. Kami baru-baru ini menerbitkan penelitian menjelajahi proses lautan yang mendorong pencairan lapisan es terbesar di dunia. Ini menunjukkan bahwa proses yang sering diabaikan adalah mendorong pencairan cepat bagian kunci rak.
Sidik jari laut di lapisan es mencair
Kehilangan es cepat dari Antartika sering dikaitkan dengan Circumpolar Deep Water (CDW). Massa air yang relatif hangat (+ 1C) dan asin ini, yang ditemukan pada kedalaman di bawah 300 meter di sekitar Antartika, dapat mendorong pencairan yang cepat. Misalnya, di Pasifik tenggara, di sepanjang pantai Laut Amundsen di Antartika Barat, CDW melintasi landas kontinen dalam saluran yang dalam dan memasuki rongga-rongga rak es, mengemudi pencairan cepat dan menipis.
Menariknya, tidak semua rak es mencair dengan cepat. Rak es terbesar, termasuk rak es Ross dan Filchner-Ronne yang luas, tampak dekat dengan keseimbangan. Mereka sebagian besar terisolasi dari CDW oleh perairan dingin yang mengelilinginya.
Gambar satelit menunjukkan bahwa angin lepas pantai yang kuat mendorong es laut menjauh dari Rak Es Ross di barat laut, memperlihatkan permukaan laut yang gelap. Pemanasan matahari menghangatkan air cukup untuk mendorong leleh. Gambar dimodifikasi dari https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0. Dipasok, CC BY-ND
Efek kontras CDW dan perairan dingin, dikombinasikan dengan distribusinya, menjelaskan banyak variabilitas dalam peleburan yang kami amati di sekitar Antartika hari ini. Tetapi meskipun upaya terus-menerus untuk menyelidiki rongga-rongga rak es, laut tersembunyi ini tetap menjadi bagian yang paling tidak dijelajahi dari lautan di Bumi.
Dalam konteks inilah penelitian kami mengeksplorasi set data pengamatan oseanografi dan laju pencairan yang baru dan sulit didapat dari lapisan es terbesar di dunia.
Di bawah Rak Es Ross
Di 2011, kami menggunakan lubang bor sedalam 260 meter yang telah meleleh melalui sudut barat laut Rak Es Ross, tujuh kilometer dari lautan terbuka, untuk menyebarkan instrumen yang memantau kondisi lautan dan kecepatan leleh di bawah es. Instrumen tetap di tempat selama empat tahun.
Pengamatan menunjukkan bahwa jauh dari air yang tenang, kondisi di bawah lapisan es terus berubah. Suhu air, salinitas, dan arus mengikuti siklus musiman yang kuat, yang menunjukkan bahwa air permukaan hangat dari utara permukaan es ditarik ke selatan ke dalam rongga selama musim panas.
Lelehkan tarif di situs tambat rata-rata 1.8 meter per tahun. Meskipun angka ini jauh lebih rendah dari rak es yang dipengaruhi oleh CDW hangat, ini sepuluh kali lebih tinggi dari tingkat rata-rata untuk Rak Es Ross. Variabilitas musiman yang kuat dalam tingkat leleh menunjukkan bahwa hotspot yang meleleh ini terkait dengan aliran masuk musim panas.
Suhu permukaan laut musim panas mengelilingi Antartika (a) dan di Laut Ross (b) menunjukkan pemanasan musiman yang kuat di dalam polynya Laut Ross. Gambar dimodifikasi dari https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0. Dipasok, CC BY-ND
Untuk menilai skala efek ini, kami menggunakan radar berpresisi tinggi untuk memetakan laju pencairan basal di seluruh wilayah sekitar 8,000 kilometer persegi di sekitar lokasi tambatan. Pengamatan yang cermat di sekitar situs 80 memungkinkan kami untuk mengukur pergerakan vertikal dari dasar es dan lapisan internal di dalam lapisan es selama interval satu tahun. Kami kemudian dapat menentukan berapa banyak penipisan disebabkan oleh pencairan basal.
Peleburan adalah yang tercepat di dekat permukaan es tempat kami mengamati laju leleh jangka pendek hingga 15 sentimeter per hari - beberapa urutan besarnya lebih tinggi daripada laju rata-rata lapisan es. Laju pencairan berkurang dengan jarak dari permukaan es, tetapi pencairan yang cepat meluas jauh melampaui lokasi tambat. Meleleh dari wilayah survei menyumbang sekitar 20% dari total dari seluruh lapisan es.
Gambar yang lebih besar
Mengapa daerah rak ini meleleh jauh lebih cepat daripada di tempat lain? Seperti yang sering terjadi di lautan, tampaknya angin memainkan peran kunci.
Selama musim dingin dan musim semi, angin katabatic yang kuat menyapu Ross Ice Shelf bagian barat dan mengusir es laut dari pantai. Ini mengarah pada pembentukan suatu daerah yang bebas dari es laut, suatu polynya, di mana lautan terpapar ke atmosfer. Selama musim dingin, daerah laut terbuka ini mendingin dengan cepat dan es laut tumbuh. Tetapi selama musim semi dan musim panas, permukaan laut yang gelap menyerap panas dari matahari dan menghangatkan, membentuk kolam permukaan yang hangat dengan cukup panas untuk mendorong pencairan yang diamati.
Meskipun tingkat leleh yang kami amati jauh lebih rendah daripada yang terlihat di rak es yang dipengaruhi oleh CDW, pengamatan menunjukkan bahwa untuk Rak Es Ross, panas permukaan adalah penting.
Mengingat panas ini terkait erat dengan iklim permukaan, sangat mungkin bahwa prediksi pengurangan es laut dalam abad mendatang akan meningkatkan tingkat lelehan basal. Sementara pencairan cepat yang kami amati saat ini diimbangi oleh aliran es, model gletser menunjukkan bahwa ini adalah wilayah yang secara struktural penting di mana bilah es disematkan terhadap Pulau Ross. Setiap kenaikan tingkat leleh dapat mengurangi menopang dari Pulau Ross, meningkatkan pembuangan es di darat, dan akhirnya menambah permukaan laut.
Meskipun masih banyak yang harus dipelajari tentang proses-proses ini, dan kejutan-kejutan selanjutnya sudah pasti, satu hal yang jelas. Lautan memainkan peran penting dalam dinamika lapisan es Antartika dan untuk memahami stabilitas lapisan es kita harus melihat ke lautan.
Tentang Penulis
Craig Stewart, Ahli Fisika Kelautan, Lembaga Penelitian Air dan Atmosfer Nasional
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
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.
