Penyimpanan karbon samudera digerakkan oleh mekar fitoplankton, seperti pusaran pirus yang terlihat di sini di Laut Utara dan perairan Denmark. NASA
Research Brief adalah ringkasan singkat tentang pekerjaan akademik yang menarik.
Ide besar
Lautan memainkan peran utama dalam siklus karbon global. Kekuatan pendorong berasal dari plankton kecil yang menghasilkan karbon organik melalui fotosintesis, seperti tanaman di darat.
Ketika plankton mati atau dikonsumsi, serangkaian proses yang dikenal sebagai pompa karbon biologis membawa partikel karbon yang tenggelam dari permukaan ke laut dalam dalam suatu proses yang dikenal sebagai hujan salju laut. Naturalis dan penulis Rachel Carson menyebutnya "salju paling menakjubkan di Bumi. "
Sebagian dari karbon ini dikonsumsi oleh biota laut, dan sebagian secara kimiawi diuraikan. Sebagian besar dibawa ke perairan yang dalam, di mana ia dapat bertahan selama ratusan hingga ribuan tahun. Jika lautan dalam tidak menyimpan begitu banyak karbon, Bumi akan menjadi lebih hangat dari sekarang.
Dalam sebuah studi baru-baru ini, saya bekerja dengan rekan-rekan dari AS, Australia dan Kanada untuk memahami seberapa efisien pompa biologis menangkap karbon sebagai bagian dari salju laut ini. Upaya masa lalu untuk menjawab pertanyaan ini sering mengukur salju laut pada kedalaman referensi yang ditetapkan, seperti 450 kaki (150 meter). Sebaliknya, kami lebih memperhatikan kedalaman sesuatu yang disebut zona eufotik. Ini adalah lapisan laut yang dekat dengan permukaan, tempat cahaya yang cukup menembus untuk terjadinya fotosintesis.
Kami memperhitungkan lebih akurat seberapa dalam zona eufotik meluas dengan menggunakan sensor klorofil, yang mengindikasikan keberadaan plankton. Pendekatan ini mengungkapkan bahwa zona yang diterangi matahari memanjang lebih jauh ke bawah di beberapa wilayah lautan daripada di wilayah lainnya. Dengan mempertimbangkan informasi baru ini, kami memperkirakan bahwa pompa biologis membawa karbon penjebak panas dua kali lebih banyak dari permukaan laut daripada yang diperkirakan sebelumnya.
Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa para ilmuwan telah secara drastis meremehkan seberapa efisien pompa biologis laut memindahkan karbon dari permukaan ke perairan dalam.
Mengapa itu penting
Fenomena pompa biologis terjadi di seluruh lautan. Itu berarti bahwa bahkan perubahan kecil dalam efisiensinya dapat secara signifikan mengubah tingkat karbon dioksida di atmosfer dan, sebagai akibatnya, iklim global.
Selain itu, penetrasi cahaya bervariasi secara regional dan musiman di seluruh lautan. Adalah kunci untuk memahami perbedaan-perbedaan itu sehingga para ilmuwan kelautan dapat memasukkan proses biologis ke dalam model iklim global yang lebih baik.
Kami juga mempertimbangkan fenomena lautan lain yang melibatkan migrasi hewan terbesar di Bumi. Ini disebut migrasi vertikal diel, dan terjadi di seluruh dunia. Setiap 24 jam, gelombang besar plankton dan ikan naik dari zona senja untuk memberi makan pada malam hari di permukaan, kemudian turun kembali ke perairan yang lebih gelap di siang hari.
Para ilmuwan berpikir proses ini memindahkan banyak karbon dari permukaan ke perairan yang lebih dalam. Studi kami menunjukkan bahwa jumlah karbon yang dibawa oleh migrasi harian ini juga harus diukur pada batas yang sama di mana cahaya menghilang, sehingga para ilmuwan dapat secara langsung membandingkan salju laut dengan migrasi aktif.
Fitoplankton di lautan mengkonsumsi karbon dioksida saat mereka berfotosintesis. Saat dimakan atau terurai, sebagian karbon yang dikandungnya jatuh ke kedalaman laut melalui proses yang disebut pompa biologis. JGOFS AS
Bagaimana kami melakukannya
Untuk studi ini, kami meninjau penelitian sebelumnya pada pompa biologis. Untuk membandingkan hasil, pertama-tama kami menentukan seberapa dalam wilayah yang diterangi matahari memanjang. Kami menemukan batas ini pada kedalaman di mana menjadi terlalu gelap untuk melihat lagi pigmen klorofil, yang menandai keberadaan lapisan fitoplankton laut. Di seluruh studi, kedalaman itu bervariasi antara 100 dan 550 kaki (30 hingga 170 meter).
Selanjutnya, kami memperkirakan berapa banyak karbon organik yang tenggelam ke perairan yang lebih dalam dalam studi ini, dan mengukur berapa banyak yang tersisa dalam partikel yang menenggelamkan 330 kaki (100 meter) lebih dalam ke dalam zona senja. Banyak makhluk hidup dan makan di perairan yang dalam ini, termasuk ikan, cumi-cumi, cacing dan ubur-ubur. Beberapa dari mereka mengkonsumsi partikel karbon yang tenggelam, mengurangi jumlah salju laut.
Membandingkan dua angka ini memberi kami perkiraan seberapa efisien pompa biologis memindahkan karbon ke perairan dalam. Studi yang kami ulas menghasilkan berbagai nilai. Secara keseluruhan, kami menghitung bahwa pompa biologis menangkap karbon dua kali lebih banyak dari studi sebelumnya yang tidak memperhitungkan berbagai kedalaman penetrasi cahaya. Pola regional juga berubah: Area dengan penetrasi cahaya dangkal menyumbang persentase lebih tinggi untuk penghilangan karbon dibandingkan area dengan penetrasi cahaya lebih dalam.
Zona senja samudera mungkin menyimpan lebih banyak kehidupan daripada gabungan semua perikanan di Bumi, dan hingga 1 juta spesies yang belum ditemukan.
Apa yang masih belum diketahui
Studi kami mengungkapkan bahwa para ilmuwan perlu menggunakan menggunakan pendekatan yang lebih sistematis untuk mendefinisikan batas vertikal lautan untuk produksi dan kehilangan karbon organik. Temuan ini tepat waktu, karena komunitas oseanografi internasional menyerukan semakin banyak studi yang lebih baik dari pompa karbon biologis dan zona senja samudera.
Zona senja dapat sangat dipengaruhi jika negara-negara berusaha mengembangkan perikanan midwater baru, menambang dasar laut untuk mineral atau menggunakannya sebagai Tempat pembuangan sampah. Para ilmuwan sedang membentuk upaya kolaboratif yang disebut Eksplorasi Bersama Jaringan Laut Twilight Zone, atau JETZON, untuk menetapkan prioritas penelitian, mempromosikan teknologi baru dan lebih baik mengoordinasikan studi zona senja.
Untuk membandingkan studi ini, para peneliti membutuhkan seperangkat metrik yang umum. Untuk pompa karbon biologis, kita perlu lebih memahami seberapa besar aliran karbon ini, dan seberapa efisiennya diangkut ke air yang lebih dalam untuk penyimpanan jangka panjang. Proses-proses ini akan mempengaruhi bagaimana Bumi merespons meningkatnya emisi gas rumah kaca dan pemanasan yang ditimbulkannya.
Tentang Penulis
Ken Buesseler, Ilmuwan Senior, Woods Hole Oceanographic Institution
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait
Drawdown: Rencana Komprehensif yang Paling Sering Diusulkan untuk Menghilangkan Pemanasan Global
oleh Paul Hawken dan Tom Steyer
Dalam menghadapi ketakutan dan apati yang meluas, sebuah koalisi internasional para peneliti, profesional, dan ilmuwan telah berkumpul untuk menawarkan serangkaian solusi realistis dan berani untuk perubahan iklim. Seratus teknik dan praktik dijelaskan di sini — beberapa diketahui dengan baik; beberapa Anda mungkin belum pernah mendengarnya. Mulai dari energi bersih hingga mendidik anak perempuan di negara berpenghasilan rendah hingga praktik penggunaan lahan yang menarik karbon dari udara. Solusi yang ada, layak secara ekonomi, dan komunitas di seluruh dunia saat ini menerapkannya dengan keterampilan dan tekad. Tersedia di Amazon
Merancang Solusi Iklim: Panduan Kebijakan untuk Energi Karbon Rendah
oleh Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Dengan dampak perubahan iklim yang sudah menimpa kita, kebutuhan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca global sangatlah mendesak. Ini tantangan yang menakutkan, tetapi teknologi dan strategi untuk menghadapinya ada saat ini. Seperangkat kecil kebijakan energi, yang dirancang dan diterapkan dengan baik, dapat membawa kita ke jalan menuju masa depan rendah karbon. Sistem energi itu besar dan kompleks, sehingga kebijakan energi harus fokus dan hemat biaya. Pendekatan satu ukuran untuk semua tidak akan menyelesaikan pekerjaan. Pembuat kebijakan membutuhkan sumber daya yang jelas dan komprehensif yang menguraikan kebijakan energi yang akan berdampak terbesar pada masa depan iklim kita, dan menjelaskan cara merancang kebijakan ini dengan baik. Tersedia di Amazon
Ini Semua Perubahan: Kapitalisme vs Iklim
oleh Naomi Klein
In Ini Semua Perubahan Naomi Klein berpendapat bahwa perubahan iklim bukan hanya masalah lain yang harus diajukan antara pajak dan perawatan kesehatan. Ini adalah alarm yang memanggil kita untuk memperbaiki sistem ekonomi yang sudah gagal dalam banyak hal. Klein dengan cermat membangun kasus tentang seberapa besar pengurangan emisi rumah kaca kita adalah kesempatan terbaik kita untuk secara bersamaan mengurangi kesenjangan yang menganga, membayangkan kembali demokrasi kita yang rusak, dan membangun kembali ekonomi lokal kita yang hancur. Dia mengungkap keputusasaan ideologis dari penyangkal perubahan iklim, delusi mesianis dari calon geoengineer, dan kekalahan tragis dari terlalu banyak inisiatif hijau mainstream. Dan dia menunjukkan dengan tepat mengapa pasar tidak — dan tidak bisa — memperbaiki krisis iklim tetapi malah akan memperburuk keadaan, dengan metode ekstraksi yang semakin ekstrem dan merusak secara ekologis, disertai dengan kapitalisme bencana yang merajalela. 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.
