Steve Rintoul, penulis tersedia
Antartika menyiapkan panggung untuk air terjun terbesar di dunia. Aksinya terjadi di bawah permukaan laut. Di sini, triliunan ton air dingin, padat, dan kaya oksigen mengalir dari landas kontinen dan tenggelam ke kedalaman yang sangat dalam. “Air dasar” Antartika ini kemudian menyebar ke utara di sepanjang dasar laut dalam arus laut dalam, sebelum naik perlahan, ribuan kilometer jauhnya.
Dengan cara ini, Antartika menggerakkan jaringan global arus laut yang disebut “sirkulasi terbalik” yang mendistribusikan kembali panas, karbon, dan nutrisi ke seluruh dunia. Penjungkirbalikan sangat penting untuk menjaga kestabilan iklim Bumi. Itu juga cara utama oksigen mencapai laut dalam.
Tapi ada tanda-tanda sirkulasi ini melambat dan terjadi beberapa dekade lebih awal dari yang diperkirakan. Perlambatan ini berpotensi mengganggu hubungan antara pantai Antartika dan laut dalam, dengan konsekuensi mendalam bagi iklim Bumi, permukaan laut, dan kehidupan laut.
Kami penelitian baru, diterbitkan hari ini di jurnal Nature Climate Change, menggunakan pengamatan dunia nyata untuk menguraikan bagaimana dan mengapa laut dalam di sekitar Antartika telah berubah selama tiga dekade terakhir. Pengukuran kami menunjukkan sirkulasi terbalik telah melambat hampir sepertiga (30%) dan kadar oksigen laut dalam menurun. Ini terjadi bahkan lebih awal dari model iklim diprediksi.
Kami menemukan pencairan es Antartika mengganggu pembentukan air dasar Antartika. Air lelehan membuat air permukaan Antartika lebih segar, kurang padat, dan karena itu kecil kemungkinannya untuk tenggelam. Hal ini menempatkan rem pada sirkulasi menjungkirbalikkan.
Nah, itu air terjun: air padat yang mengalir dari landas kontinen ke laut dalam di Laut Ross. Consortium for Ocean-Sea Ice Modeling in Australia (COSIMA) dan Infrastruktur Komputasi Nasional.
Mengapa hal ini?
Saat aliran air dasar melambat, pasokan oksigen ke laut dalam menurun. Lapisan air bawah yang kaya oksigen menyusut kemudian digantikan oleh air hangat yang lebih rendah oksigen, selanjutnya mengurangi kadar oksigen.
Hewan laut, besar dan kecil, merespons perubahan oksigen yang kecil sekalipun. Hewan laut dalam beradaptasi dengan kondisi oksigen rendah tetapi tetap harus bernapas. Kehilangan oksigen dapat menyebabkan mereka mencari perlindungan di daerah lain atau menyesuaikan perilaku mereka. Model menyarankan kita terkunci ke kontraksi lingkungan "layak" yang tersedia untuk hewan-hewan ini dengan perkiraan penurunan hingga 25%.
Perlambatan jungkir balik mungkin juga mengintensifkan pemanasan global. Sirkulasi terbalik membawa karbon dioksida dan panas ke laut dalam, di mana ia disimpan dan disembunyikan dari atmosfer. Karena kapasitas penyimpanan laut berkurang, lebih banyak karbon dioksida dan panas yang tersisa di atmosfer. Umpan balik ini mempercepat pemanasan global.
Pengurangan jumlah air dasar Antartika yang mencapai dasar samudra juga meningkat permukaan air laut karena air hangat yang menggantikannya membutuhkan lebih banyak ruang (ekspansi termal).
Menyegarkan perairan rak mengurangi aliran air padat dan memperlambat bagian terdalam dari sirkulasi terbalik sementara juga mengurangi oksigenasi yang dalam. Kathy Gunn, penulis tersedia
Tanda-tanda perubahan yang mengkhawatirkan
Membuat pengamatan air dasar itu menantang. Samudra Selatan terpencil dan rumah bagi angin terkuat dan ombak terbesar di planet ini. Akses juga dibatasi oleh es laut selama musim dingin, saat air dasar terbentuk.
Ini berarti pengamatan di Samudra Selatan yang dalam sangat jarang. Namun demikian, pengukuran kedalaman penuh berulang yang diambil dari pelayaran kapal telah memberikan gambaran sekilas tentang perubahan yang sedang berlangsung di laut dalam. Lapisan air paling bawah adalah menjadi lebih hangat, kurang padat dan lebih tipis.
Data satelit menunjukkan lapisan es Antartika tersebut penyusutan. Pengukuran laut yang diambil di hilir daerah pencairan cepat menunjukkan air lelehan tersebut mengurangi salinitas (dan kepadatan) perairan pesisir.
Kehilangan massa es Antartika selama beberapa dekade terakhir berdasarkan data satelit, menunjukkan bahwa antara tahun 2002 dan 2020, Antartika menumpahkan rata-rata ~150 miliar metrik ton es per tahun, menambahkan air lelehan ke laut dan menaikkan permukaan laut (Sumber: NASA ).
Tanda-tanda ini menunjukkan perubahan yang mengkhawatirkan, tetapi masih belum ada pengamatan langsung terhadap sirkulasi balik yang dalam.
Apa yang telah kita lakukan?
Kami menggabungkan berbagai jenis pengamatan dengan cara baru, memanfaatkan kekuatan masing-masing.
Pengukuran kedalaman penuh yang dikumpulkan oleh kapal memberikan gambaran tentang kepadatan lautan, tetapi biasanya diulang sekitar satu dekade sekali. Instrumen tertambat, di sisi lain, memberikan pengukuran kerapatan dan kecepatan secara terus menerus, tetapi hanya untuk waktu yang terbatas di lokasi tertentu.
Kami mengembangkan pendekatan baru yang menggabungkan data kapal, catatan tambatan, dan simulasi numerik resolusi tinggi untuk menghitung kekuatan aliran air dasar Antartika dan berapa banyak oksigen yang diangkutnya ke laut dalam.
Studi kami berfokus pada cekungan dalam di selatan Australia yang menerima air dasar dari beberapa sumber. Sumber-sumber ini terletak di hilir masukan air lelehan yang besar, sehingga wilayah ini kemungkinan besar memberikan peringatan dini tentang perubahan laut dalam yang disebabkan oleh iklim.
Temuannya mengejutkan. Selama tiga dekade, antara tahun 1992 dan 2017, sirkulasi terbalik di wilayah ini melambat hampir sepertiga (30%) menyebabkan lebih sedikit oksigen yang mencapai kedalaman. Perlambatan ini disebabkan oleh penyegaran di dekat Antartika.
Kami menemukan bahwa penyegaran ini mengurangi kepadatan dan volume air dasar Antartika yang terbentuk, serta kecepatan alirannya.
Perlambatan yang diamati akan menjadi lebih besar jika bukan karena peristiwa iklim singkat yang mendorong a pemulihan sebagian dan sementara dari formasi air dasar. Pemulihan, yang didorong oleh peningkatan salinitas, selanjutnya mengilustrasikan sensitivitas pembentukan air dasar terhadap perubahan salinitas di landas kontinen Antartika.
Yang mengkhawatirkan, pengamatan ini menunjukkan perubahan itu diperkirakan akan terjadi pada tahun 2050 sudah berlangsung.
Pemanasan samudra abyssal didorong oleh perlambatan terbalik Antartika, Kredit: Matthew England dan Qian Li.
Apa selanjutnya?
Hilangnya es dari Antartika diperkirakan akan terus berlanjut, bahkan semakin cepat, saat dunia menghangat. Kita hampir pasti melewati 1.5? ambang batas pemanasan global pada tahun 2027.
Kehilangan es yang lebih banyak berarti lebih menyegarkan, sehingga kita dapat mengantisipasi perlambatan sirkulasi dan kehilangan oksigen yang dalam akan terus berlanjut.
Konsekuensi dari perlambatan tidak akan terbatas pada Antartika. Sirkulasi terbalik meluas ke seluruh lautan global dan memengaruhi laju perubahan iklim dan kenaikan permukaan laut. Ini juga akan mengganggu dan merusak kehidupan laut.
Penelitian kami memberikan alasan lain untuk bekerja lebih keras – dan lebih cepat – untuk mengurangi emisi gas rumah kaca.
Tentang Penulis
Kathy Gunn,, CSIRO; Matthew Inggris, Profesor Scientia dan Wakil Direktur ARC Australian Centre for Excellence in Antarctic Science (ACEAS), UNSW Sydney, dan Steve Rintoul, Rekan CSIRO, CSIRO
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.
