Jika Anda bertanya pada diri sendiri pertanyaan ilmiah terbesar yang belum terjawab, "bagaimana permukaan air laut berubah selama tahun 100 yang lalu?" tidak mungkin muncul di urutan teratas daftar Anda. Lagi pula, bukankah kita sudah tahu itu? Ternyata yang mendapatkan gambaran lengkap tentang bagaimana laut kita telah berubah bukanlah tugas yang sederhana, namun sangat penting untuk membuat proyeksi masa depan.

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Alam minggu ini, kelompok penelitian saya mengembangkan tolok ukur yang lebih akurat untuk mengukur kenaikan permukaan laut, menawarkan petunjuk untuk perbedaan bahwa para ilmuwan telah bergulat dengan selama bertahun-tahun dan berpotensi wawasan proyeksi masa depan kenaikan permukaan air laut.

pengamatan permukaan laut selama abad 20th berasal dari pasang-gauge catatan, yang, dalam bentuk yang paling sederhana, pada dasarnya tolok ukur melekat garis pantai di seluruh dunia. Cakupan global pengukuran ini terbatas, terutama pada awal abad 20th dan di belahan bumi selatan. Selain itu, bahkan catatan paling lengkap dapat mencakup kesenjangan yang signifikan dalam waktu. Ketidaklengkapan catatan ini membuat mendapatkan perkiraan permukaan laut global rata-rata sangat sulit.

Laporan terakhir dari Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) mencakup dua perkiraan yang berbeda mengenai kenaikan permukaan laut global selama abad ke 20. Perkiraan pertama berasal dari serangkaian studi yang diterbitkan sebelumnya yang menganalisis observasi air pasang secara langsung. Tingkat 1901-1990 yang diperoleh dengan menggunakan pendekatan ini berada pada kisaran 1.5 sampai 2 milimeter per tahun.

Perkiraan kedua dihitung dengan menambahkan perkiraan dari sumber individual, seperti mencairnya air dari es di darat dan perluasan lautan. Pendekatan "bottom-up" ini menghasilkan tingkat 1 yang lebih rendah hingga 1.2 milimeter per tahun selama periode waktu yang sama.

Menganalisis Sidik Jari

Menjelaskan perbedaan antara dua perkiraan ini berbeda telah menjadi isu mendesak dalam komunitas permukaan laut. Kebanyakan ilmuwan percaya estimasi tinggi berasal dari catatan pasang-gauge, tetapi mereka telah mempertanyakan rendah "bottom-up" estimasi.

Satu penjelasan yang mungkin adalah bahwa perkiraan Greenland dan mencair Antartika selama abad ini mungkin telah diremehkan. Pengukuran saldo massa es secara tradisional berasal dari pengukuran tanah berbasis dan pengamatan satelit. Namun, pengamatan ini juga sangat terbatas.

Saat itulah kami mulai bertanya kepada diri sendiri, atau mungkin kita tidak menggunakan pengamatan tingkat laut untuk memperkirakan berapa banyak lapisan es dan gletser es yang telah dicairkan. Bisakah kita menggunakan observasi pasang-surut selama abad 20th untuk menyimpulkan bagaimana kontribusi individu digabungkan untuk menghasilkan kenaikan global di permukaan laut?

Mengatasi pertanyaan ini ternyata jauh lebih menantang daripada yang dipikirkan awalnya. Fisika yang memungkinkan kita mengatasi masalah ini muncul untuk memahami mengapa permukaan laut pada satu alat pengukur pasang surut berbeda dari permukaan laut ke permukaan lainnya.

Ada berbagai faktor yang mempengaruhi pengukuran permukaan laut lokal. Ini termasuk efek berkelanjutan karena es terakhir usia, pemanasan dan perluasan laut akibat pemanasan global, perubahan sirkulasi laut dan kini pencairan es tanah.

NASA Goddard Space and Flight Center, CC Semua proses ini menghasilkan pola unik, atau "sidik jari", dari perubahan permukaan laut yang dapat kita modelkan dan prediksi. Tujuan kami adalah untuk menyimpulkan kontribusi individu ke permukaan laut dengan mencari sidik jari ini dalam catatan pasang surut. Analisis "sidik jari" jenis ini telah diterapkan pada catatan tingkat laut paleo, namun tidak ada yang mencoba mencari pola yang diperkirakan ini dalam pengamatan tingkat laut 20 abad ke-20.

Mengembangkan cara untuk mencatat sidik jari tingkat laut modern yang terlibat dalam menggambar pada analisis data dan teknik statistik yang umum dilakukan di bidang lain seperti teknik, ekonomi dan meteorologi. Kami mengumpulkan teknik-teknik ini dan menerapkannya untuk pertama kalinya ke bidang penelitian tingkat laut.

Pada dasarnya, metode kami ekstrak informasi global dari pengamatan lokal terbatas. Setelah mulai menerapkan pendekatan statistik kami catatan pasang-gauge, kami menyadari bahwa kami bisa menambahkan semua kontribusi individu kita diperkirakan menghasilkan catatan perubahan permukaan laut global rata-rata dari waktu ke waktu. Kami berasumsi bahwa perkiraan kami akan setuju dengan hasil sebelumnya diterbitkan, tapi apa yang kita temukan adalah sebenarnya cukup berbeda.

Hasil analisis kami menunjukkan bahwa perkiraan sebelumnya untuk 1901-1990 terlalu tinggi. Kami memperkirakan 1901-1990 "permukaan laut naik" tingkat milimeter 1.2 per tahun, turun dari 1.5 milimeter per tahun. Bahkan, estimasi rendah kami setuju dengan pendekatan "bottom-up" yang disajikan dalam IPCC. Ini menutup "laut-tingkat anggaran" gap dengan menghilangkan perbedaan antara dua jenis pengukuran.

Meskipun hal ini pada awalnya mungkin tampak sebagai hasil positif - bahwa kenaikan permukaan laut lebih lambat dari abad lalu - hal ini belum tentu. Ketika kita melihat kenaikan permukaan laut dalam beberapa dekade terakhir, kita menemukan bahwa tingkat 1993-2010 3 milimeter per tahun kita sesuai dengan hasil yang telah dipublikasikan sebelumnya. Dengan menggunakan model kami, ini berarti bahwa tingkat kenaikan permukaan laut global meningkat bukan dengan faktor dua (tiga kuadran 1.5 terbagi per tahun) namun oleh faktor 2.5 (tiga dibagi dengan 1.2 milimeter per tahun).

Itu berarti bahwa tingkat kenaikan permukaan laut global 25% lebih tinggi dalam beberapa dekade terakhir - peningkatan yang substansial. Dan revisi ini dapat mempengaruhi proyeksi kenaikan permukaan laut di masa depan.

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan
Baca Artikel asli.

Tentang Penulis

Carling Hay bergabung dengan kelompok Mitrovica di Harvard University's Department of Earth and Planetary Sciences pada musim panas 2012 setelah menerima gelar Ph.D. dalam fisika dari University of Toronto. Salah satu tujuan utama karya Carling adalah menjawab pertanyaan penting mengenai iklim: apa saja kontributor perubahan perubahan permukaan laut? Penelitiannya berfokus pada penggunaan teknik statistik untuk lebih memahami tingkat laut rata-rata global selama periode hangat saat ini dan masa lalu, dan mengembangkan alat yang diperlukan untuk mengambil informasi sumber dari catatan tingkat laut historis.