CN-SEO

Lapisan Es Ross di Antartika dan Lapisan Es Antartika Barat mungkin jauh lebih kecil selama salah satu periode pemanasan bumi baru-baru ini, menurut sebuah studi baru yang menelusuri asal-usul debu kuno yang tersimpan di es Antartika. Studi pemodelan sebelumnya menunjukkan bahwa mencairnya Lapisan Es Antartika Barat dapat menaikkan permukaan air laut global antara tiga hingga lima meter.

Tim peneliti menemukan bahwa debu dari daerah vulkanik dan bebas es di sekitar Laut Ross menggantikan debu yang berasal dari Amerika Selatan, sumber dominan selama periode dingin. Pergeseran awal ini menurut mereka mencerminkan perubahan signifikan dalam lingkungan Laut Ross dan pola angin regional yang disebabkan oleh menyusutnya lapisan es Antartika Barat secara besar-besaran.

Diterbitkan di Alam Geosains, penelitian menganalisis debu yang terperangkap di inti es pesisir Antartika yang menangkap periode Interglasial (hangat) Terakhir, sekitar 129.000 hingga 116.000 tahun yang lalu. Partikel debu membawa tanda-tanda kimia yang mengungkap asal usulnya, sehingga memungkinkan para peneliti melacak bagaimana sumber debu di sekitar Laut Ross berubah seiring pemanasan iklim.

“Kami menemukan tanda-tanda gunung berapi yang jarang terlihat sebelumnya di es Antartika sejak musim panas, dan hal ini benar-benar membingungkan pada awalnya,” kata rekan penulis. Sarah Harunseorang ahli geokimia di Lamont-Doherty Earth Observatory, yang merupakan bagian dari Columbia School of Climate. “Melihat material batuan vulkanik dalam catatan debu menunjukkan bahwa sebagian wilayah Laut Ross mungkin telah terpapar selama periode hangat tersebut,” kata Aarons, yang juga asisten profesor di Departemen Ilmu Bumi dan Lingkungan Kolumbia.

Membaca Debu

Penelitian ini menggunakan inti es yang dibor di Area Es Biru Allan Hills di Antartika Timur. Situs ini terletak dekat tepi Lapisan Es Antartika Timur dan berjarak sekitar 60 mil (100 km) dari Laut Ross, sehingga sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan di sepanjang pantai Antartika.

es biru area tersebut mengungkap es Antartika yang sangat tua dan sangat dekat dengan permukaan melalui kombinasi aliran es dan pelapukan permukaan. Paparan ini memungkinkan para ilmuwan memiliki akses yang relatif mudah terhadap es yang mencatat kondisi glasial dingin sebelum Interglasial Terakhir serta transisi ke dalamnya.

Tim peneliti mengukur konsentrasi, ukuran dan komposisi kimia debu mineral yang tersimpan di inti es. Sepanjang periode glasial yang lebih dingin sebelum Interglasial Terakhir, debu tersebut memiliki ciri kimia yang konsisten dengan bagian selatan Amerika Selatan, yang merupakan sumber debu Antartika di iklim glasial.

Selama periode interglasial yang lebih hangat, es mulai merekam material batuan vulkanik muda dari area bebas es di dekat McMurdo Sound di Sistem Rift Antartika Barat. Es Antartika pada musim panas biasanya mengandung lebih sedikit debu dibandingkan es glasial, sehingga deteksi sinyal vulkanik menjadi penting. Tidak adanya lapisan vulkanik yang berbeda pada inti es mendukung interpretasi bahwa material tersebut berasal dari daerah Antartika yang terbuka dan bukan dari letusan gunung berapi yang terisolasi.

Karakteristik partikel debu juga berubah. Para peneliti menemukan partikel yang lebih besar dan lebih bersudut selama periode hangat, termasuk partikel kasar yang sulit diangkut oleh angin dalam jarak jauh. Penemuan ini memperkuat dugaan asal mula Antartika.

“Semakin besar partikelnya, semakin cepat pula ia jatuh dari atmosfer,” kata penulis utama Austin Carterrekan peneliti pascadoktoral di Universitas Princeton. “Es dari Interglasial Terakhir mengandung lebih banyak partikel kasar, yang menunjukkan adanya sumber debu yang lebih dekat ke Antartika daripada material yang diangkut melintasi Samudra Selatan.”

Membangun Kembali Laut Ross yang Berbeda

Untuk memahami apa yang mungkin mendorong peralihan sumber debu, para peneliti menggabungkan data inti es dengan simulasi model iklim. Mereka menguji tiga skenario lapisan es Laut Ross yang berbeda—pra-industri, runtuh sebagian, dan runtuh seluruhnya—untuk melihat apakah mereka dapat mereproduksi rekor debu yang sama.

“Simulasi kami menunjukkan hilangnya Lapisan Es Ross mengakibatkan peningkatan fluks debu, akumulasi salju, dan kecepatan angin di sepanjang garis pantai Laut Ross menuju lokasi inti es Perbukitan Allan,” kata Carter. “Ini mendukung gagasan Laut Ross yang terbuka dan juga menyusutnya Lapisan Es Antartika Barat selama Interglasial Terakhir.”

Lapisan Es Ross yang terapung berfungsi sebagai penghalang yang memperlambat pergerakan es dari Lapisan Es Antartika Barat ke laut. Sebagian besar lapisan es ini terletak pada batuan dasar di bawah permukaan laut, sehingga sangat rentan untuk menyusut jika Lapisan Es Ross melemah atau hilang.

Jendela Menuju Antartika yang Lebih Hangat

Interglasial Terakhir adalah salah satu contoh alam paling jelas yang dimiliki para ilmuwan tentang dunia yang sedikit lebih hangat dibandingkan saat ini. Suhu pada saat itu berkisar antara 0,5 dan 1,5 derajat Celcius di atas suhu pada masa pra-industri, namun permukaan laut diperkirakan jauh lebih tinggi dibandingkan sekarang.

Bagi para peneliti yang mempelajari es Antartika, periode ini menawarkan perbandingan penting untuk memahami bagaimana lapisan es merespons pemanasan yang relatif kecil.

“Jika kita tahu bahwa selama Interglasial Terakhir kita mungkin hanya memiliki sedikit atau tidak ada Lapisan Es Ross dan berkurangnya Lapisan Es Antartika Barat, hal ini mungkin bukan pertanda baik bagi stabilitas lapisan es Antartika Barat di masa depan,” kata Aarons.