Tema tahun ini Hari Laut Sedunia PBB, yang dirayakan pada tanggal 8 Juni, adalah Awaken New Depths. Topik ini menunjukkan betapa rumitnya air di sekitar kita dan menyiratkan banyak fungsi yang tidak diketahui namun penting.
Salah satu peran laut yang paling penting mengundang pertanyaan yang coba dijawab oleh para peneliti Lamont, yaitu: Berapa banyak karbon yang ditampung laut? Dan bagaimana kita mulai mengukur sesuatu yang begitu luas? Galen McKinleyprofesor ilmu bumi dan lingkungan di Observatorium Bumi Lamont-Doherty (LDEO), dan tim penelitinya telah memetakan cara untuk memahami bagaimana lautan menyerap karbon dan melawan perubahan iklim dalam prosesnya.
Kami Laut adalah penyerap karbon alamimenyerap sekitar 25% karbon dioksida (CO).2) emisi dari atmosfer setiap tahun. Ditambah dengan biosfer terestrial yang juga menyumbang sekitar 25% emisi karbon dioksida, kita memiliki dua proses alami yang saat ini menghilangkan sekitar setengah emisi karbon dioksida tahunan dari atmosfer, jelas McKinley.
“Jika kita menggunakan CO moderat2 dengan harga $100 per metrik ton,” kata McKinley, “maka lautan memberikan layanan mitigasi iklim senilai $1 triliun per dekade, sementara biosfer terestrial menyediakan $1 triliun lagi.”
Namun apa jadinya jika angka ini berubah? “Jika biosfer lautan dan daratan yang terendam mulai menyerap lebih sedikit karbon, kita mempunyai tugas yang lebih besar untuk mengurangi emisi guna membatasi perubahan iklim. Atau jika kita beruntung dan mereka mulai melepaskan lebih banyak karbon, hal ini akan membantu kita,” kata McKinley. Itu sebabnya dia yakin kemampuan mengukur penurunan dan fluktuasi apa pun penting untuk memahami bagaimana perubahan iklim akan berkembang di masa depan.
Dalam sesi Tanya Jawab di bawah ini, McKinley membahas bagaimana dia dan rekan-rekannya berupaya menghitung berapa banyak karbon yang tersimpan di lautan, serta di mana letak ketidakpastiannya.
Wawancara ini telah diedit agar panjang dan jelasnya.
Bisakah Anda menjelaskan latar belakang penelitian Anda saat ini mengenai penyerap karbon di laut?
Pada tahun 1950an, Taro Takahashi di sini di Lamont mulai berpikir tentang bagaimana kita dapat mengembangkan instrumen yang dapat digunakan dan mengamati tekanan parsial CO2 [pCO2], yang memberi tahu kita berapa banyak karbon dioksida di permukaan laut. Kemudian pada akhir tahun 1990-an, Takahashi merilis perkiraan global lengkap mengenai wilayah udara-laut tersebut Bersama2 aliran, yang dia perbarui beberapa kali selama dekade berikutnya. Ia juga berbagi inovasinya dengan para ilmuwan di seluruh dunia. Yang lain telah mengukur pCO2 serta, dengan instrumen otomatis serupa, dan mengatur data ini menjadi a basis data yang tersedia secara bebas.
Sejak kelompok saya bergabung dengan LDEO pada tahun 2017, kami telah menggunakan pembelajaran mesin untuk mengekstrapolasi pCO langka ini2 data hingga perkiraan bulanan yang mencakup lautan global. Karya ini dapat dilihat sebagai evolusi dari karya yang dimulai oleh Takahashi. Dari pCO ini2 lapangan, kami memperkirakan CO udara-laut2 menukarkan. Jumlah dari seluruh perubahan yang terjadi di seluruh dunia adalah penyerap karbon di lautan. Mengukur penurunan ini setiap bulan memungkinkan kami melacak perkembangannya seiring berjalannya waktu.
Dalam beberapa tahun terakhir, kelompok saya telah mengembangkan dua pendekatan berbasis pembelajaran mesin berbeda yang memberi kita pengukuran bulanan—dalam satu kasus termasuk data yang dimulai dari tahun 1950an dan yang lainnya dari tahun 1980an—hingga saat ini. Karena pekerjaan ini dan dorongan di bidang kami agar lebih dapat direproduksi dan transparan, kami telah menciptakan a situs web baru yang memberikan penjelasan tentang metode kami, tautan ke makalah, kode sumber, dan kumpulan data itu sendiri.
Setiap tahun, kami juga berkontribusi Anggaran Karbon Global, yang dirilis pada akhir musim gugur, tepat sebelum Konferensi Para Pihak (COP) Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim. Anggaran Karbon Global adalah upaya ratusan ilmuwan untuk mengukur emisi yang disebabkan oleh aktivitas manusia dan penurunan alami di daratan dan lautan yang bersama-sama menentukan CO di atmosfer.2 konsentrasi. CO di atmosfer meningkat2 merupakan pendorong utama perubahan iklim.
Bagaimana data tentang karbon laut dikumpulkan? Dan bagaimana pendekatan pembelajaran mesin mengukur hal ini dalam skala global?
Saat kapal melintasi lautan, air masuk melalui pipa saluran masuk. Sejumlah kecil air dimasukkan ke dalam instrumen yang mengukur pCO2. Gas dengan CO yang diketahui secara pasti2 konsentrasi dibawa bersama instrumen sehingga instrumen dapat dikalibrasi secara teratur. Data tersebut disimpan dan kemudian diunduh saat kapal tiba di pelabuhan. Pengamatan ini dikumpulkan dan diperiksa kualitasnya, dan kemudian dirilis kumpulan data yang terus diperbarui.
Instrumen ini dapat digunakan secara mandiri pada kontainer, perbekalan, atau kapal pesiar. Anda tidak harus memiliki seorang ilmuwan yang merawat instrumen tersebut saat melintasi lautan. Penggunaan kapal “pengamat sukarela” adalah salah satu cara para ahli kelautan semakin menggunakan pendekatan otomatis untuk mendapatkan cakupan yang lebih baik dari lautan yang luas dan terus berubah. Setiap tahunnya kita mendapatkan sekitar 1 hingga 2% cakupan lautan global dalam pCO2.
Kami kemudian menggunakan model pembelajaran mesin yang menggabungkan pengukuran ini dengan observasi yang relevan, seperti suhu permukaan laut global yang dikumpulkan oleh satelit, untuk memperkirakan pCO2 di setiap titik di lautan global.
Berapa besar perubahan angka ini dari tahun ke tahun?
Kita tahu bahwa ketika konsentrasi karbon di atmosfer meningkat, seperti yang terjadi dari tahun ke tahun, hal tersebut terus mendorong karbon ke lautan. Lautan yang terendam tumbuh dan berkembang, hal ini terlihat jelas pada kumpulan data.
Ada juga sinyal variabilitas menarik yang kurang dipahami. Ada fenomena yang muncul seperti gelombang panas laut yang mempengaruhi penyerapan karbon di laut, dan kami berupaya untuk memahami dampak ini secara mendetail.
Ke depan, bagaimana data ini dapat digunakan untuk mengatasi perubahan iklim?
Satu-satunya cara untuk mengatasi perubahan iklim secara efektif adalah dengan mengurangi emisi CO2 kita secara signifikan2, terutama disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Upaya mitigasi yang berani kini dilakukan oleh banyak orang, pemerintah, dan dunia usaha. Namun apa yang kami lakukan saat ini masih jauh dari cukup. Upaya-upaya ini harus ditingkatkan secara dramatis jika kita ingin mencegah perubahan iklim mencapai tingkat yang berbahaya dan tidak dapat diubah lagi.
Di abad mendatang, mengelola iklim berarti mengelola siklus karbon. Biosfer laut dan darat telah menghilangkan setengah dari CO2 tahunan kita2 izin. Tidak ada jalur lain yang bisa dilalui oleh CO dalam jumlah besar secara global2 dihilangkan dari atmosfer. Meskipun kita tahu bahwa hal ini terjadi dalam skala global, kemampuan kita untuk mengukur dengan tepat berapa banyak karbon yang dilepaskan ke suatu wilayah lautan atau pohon tertentu mempunyai ketidakpastian yang sangat besar. Kita perlu mengurangi ketidakpastian ini agar upaya kita mengelola karbon bisa jauh lebih efisien, dan agar kita bisa berinvestasi pada praktik pengelolaan yang paling efektif untuk menghilangkan karbon dari atmosfer secara permanen.
Di lautan, kini ada dorongan untuk mencoba merekayasa penyerap karbon tambahan. Ada banyak perusahaan kecil yang mendapatkan investasi besar untuk mengembangkan pendekatan rekayasa penghilangan karbon dioksida laut. Kapasitas pendekatan rekayasa ini—setidaknya dalam beberapa dekade, atau bahkan selamanya—akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan penyerap karbon laut yang terjadi secara alami. Jika kita tidak tahu apa yang dilakukan lautan secara alami, kita tidak akan pernah tahu apakah upaya rekayasa membawa perubahan. Kita tidak akan pernah tahu apakah ketika kita membayar perusahaan, mereka benar-benar menghilangkan karbon dari atmosfer atau mereka memberikan janji palsu kepada kita. Kita harus terus mengukur, memahami, dan memperkirakan penyerapan karbon di laut dengan lebih baik.
Tinggalkan Balasan