CN-SEO

Sebuah studi baru mengungkapkan hubungan mengejutkan antara menyusutnya Lapisan Es Antartika Barat (WAIS) dan pertumbuhan alga selama 500.000 tahun terakhir.

• Lapisan es yang mundur berbaris dengan pertumbuhan alga yang rendah selama ~500.000 tahun terakhir, yang berarti lebih sedikit serapan CO₂ di sebagian Samudera Selatan selama periode hangat.
• Studi tersebut menunjukkan pengiriman gunung es, sedimen kaya zat besi dari Antartika Barat selama periode hangat, bukan debu yang tertiup angin.
• Mineral yang mengandung zat besi dalam sedimen ini sudah sangat lapuk dan tidak mudah diakses oleh alga laut.
• Jika WAIS terus menyusut, Pengiriman sedimen serupa dapat melemahkan penyerapan karbon di Samudra Selatan, sehingga menciptakan umpan balik yang dapat memperburuk perubahan iklim.

Sebuah studi baru di Geosains Alam mengungkapkan bahwa perubahan di Lapisan Es Antartika Barat (WAIS) melacak pertumbuhan ganggang laut di Samudra Selatan dibandingkan dengan siklus glasial sebelumnya, namun tidak seperti yang diperkirakan para ilmuwan.

Faktor utamanya adalah sedimen kaya zat besi yang diangkut oleh balok es dari Antartika Barat.
Besi bertindak seperti pupuk bagi alga. Namun ketika menganalisis inti sedimen yang diambil dari sektor Pasifik di Samudra Selatan pada tahun 2001, lebih dari tiga mil di bawah permukaan air, para peneliti terkejut menemukan bahwa tingginya pasokan zat besi tidak mempercepat pertumbuhan alga laut.

“Biasanya, peningkatan pasokan zat besi di Samudra Selatan akan merangsang pertumbuhan alga, yang meningkatkan penyerapan karbon dioksida di laut,” kata penulis utama Torben Struve dari Universitas Oldenburg. Struve bekerja sebagai ilmuwan penelitian pascadoktoral tamu pada tahun 2020 di Observatorium Bumi Lamont-Dohertyyang merupakan bagian dari Sekolah Iklim Columbia.

Tim mendeteksi ketidakcocokan dengan kimia sedimen yang dihasilkan oleh gunung es. Analisis mereka menunjukkan bahwa mineral tersebut sangat “pelapukan”, yang berarti bahwa sebagian besar besi yang mencapai lautan selama musim panas lalu, ketika semakin banyak es Antartika Barat pecah dan melayang ke utara, berada dalam bentuk yang kurang larut.

Berdasarkan hasil tersebut, tim peneliti menyimpulkan bahwa perubahan iklim dapat mengurangi penyerapan karbon dioksida di Samudra Selatan jika Lapisan Es Antartika Barat terus menyusut.

Zat besi seringkali menjadi nutrisi yang membatasi pertumbuhan alga di perairan sekitar Antartika. Menurut penelitian sebelumnya, angin kencang pada zaman es membawa debu kaya besi dari benua ke lautan. Di wilayah utara Di depan Kutub Antartika—perbatasan pertemuan perairan dingin Antartika dengan perairan hangat di utara—debu membantu menyuburkan alga dan meningkatkan penyerapan karbon dioksida di Samudra Selatan. Penyerapan karbon tambahan ini membantu meningkatkan pendinginan global ketika zaman es dimulai.

Studi baru ini berfokus pada wilayah selatan Front Kutub Antartika. Dari inti sedimen yang mereka temukan, para peneliti menemukan bahwa masukan zat besi mencapai puncaknya selama periode hangat dibandingkan periode glasial. Ukuran dan komposisi partikel di inti juga mengungkapkan bahwa sumber besi yang dominan bukan berasal dari debu, melainkan dari balok es yang terbentuk dari Antartika Barat.

“Hal ini mengingatkan kita bahwa kemampuan laut dalam menyerap karbon tidaklah konstan,” kata rekan peneliti Gisela Wincklerseorang ahli geokimia di Lamont-Doherty Earth Observatory dan seorang profesor di Columbia Climate School.

Studi ini juga membantu menjelaskan betapa sensitifnya Lapisan Es Antartika Barat terhadap perubahan iklim, kata Struve. Beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa es di bagian Antartika menyusut secara besar-besaran selama periode interglasial terakhir sekitar 130.000 tahun yang lalu, ketika suhu hampir sama dengan saat ini.

“Hasil kami juga menunjukkan bahwa banyak es yang hilang di Antartika Barat selama waktu tersebut,” kata Struve.

Pecahnya lapisan es, yang tebalnya mencapai beberapa mil di beberapa tempat, menciptakan sejumlah besar balok es yang mengikis sedimen dari batuan dasar di bawahnya dan kemudian menjatuhkannya saat melayang ke utara dan meleleh. Inti berpendapat bahwa sejumlah besar gunung es terdapat pada akhir periode glasial dan selama kondisi puncak interglasial.

“Yang penting di sini bukan hanya berapa banyak besi yang masuk ke laut, tapi bentuk kimianya,” kata Winckler. “Hasil ini menunjukkan bahwa zat besi yang dihasilkan oleh gunung es memiliki ketersediaan hayati yang jauh lebih sedikit dibandingkan perkiraan sebelumnya, sehingga secara mendasar mengubah cara kita berpikir tentang penyerapan karbon di Samudra Selatan.”

Di bawah Lapisan Es Antartika Barat, kata para peneliti, mungkin terdapat lapisan batuan purba secara geologis yang sudah sangat lapuk. Setiap kali lapisan es menyusut selama periode interglasial terakhir dan semakin banyak gunung es yang pecah, gunung es tersebut membawa sejumlah besar mineral yang sudah lapuk ke wilayah sekitar Pasifik Selatan, dan pertumbuhan alga tetap rendah.

“Kami sangat terkejut dengan temuan ini karena di kawasan Samudera Selatan ini jumlah masukan zat besi bukanlah faktor pengendali pertumbuhan alga,” kata Struve.
Ke depannya, terus menyusutnya Lapisan Es Antartika Barat akibat pemanasan global dapat menciptakan kondisi serupa dengan yang terjadi pada periode interglasial terakhir.

“Berdasarkan apa yang kami ketahui sejauh ini, lapisan es kemungkinan tidak akan runtuh dalam waktu dekat, namun kita dapat melihat bahwa es di sana sudah menipis,” kata Struve.

Kemunduran lebih lanjut dapat mempercepat erosi lapisan batuan yang lapuk oleh gletser dan gunung es. Hal ini, pada gilirannya, dapat mengurangi serapan karbon di sektor Pasifik di Samudra Selatan dibandingkan saat ini—sebuah umpan balik yang dapat semakin memperburuk perubahan iklim.

Berdasarkan a siaran pers dari Universitas Oldenburg.