Gletser yang Menulis Ulang Sejarah Iklim

Terletak di dalam hutan belantara yang luas di Antartika, Gletser Thwaites membentang secara mengesankan sekitar 80 mil di perbatasan barat benua. Meskipun skalanya sangat besar, gletser raksasa ini menghadapi ketidakseimbangan yang meresahkan, karena melepaskan sekitar 50 miliar ton es setiap tahunnya, melebihi jumlah yang diperoleh dari hujan salju. Kesenjangan kritis ini membahayakan stabilitas negara.

Percepatan hilangnya es telah diamati sejak tahun 1970an, namun masih belum jelas kapan pencairan es yang signifikan ini dimulai – hingga saat ini. Sebuah studi baru diterbitkan di jurnal PNAS, yang dipimpin oleh para peneliti di Universitas Houston, menyatakan bahwa penyusutan gletser secara signifikan dimulai pada tahun 1940-an. Hasil penelitian mereka di Gletser Thwaites bertepatan dengan penelitian sebelumnya yang mempelajari retret di Gletser Pulau Pinus dan menemukan bahwa retret glasial juga dimulai pada tahun 40-an.

“Hal terpenting dalam penelitian kami adalah bahwa perubahan ini tidak terjadi secara acak atau spesifik pada satu gletser,” kata Rachel Clark, penulis koresponden, yang lulus dari UH tahun lalu dengan gelar doktor di bidang geologi. “Ini adalah bagian dari konteks perubahan iklim yang lebih luas. Anda tidak bisa mengabaikan apa yang terjadi di gletser ini.”

Clark dan penulis penelitian berpendapat bahwa penyusutan gletser kemungkinan besar dipicu oleh pola iklim El Niño ekstrem yang menghangatkan wilayah barat Antartika. Sejak itu, kata para penulis, gletser belum pulih dan saat ini berkontribusi terhadap 4% kenaikan permukaan laut global.

“Pentingnya El Niño hanya berlangsung beberapa tahun, namun dua gletser, Thwaites dan Pine Island, masih mengalami kemunduran yang signifikan,” kata Julia Wellner, seorang profesor geologi UH dan peneliti utama proyek Thwaites Offshore Research di AS. atau THOR, sebuah kolaborasi internasional yang anggota timnya adalah penulis penelitian tersebut.

“Ketika sistem menjadi tidak seimbang, penurunan akan terus berlanjut,” tambahnya.

Temuan mereka juga memperjelas bahwa menyusutnya zona dasar gletser, atau area di mana gletser kehilangan kontak dengan dasar laut dan mulai mengapung, disebabkan oleh faktor eksternal.

“Temuan bahwa Gletser Thwaites dan Gletser Pulau Pinus memiliki sejarah penipisan dan penyusutan yang serupa memperkuat pandangan bahwa hilangnya es di sektor Laut Amundsen di lapisan es Antartika Barat sebagian besar dikendalikan oleh faktor eksternal, yang melibatkan perubahan sirkulasi laut dan atmosfer. , dibandingkan dinamika gletser internal atau perubahan lokal, seperti pencairan di dasar gletser atau akumulasi salju di permukaan gletser,” kata Claus-Dieter Hillenbrand, peneliti utama THOR di Inggris dan salah satu penulis studi tersebut.

“Implikasi signifikan dari temuan kami adalah ketika lapisan es mulai menyusut, hal ini akan terus berlanjut selama beberapa dekade, meskipun pada awalnya tidak bertambah buruk,” tambah James Smith, ahli geologi kelautan di British Antarctic Survey dan rekan studi. -pengarang. -pengarang. “Ada kemungkinan bahwa perubahan yang kita lihat saat ini di gletser Thwaites dan Pine Island – dan mungkin di seluruh tanggul Laut Amundsen – pada dasarnya terjadi pada tahun 1940-an.”

Kencan Inti Sedimen Memainkan Peran Penting dalam Penelitian

Clark dan timnya menggunakan tiga metode utama untuk mencapai kesimpulan mereka. Salah satu metode tersebut adalah pengumpulan inti sedimen laut yang dilakukan lebih dekat ke Gletser Thwaites dibandingkan sebelumnya. Mereka mengambil inti tersebut selama perjalanan mereka ke Laut Amundsen dekat Thwaites pada awal tahun 2019 dengan menggunakan perahu. Nathaniel B.Palmer pemecah es dan kapal penelitian. Para peneliti kemudian menggunakan inti tersebut untuk merekonstruksi sejarah gletser dari zaman Holosen awal hingga saat ini. Holosen adalah zaman geologi saat ini yang dimulai setelah zaman es terakhir, sekitar 11.700 tahun yang lalu.

CT scan digunakan untuk mengambil sinar-X sedimen untuk mengumpulkan rincian sejarahnya. Geokronologi, atau ilmu penanggalan material bumi, kemudian digunakan untuk mencapai kesimpulan bahwa pencairan es secara signifikan dimulai pada tahun 40-an.

Clark digunakan ²¹⁰Pb (timbal-210), sebuah isotop yang secara alami terkubur dalam inti sedimen dan bersifat radioaktif, merupakan isotop terpenting dalam geokronologinya. Proses ini mirip dengan penanggalan radiokarbon, yang mengukur umur bahan organik hingga 60.000 tahun yang lalu.

“Tetapi timbal-210 mempunyai waktu paruh yang pendek sekitar 20 tahun, sedangkan radiokarbon memiliki waktu paruh sekitar 5.000 tahun,” kata Clark. “Waktu paruh yang singkat ini memungkinkan kami membuat garis waktu yang terperinci dari abad yang lalu.”

Metodologi ini penting karena meskipun data satelit tersedia untuk membantu para ilmuwan memahami penyusutan gletser, pengamatan ini hanya berlangsung beberapa dekade, jangka waktu yang terlalu singkat untuk menentukan bagaimana komunitas Thwaite merespons perubahan laut dan atmosfer. Catatan pra-satelit diperlukan bagi para ilmuwan untuk memahami sejarah jangka panjang gletser, itulah sebabnya inti sedimen digunakan.

Studi Menginformasikan Pemodelan di Masa Depan untuk Mengurangi Ketidakpastian Kenaikan Permukaan Laut

Gletser Thwaites memainkan peran penting dalam mengatur stabilitas lapisan es Antartika Barat dan, dengan demikian, kenaikan permukaan laut global, menurut para peneliti Antartika.

“Gletser ini penting bukan hanya karena kontribusinya terhadap kenaikan permukaan laut tetapi juga karena gletser ini berfungsi seperti tutup botol yang menampung lebih banyak es di belakangnya,” kata Wellner. “Jika Thwaites tidak stabil, maka ada potensi seluruh es di Antartika Barat menjadi tidak stabil.”

Jika Gletser Thwaites benar-benar runtuh, permukaan laut global diperkirakan akan naik sebesar 65 cm (25 in).

“Studi kami membantu untuk lebih memahami faktor-faktor apa yang paling penting dalam mendorong penipisan dan menyusutnya gletser yang mengeringkan lapisan es Antartika Barat ke Laut Amundsen,” kata Hillenbrand. “Oleh karena itu, hasil penelitian kami akan meningkatkan model numerik yang berupaya memprediksi besaran dan laju pencairan lapisan es Antartika di masa depan serta kontribusinya terhadap permukaan laut.”

Referensi: “Mundurnya gletser Thwaites dan Pine Island secara bersamaan sebagai respons terhadap kekuatan eksternal di era prasatelit” oleh Rachel W. Clark, Julia S. Wellner, Claus-Dieter Hillenbrand, Rebecca L. Totten, James A. Smith, Lauren E Miller, Robert D. Larter, Kelly A. Hogan, Alastair GC Graham, Frank O. Nitsche, Asmara A. Lehrmann, Allison P. Lepp, James D. Kirkham, Victoria T. Fitzgerald, Georgina Garcia-Barrera, Werner Ehrmann dan Lukas Wacker , 26 Februari 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2211711120

Para peneliti dengan THOR adalah bagian dari inisiatif yang lebih besar, Kolaborasi Gletser Thwaites Internasional, sebuah kemitraan gabungan AS-Inggris untuk mengurangi ketidakpastian dalam proyeksi kenaikan permukaan laut dari Gletser Thwaites.

Penulis penelitian ini adalah Clark, Wellner dan Georgina Garcia-Barrera dari University of Houston; Hillenbrand, James Smith, Robert Larter dan Kelly Hogan dari British Antarctic Survey; Rebecca Totten, Asmara Lehrmann dan Victoria Fitzgerald dari Universitas Alabama; Lauren Simkins dan Allison Lepp dari Universitas Virginia; Alastair Graham dari Universitas Florida Selatan; Frank Nitsche dari Universitas Columbia; James Kirkham dari Universitas Cambridge dan Survei Antartika Inggris; Werner Ehrmann dari Universitas Leipzig; dan Lukas Wacker dari Fisika Sinar Ion.