Sebuah tim yang dipimpin oleh ahli glasiologi di UC Irvine menggunakan data radar satelit untuk merekonstruksi dampak gelombang air laut hangat di zona beting yang membentang beberapa kilometer di bawah Gletser Thwaites di Antartika Barat. Penelitian, subjek makalah yang diterbitkan di PNAS, akan membantu para pemodel iklim mendapatkan proyeksi kenaikan permukaan laut yang lebih tepat seiring mencairnya gletser yang mengakhiri lautan di seluruh dunia. Kredit: NASA/James Yungel
Data radar satelit menunjukkan intrusi air laut dalam jumlah besar di bawah Antartika Gletser Thwaitesmenyebabkan es naik dan turun.
Dengan menggunakan data radar satelit resolusi tinggi, tim ahli glasiologi yang dipimpin oleh peneliti di Universitas California, Irvine menemukan bukti intrusi air laut hangat bertekanan tinggi beberapa kilometer di bawah lapisan es Gletser Thwaites di Antartika Barat. Gletser ini sering disebut sebagai “Gletser Kiamat” karena perannya yang penting dalam potensi kenaikan permukaan laut global dan dampak bencana yang ditimbulkan oleh kenaikan tersebut di seluruh dunia. Julukan tersebut mencerminkan ukuran gletser yang sangat besar dan laju pencairan yang signifikan, yang diyakini para ilmuwan dapat berkontribusi besar terhadap kenaikan permukaan laut jika gletser tersebut runtuh atau mencair seluruhnya.
Tim yang dipimpin UC Irvine mengatakan bahwa kontak yang meluas antara air laut dan gletser – sebuah proses yang terjadi di Antartika dan Greenland – menyebabkan “pencairan besar-besaran” dan mungkin memerlukan penilaian ulang terhadap proyeksi kenaikan permukaan laut global. Studi mereka dipublikasikan pada 20 Mei di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional,
Data dan Pengamatan
Para ahli glasiologi mengandalkan data yang dikumpulkan dari Maret hingga Juni 2023 oleh misi satelit komersial ICEYE Finlandia. Satelit ICEYE membentuk “rasi bintang” di orbit kutub di sekitar planet ini, menggunakan InSAR – interferometer radar aperture sintetis – untuk terus memantau perubahan di permukaan bumi. Banyaknya lintasan yang dilalui pesawat ruang angkasa di area yang kecil dan spesifik memberikan hasil data yang lancar. Dalam kasus penelitian ini menunjukkan naik, turunnya, dan pembengkokan Gletser Thwaites.
“Data ICEYE ini memberikan serangkaian pengamatan harian jangka panjang yang sangat mirip dengan siklus pasang surut,” kata penulis utama Eric Rignot, profesor ilmu sistem bumi di UC Irvine. “Di masa lalu, kami memiliki data yang tersedia secara sporadis, dan hanya dengan beberapa observasi, sulit untuk mengetahui apa yang terjadi. Jika kita mempunyai rangkaian waktu yang berkesinambungan dan membandingkannya dengan siklus pasang surut, kita melihat air laut masuk saat air pasang lalu surut dan terkadang naik lebih jauh ke bawah gletser dan terjebak. Berkat ICEYE, kami mulai menyaksikan dinamika pasang surut ini untuk pertama kalinya.”
Tangkapan layar tampilan 3D pergerakan pasang surut Gletser Thwaites, Antartika Barat yang direkam oleh konstelasi ICEYE Synthetic Aperture Radar (SAR) berdasarkan gambar yang diperoleh pada 11, 12, dan 13 Mei 2023. Kontur level adalah kontur topografi bawah pada a ketinggian interval 50 m. Setiap siklus warna pinggiran interferometri merupakan perubahan fase 360 derajat, setara dengan perpindahan 1,65 cm dalam visibilitas permukaan es. Interferogram ditumpangkan pada gambar Landsat 9 yang diambil pada bulan Februari 2023. Dalam studi ini, kami menunjukkan bahwa batas pembengkokan pasang surut bervariasi berdasarkan kilometer selama siklus pasang surut, yang menunjukkan bahwa air laut bertekanan mampu menyusup ke bawah permukaan es selama beberapa kilometer dan menghasilkan gelombang besar. . pertukaran panas dengan dasar gletser. Di sisi kanan layar, pola target terpisah menunjukkan intrusi air laut menyebar sejauh 6 km di luar punggung bukit pelindung, yang menunjukkan bahwa penyusutan gletser masih berlangsung, dengan kecepatan satu kilometer per tahun di sektor penting Antartika ini. Kredit: Eric Rignot/UC Irvine
Pengamatan Satelit Tingkat Lanjut
Direktur Analisis ICEYE Michael Wollersheim, salah satu penulis, mengatakan, “Sampai saat ini, beberapa proses alam yang paling dinamis tidak mungkin diamati dengan cukup detail atau frekuensi untuk memungkinkan kita memahami dan memodelkannya. Mengamati proses ini dari luar angkasa dan menggunakan citra satelit radar, yang memberikan pengukuran InSAR presisi tingkat sentimeter pada frekuensi harian, menandai lompatan maju yang signifikan.”
Rignot mengatakan proyek ini membantunya dan rekan-rekannya mengembangkan pemahaman yang lebih baik tentang perilaku air laut di dasar Gletser Thwaites. Dia mengatakan bahwa air laut yang masuk ke dasar lapisan es, dikombinasikan dengan air tawar yang dihasilkan oleh fluks panas bumi dan gesekan, menumpuk dan “harus mengalir ke suatu tempat.” Air didistribusikan melalui saluran alami atau dikumpulkan dalam rongga, sehingga menciptakan tekanan yang cukup untuk mengangkat lapisan es.
“Ada tempat di mana tekanan air hampir mencapai tekanan es di atasnya, sehingga diperlukan tekanan lebih besar untuk mendorong es ke atas,” kata Rignot. “Airnya kemudian diperas hingga mampu mendorong kolom es sepanjang lebih dari setengah mil.”
Dan itu bukan sembarang air laut. Selama beberapa dekade, Rignot dan rekan-rekannya telah mengumpulkan bukti dampak perubahan iklim terhadap arus laut, yang mendorong air laut yang lebih hangat menuju pantai Antartika dan kawasan es kutub lainnya. Perairan dalam sirkumpolar bersifat asin dan memiliki titik beku lebih rendah. Sedangkan air tawar membeku pada suhu nol derajat CelsiusAir asin membeku pada suhu minus dua derajat, dan perbedaan kecil itu cukup untuk berkontribusi pada “pencairan besar-besaran” dasar es seperti yang ditemukan dalam penelitian.
Dampak terhadap Kenaikan Permukaan Laut dan Penelitian di Masa Depan
Rekan penulis Christine Dow, profesor di Fakultas Lingkungan di Universitas Waterloo di Ontario, Kanada, mengatakan, “Thwaites adalah tempat paling tidak stabil di Antartika dan memiliki kenaikan permukaan laut setara dengan 60 sentimeter. Kekhawatirannya adalah kita meremehkan kecepatan perubahan gletser, yang akan berdampak buruk pada masyarakat pesisir di seluruh dunia.”
Rignot berharap dan mengharapkan hasil dari proyek ini dapat memacu penelitian lebih lanjut mengenai kondisi di bawah gletser Antartika, pameran yang melibatkan robot otonom, dan lebih banyak observasi satelit.
“Ada antusiasme yang besar dari komunitas ilmiah untuk pergi ke wilayah terpencil dan Arktik ini guna mengumpulkan data dan membangun pemahaman kita tentang apa yang terjadi, namun pendanaannya lambat,” katanya. “Kami beroperasi dengan anggaran yang sama pada tahun 2024 dalam dolar riil seperti pada tahun 1990an. Kita perlu menumbuhkan komunitas ahli glasiologi dan ahli kelautan untuk mengatasi masalah observasi ini dengan cepat, namun saat ini kita masih mendaki Gunung Everest dengan sepatu tenis.”
Kesimpulan dan Implikasinya terhadap Pemodelan
Dalam waktu dekat, Rignot yang juga merupakan ilmuwan proyek senior di NASALaboratorium Propulsi Jet (JPL), mengatakan penelitian tersebut akan memberikan manfaat jangka panjang bagi komunitas pemodelan lapisan es.
“Jika kita memasukkan jenis interaksi laut-es ini ke dalam model lapisan es, saya berharap kita dapat mereproduksi apa yang telah terjadi dalam seperempat abad terakhir dengan lebih baik, sehingga akan meningkatkan tingkat kepercayaan terhadap data kita. proyeksi,” katanya. “Jika kita dapat menambahkan proses yang kami jelaskan dalam makalah ini, yang tidak disertakan dalam sebagian besar model saat ini, maka rekonstruksi model akan lebih sesuai dengan observasi. Ini akan menjadi kemenangan besar jika kita dapat mencapainya.”
Dow menambahkan, “Saat ini kami tidak mempunyai cukup informasi untuk menyatakan berapa banyak waktu yang tersisa sebelum intrusi air asin tidak dapat diubah lagi. Dengan menyempurnakan model dan memfokuskan penelitian kami pada gletser kritis ini, kami akan mencoba memastikan angka-angka ini setidaknya untuk beberapa dekade versus abad. Pekerjaan ini akan membantu manusia beradaptasi terhadap perubahan permukaan laut, serta fokus pada pengurangan emisi karbon untuk mencegah skenario terburuk.”
Referensi: “Intrusi air laut yang luas di bawah es Gletser Thwaites, Antartika Barat” oleh Eric Rignot, Enrico Ciracì, Bernd Scheuchl, Valentyn Tolpekin, Michael Wollersheim dan Christine Dow, 20 Mei 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2404766121
Rignot, Dow, dan Wollershiem bergabung dalam proyek ini bersama Enrico Ciraci, asisten spesialis ilmu sistem Bumi UC Irvine dan rekan postdoctoral NASA; Bernd Scheuchl, peneliti UC Irvine dalam ilmu sistem bumi; dan Valentyn Tolpekin dari ICEYE. ICEYE berkantor pusat di Finlandia dan beroperasi di lima lokasi internasional, termasuk Amerika Serikat. Penelitian ini mendapat dukungan finansial dari NASA dan National Science Foundation.
NewsRoom.id
