Perubahan iklim: Mencairnya es kutub merusak kerak bumi, studi memperingatkan

Mencairnya es kutub dari Antartika, Arktik, dan Greenland merusak kerak bumi – dengan efek yang dapat dirasakan ribuan kilometer jauhnya, menurut sebuah penelitian.

Ketika lapisan es menumpuk di darat, beratnya menyebabkan kerak di bawah es sedikit tenggelam untuk mengimbanginya, seperti perahu yang dimuat duduk lebih dalam di air.

Ketika es mencair, berat itu dihilangkan dan, sebagai tanggapan, kerak naik lagi dalam proses yang oleh para ilmuwan disebut “rebound isostatik”.

Sementara gerakan naik turun ini telah lama dipahami, para peneliti yang dipimpin oleh Universitas Harvard ingin menyelidiki apakah kerak bumi juga bisa bergeser ke samping.

Tim menganalisis data satelit tentang hilangnya es kutub dari tahun 2003 hingga 2018 untuk memodelkan dampak yang dihasilkan pada pergerakan kerak.

Mereka menemukan bahwa pencairan gletser di Arktik dan Greenland menyebabkan perpindahan horizontal tanah di sebagian besar belahan bumi utara dan di Amerika Serikat hingga 0,3 mm.

Dan di beberapa tempat – bahkan jauh dari pencairan es – hilangnya massa secara mengejutkan mengakibatkan kerak bumi bergerak secara horizontal daripada memantul secara vertikal.

Hasilnya tidak hanya menunjukkan bahwa pencairan kutub mempengaruhi lebih dari sekadar permukaan laut, tetapi juga menawarkan cara baru untuk mengukur perubahan massa es menggunakan topografi kerak.

Studi ini dilakukan oleh ahli geosains Sophie Coulson, sebelumnya Universitas Harvard, dan rekan-rekannya.

“Para ilmuwan telah melakukan banyak pekerjaan tepat di bawah lapisan es dan gletser,” kata Dr. Coulson, yang sekarang bekerja di Laboratorium Nasional Los Alamos.

“Jadi mereka tahu itu akan menentukan wilayah tempat gletser berada, tetapi mereka tidak menyadari bahwa itu global.”

Untuk menjelaskan bagaimana hilangnya es dapat mempengaruhi kerak yang mendasarinya, Dr. Coulson menyarankan analogi pada skala yang lebih kecil.

“Pikirkan papan kayu yang mengapung di atas bak air. Saat Anda mendorong papan ke bawah, air di bawahnya bergerak ke bawah. Ketika Anda mengambilnya, Anda akan melihat air bergerak secara vertikal untuk mengisi ruang itu, katanya.

Pergeseran kerak saat berat es dihilangkan darinya juga dapat menciptakan efek umpan balik positif – mempercepat hilangnya es.

“Misalnya, di beberapa bagian Antartika, rebound kerak mengubah kemiringan batuan dasar di bawah lapisan es,” kata Dr. Coulson.

“Itu bisa mempengaruhi dinamika es.”

Selain pencairan saat ini, para peneliti juga mengatakan bahwa beberapa daerah – seperti Kutub Utara – masih bergerak karena perubahan beban es yang jauh lebih tua.

“Arktik adalah wilayah yang menarik karena selain lapisan es hari ini, kami juga memiliki sinyal abadi dari zaman es terakhir,” jelas Dr. Coulson.

“Bumi sebenarnya masih belum pulih dari es yang mencair ini.”

Lapisan es ini menutupi apa yang sekarang disebut Eropa utara dan Skandinavia untuk sebagian besar zaman Pleistosen, yang berlangsung dari 2,6 juta hingga 11.000 tahun yang lalu.

“Pada skala waktu yang lebih baru, kami menganggap bumi sebagai struktur elastis, seperti karet gelang, sedangkan pada skala waktu ribuan tahun, bumi lebih terlihat seperti cairan yang bergerak sangat lambat,” tambah Dr. Coulson menambahkan.

“Proses Zaman Es membutuhkan waktu yang sangat, sangat lama, dan itulah mengapa kami masih dapat melihat hasilnya hingga hari ini.

“Memahami semua faktor yang menyebabkan kerak bergerak sangat penting untuk berbagai masalah ilmu bumi.

“Misalnya, untuk mengamati secara dekat pergerakan tektonik dan aktivitas gempa, kita harus bisa menyaring pergerakan ini yang disebabkan oleh hilangnya massa es modern.”

“Para ilmuwan telah melakukan banyak pekerjaan tepat di bawah lapisan es dan gletser,” kata Dr. Coulson, yang sekarang bekerja di Laboratorium Nasional Los Alamos. “Jadi mereka tahu itu akan menentukan wilayah tempat gletser berada, tetapi mereka tidak menyadari bahwa itu global.” Dalam gambar: perkiraan laju deformasi kerak rata-rata yang dihasilkan oleh hilangnya es dari lapisan es Greenland dari tahun 2003–12 (atas) dan perbandingan tahun dengan kehilangan massa rendah (2006) dan tinggi (2012) (bawah). Gerakan vertikal dicerminkan oleh bayangan merah-biru, sedangkan gerakan horizontal diwakili oleh panah hitam

Memahami sejauh mana gerakan ini akan membantu memperjelas semua studi tentang kerak bumi, menurut geoscientist University of Ottawa Glenn Antony Milne.

“Karya Sophie penting karena ini adalah yang pertama menunjukkan bahwa hilangnya massa baru-baru ini dari lapisan es dan gletser menyebabkan gerakan 3-D permukaan bumi yang lebih besar dalam ukuran dan luas spasial daripada yang diidentifikasi sebelumnya,” katanya.

“Seseorang juga dapat mencari sinyal ini dalam kumpulan data sistem satelit navigasi global regional dan yang lebih besar untuk menciptakan, pada prinsipnya, meningkatkan batasan pada distribusi fluktuasi massa es dan/atau struktur bumi yang padat.”

Hasil lengkap dari penelitian ini dipublikasikan di jurnal Surat penelitian geofisika.