Pencairan es di Greenland (Foto: Earth)
Jakarta, Jurnas.com - Es Greenland kerap diyakini mencair karena suhu udara yang semakin hangat. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa partikel debu kecil yang terbawa angin dan jatuh di permukaan es, memicu pertumbuhan alga gelap yang mempercepat proses pencairan.
Dikutip dari Earth pada Rabu (4/2), riset terbaru menemukan bahwa debu yang melayang di atmosfer membawa unsur penting yang membantu alga menyebar dan menghitamkan es.
Seiring waktu, penggelapan ini menciptakan reaksi berantai yang membuat Greenland mencair lebih cepat daripada yang seharusnya terjadi hanya karena pemanasan udara.
Proses ini berlangsung di area es yang terbuka, tempat koloni alga gelap muncul sebagai bercak-bercak yang menyerap lebih banyak sinar matahari dibanding es bersih.
Dr. Jenine McCutcheon dan timnya dari University of Waterloo mendokumentasikan partikel yang terbawa angin dari daratan sekitar terperangkap di zona pencairan aktif di Greenland.
Dengan mengumpulkan sampel debu dan material biologis langsung dari permukaan es, para peneliti menemukan bahwa endapan tersebut selalu berkaitan dengan pola pertumbuhan alga. Hal ini menunjukkan adanya hubungan lokal yang konsisten antara apa yang jatuh dari udara dan seberapa cepat es menjadi gelap.
Garis-garis gelap terbentuk ketika alga berpigmen berkumpul di atas es terbuka. Bercak ini menyerap jauh lebih banyak sinar matahari daripada permukaan es yang bersih. Ketika alga memberi warna pada es, daya pantul permukaan atau albedo menurun, sehingga es menyimpan lebih banyak panas dan mencair lebih cepat.
Air lelehan yang mengalir di permukaan kemudian membantu alga memperoleh cahaya dan nutrisi, memperkuat pertumbuhan mereka dan memperdalam efek penggelapan. Namun umpan balik ini hanya bekerja jika es tetap terbuka cukup lama, karena hujan deras atau salju yang turun terlambat bisa mengganggu proses tersebut.
Kunci yang sebelumnya hilang ternyata adalah debu. Di dalam partikel debu yang terbawa angin, tim menemukan fosfor, nutrisi penting yang dibutuhkan organisme untuk membangun materi genetik.
Analisis mereka memperkirakan sekitar 1,2 miligram fosfor jatuh per meter persegi setiap tahun, jumlah yang cukup untuk menopang populasi alga yang padat.
Dengan pasokan nutrisi ini, para peneliti menghitung alga dapat mencapai konsentrasi sekitar 8.600 sel per mililiter, tingkat yang mampu dengan cepat menghitamkan permukaan es dan mempercepat pencairan.
Petunjuk kimia pada butiran debu menunjukkan asalnya bukan dari gurun jauh, melainkan dari dataran terbuka yang bebas es di sekitar Greenland. Ketika gletser mundur dan lebih banyak tanah terbuka muncul, angin dapat mengangkat partikel kecil ke udara dan menjatuhkannya kembali ke salju atau es.
Badai salju cenderung menjatuhkan butiran yang lebih besar, sementara debu halus dapat melayang di udara selama berhari-hari sebelum akhirnya mengendap. Semakin luas tanah terbuka yang berdebu, semakin besar kemungkinan musim pencairan berikutnya dimulai dengan lebih banyak bahan mentah bagi pertumbuhan alga.
Pengambilan sampel udara di dekat kamp penelitian juga menunjukkan bahwa sel-sel alga ikut terbawa bersama debu dalam arus angin yang sama. Sebagian sel jatuh di atas salju segar, dan begitu pencairan dimulai, mereka dapat membelah diri dan mulai mewarnai permukaan.
“Sel-sel ini kemungkinan besar diangkut angin melintasi es, menyediakan mekanisme penyebaran organisme ini ke permukaan salju dan es baru di area yang lebih jauh, membantu komunitas alga baru terbentuk,” kata Dr. McCutcheon.
Jalur penyebaran lewat udara ini membuat ekspansi alga sulit dibendung, karena angin dapat membawa populasi awal hidup melintasi hamparan es yang luas.
Es yang hilang dari Greenland tidak berhenti di Greenland. Air tambahan itu berkontribusi pada kenaikan permukaan laut yang dirasakan kota-kota pesisir di seluruh dunia. Data NASA mengaitkan hilangnya es Greenland sejak 1992 dengan kenaikan permukaan laut sekitar 0,4 inci.
Di Greenland bagian barat daya, alga gletser bahkan menambah sekitar 10 persen limpasan air lelehan dari es terbuka dalam satu musim pencairan. Ketika debu memberi makan pertumbuhan alga, model iklim yang mengabaikan faktor biologis bisa gagal memprediksi kapan dan di mana lonjakan air lelehan akan terjadi.
Selain debu mineral, partikel jelaga juga ditemukan jatuh di atas es dan dapat memperburuk penggelapan. Jelaga ini termasuk black carbon yang sangat kuat menyerap sinar matahari, sehingga permukaan es menjadi lebih hangat dan mencair lebih cepat.
McCutcheon menjelaskan bahwa timnya juga mengambil sampel jelaga dari udara, dan asap kebakaran hutan dapat menambah beban partikel ini. Jika debu dan jelaga datang bersamaan, efek gelap gabungannya dapat mendorong es melewati ambang batas di mana pencairan berlangsung jauh lebih cepat.
Tim peramal iklim selama ini memantau suhu dan curah salju, tetapi nutrisi dan mikroba kini tampak sebagai faktor penting yang masih sering terlewat. Penelitian lapangan sebelumnya menunjukkan fosfor mineral dapat memicu ledakan alga, dan studi terbaru ini menelusuri jalur pasokannya langsung melalui udara.
Penelitian ini memang berfokus pada satu wilayah Greenland yang mencair cepat, sehingga belum menggambarkan perilaku debu dan alga di seluruh lapisan es. Hal ini penting karena Greenland dapat melewati titik kritis tertentu, di mana kehilangan es menjadi sulit dipulihkan selama berabad-abad.
Satelit NASA sudah melacak perubahan warna es dan tinggi permukaan, tetapi data kimia langsung di lapangan masih dibutuhkan untuk memahami mengapa permukaan menjadi gelap. Sampai ilmuwan dapat mengukur debu, jelaga, dan aktivitas biologis secara bersamaan, proyeksi jangka panjang akan tetap memiliki ketidakpastian besar.
Yang semakin jelas adalah keterkaitan erat antara semua faktor ini. Debu membawa nutrisi, angin menyebarkan mikroba, jelaga memperkuat penyerapan panas, dan semuanya berkontribusi pada siklus pencairan yang sama.
Studi ini dipublikasikan dalam jurnal Environmental Science & Technology.
Google News: http://bit.ly/4omUVRy
Terbaru: https://jurnas.com/redir.php?p=latest
Langganan : https://www.facebook.com/jurnasnews/subscribe/
Youtube: https://www.youtube.com/@jurnastv1825?sub_confirmation=1
debu percepat es alga gelap Greenland pencairan gletser cepat pemanasan global
