Para ilmuwan telah menemukan bahwa wilayah permafrost yang luas di Arktik kini melepaskan lebih banyak gas rumah kaca daripada yang mereka serap, sehingga berkontribusi terhadap pemanasan global.
Selama studi selama dua dekade, kawasan seperti hutan menyerap karbon dioksida, yang diimbangi oleh emisi dari danau, sungai, dan kebakaran hutan. Selain itu, metana, gas yang berumur pendek, juga dikeluarkan secara signifikan dari lahan basah.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Permafrost dan Dampak Iklim
Sebuah studi baru di Siklus Biogeokimia Globalditulis bersama oleh NASA para ilmuwan, mengungkap bagaimana dan di mana gas rumah kaca keluar dari kawasan permafrost yang luas di utara seiring dengan meningkatnya suhu di Arktik. Tanah beku ini, mulai dari Alaska hingga Kanada dan Siberia, menyimpan dua kali jumlah karbon yang ada di atmosfer saat ini—ratusan miliar ton—yang sebagian besar terkubur selama berabad-abad.
Sebuah tim internasional, yang dipimpin oleh para peneliti dari Universitas Stockholm, menemukan bahwa antara tahun 2000 dan 2020, penyerapan karbon dioksida di Arktik hampir seimbang dengan emisi dari daratan. Pada akhirnya, mereka menyimpulkan bahwa wilayah ini telah menjadi sumber gas rumah kaca, yang sebagian besar disebabkan oleh metana. Meskipun metana berumur lebih pendek dibandingkan karbon dioksida, metana memerangkap lebih banyak panas per molekul, menjadikannya kontributor signifikan terhadap tren pemanasan global saat ini.
Temuan ini mengungkap lanskap yang terus berubah, kata Abhishek Chatterjee, rekan penulis dan ilmuwan di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan. “Kita tahu bahwa wilayah permafrost telah menangkap dan menyimpan karbon selama puluhan ribu tahun,” ujarnya. “Tetapi apa yang kami temukan sekarang adalah bahwa perubahan yang disebabkan oleh iklim menyebabkan keseimbangan lapisan es menjadi sumber emisi gas rumah kaca.”
Gas rumah kaca menyelimuti dunia dalam animasi yang menampilkan data dari tahun 2021. Karbon dioksida ditampilkan dalam warna oranye; metana ditampilkan dalam warna ungu. Metana memerangkap panas 28 kali lebih efektif dibandingkan karbon dioksida dalam jangka waktu 100 tahun. Lahan basah merupakan sumber emisi yang signifikan. Kredit: Studio Visualisasi Ilmiah NASA
Timbunan Karbon
Permafrost adalah tanah yang telah membeku secara permanen selama dua tahun hingga ratusan ribu tahun. Inti darinya mengungkapkan lapisan tebal tanah es yang diperkaya dengan tumbuhan dan hewan mati yang dapat ditentukan umurnya menggunakan radiokarbon dan teknik lainnya. Saat lapisan es mencair dan terurai, mikroba memakan karbon organik tersebut dan melepaskan sebagian karbon tersebut sebagai gas rumah kaca.
Membuka sebagian kecil karbon yang tersimpan di lapisan es dapat memicu perubahan iklim lebih lanjut. Suhu di Kutub Utara telah memanas dua hingga empat kali lebih cepat dibandingkan rata-rata global, dan para ilmuwan sedang mempelajari bagaimana pencairan lapisan es telah mengubah wilayah tersebut dari yang tadinya merupakan tempat penyerap gas rumah kaca menjadi sumber pemanasan.
Mereka melacak emisi menggunakan instrumen berbasis darat, pesawat terbang, dan satelit. Salah satu kampanye tersebut, Eksperimen Kerentanan Arktik-Boreal (ABoVE) NASA, difokuskan di Alaska dan Kanada bagian barat. Namun menemukan dan mengukur emisi di ujung utara Bumi masih merupakan tantangan. Salah satu kendalanya adalah luasnya skala dan keragaman lingkungan, yang terdiri dari hutan hijau, tundra yang luas, dan saluran air.
Retak di Wastafel
Studi baru ini dilakukan sebagai bagian dari upaya RECCAP-2 Proyek Karbon Global, yang menyatukan berbagai tim sains, alat, dan kumpulan data untuk menilai keseimbangan karbon regional setiap beberapa tahun. Para penulis mengikuti jejak tiga gas rumah kaca – karbon dioksida, metana, dan dinitrogen oksida — melintasi wilayah permafrost seluas 7 juta mil persegi (18 juta kilometer persegi) dari tahun 2000 hingga 2020.
Para peneliti menemukan bahwa wilayah tersebut, terutama hutan, menyerap karbon dioksida lebih sedikit dibandingkan yang dilepaskan. Penyerapan ini sebagian besar diimbangi oleh emisi karbon dioksida dari danau dan sungai, serta dari kebakaran yang membakar hutan dan tundra.
Mereka juga menemukan bahwa danau dan lahan basah di wilayah tersebut merupakan sumber metana yang kuat selama dua dekade tersebut. Tanah yang tergenang air memiliki kandungan oksigen yang rendah dan mengandung sejumlah besar tumbuhan dan hewan mati – kondisi yang matang bagi mikroba yang lapar. Dibandingkan dengan karbon dioksida, metana dapat mendorong pemanasan iklim secara signifikan dalam jangka waktu singkat sebelum terurai dengan relatif cepat. Umur metana di atmosfer adalah sekitar 10 tahun, sedangkan karbon dioksida bisa bertahan ratusan tahun.
Temuan ini menunjukkan bahwa perubahan bersih gas rumah kaca membantu menghangatkan bumi selama periode 20 tahun. Namun dalam kurun waktu 100 tahun, sebagian besar emisi dan serapan akan saling menghilangkan. Dengan kata lain, kawasan ini terhuyung-huyung dari sumber karbon ke penyerap yang lemah. Para penulis mencatat bahwa peristiwa seperti kebakaran hutan ekstrem dan gelombang panas merupakan sumber utama ketidakpastian dalam memperkirakan masa depan.
Integrasi Penelitian dan Temuan Komprehensif
Para ilmuwan menggunakan dua strategi utama untuk menghitung emisi gas rumah kaca dari wilayah tersebut. Metode “bottom-up” memperkirakan emisi dari pengukuran berbasis darat dan udara serta model ekosistem. Metode top-down menggunakan pengukuran atmosfer yang diambil langsung dari sensor satelit, termasuk yang ada di Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) milik NASA dan JAXASatelit Pengamat Gas Rumah Kaca (Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang).
Mengenai potensi pemanasan global dalam jangka pendek, dalam kurun waktu 20 tahun, kedua pendekatan ilmiah ini memiliki gambaran besar yang selaras, namun berbeda besarannya: Perhitungan dari bawah ke atas menunjukkan peningkatan pemanasan yang jauh lebih besar.
“Studi ini adalah salah satu studi pertama di mana kami dapat mengintegrasikan berbagai metode dan kumpulan data untuk menyusun anggaran gas rumah kaca yang sangat komprehensif ini ke dalam satu laporan,” kata Chatterjee. “Ini mengungkapkan gambaran yang sangat kompleks.”
Referensi: “Anggaran Gas Rumah Kaca Kawasan Permafrost Menunjukkan Lemahnya CO2 Tenggelam dan CH4 dan N2Sumbernya, Namun Besarannya Berbeda Antara Metode Top-Down dan Bottom-Up” oleh G. Hugelius, J. Ramage, E. Burke, A. Chatterjee, TL Smallman, T. Aalto, A. Bastos, C. Biasi, JG Canadell , N. Chandra, F. Chevallier, P. Ciais, J. Chang, L. Feng, MW Jones, T. Kleinen, M. Kuhn, R. Lauerwald, J. Liu, E. López-Blanco, IT Luijkx, ME Marushchak, SM Natali, Y. Niwa, D. Olefeldt, PI Palmer, PK Patra, W. Peters, S , Potter, B. Poulter, BM Rogers, WJ Riley, M. Saunois, EAG Schuur, RL. Thompson, J. Perlakukan, A. Tsuruta, MR Turetsky, A.-M. Virkkala, C. Voigt, J. Watts, Q. Zhu dan B. Zheng, 26 Oktober 2024, Siklus Biogeokimia Global.
DOI: 10.1029/2023GB007969
RakyatPos.ID Network
