Model Iklim Melewatkan Sesuatu yang Besar Tentang Samudra Selatan. Kenyataannya Lebih Mengkhawatirkan
Sebuah studi yang dilakukan oleh Alfred Wegener Institute (AWI) memberikan kemungkinan penjelasan mengapa lautan di sekitar Antartika terus menyerap karbon dioksida, bertentangan dengan prediksi model iklim dan meskipun dampak perubahan iklim masih berlangsung.
Proyeksi iklim telah lama menunjukkan bahwa pemanasan global mungkin melemahkan kapasitas Samudra Selatan dalam menyerap karbon dioksida (CO2).2). Namun, pengukuran jangka panjang menunjukkan bahwa kemampuan penting ini sebagian besar tidak berubah dalam beberapa dekade terakhir. Sebuah studi baru yang dilakukan oleh para ilmuwan di Alfred Wegener Institute (AWI) memberikan wawasan mengapa hal ini bisa terjadi.
Selama bertahun-tahun, air bersalinitas rendah di dekat permukaan laut telah membantu memerangkap karbon di laut dalam, mencegahnya keluar kembali ke atmosfer. Namun, perubahan iklim kini mengganggu keseimbangan ini dan mengubah efektivitas fungsi Samudra Selatan sebagai penyerap karbon. Temuannya dirinci dalam jurnal Perubahan Iklim Alam.
Lautan secara kolektif menyerap sekitar seperempat karbon dioksida2 dihasilkan oleh aktivitas manusia. Dari jumlah tersebut, Samudera Selatan sendiri menyumbang sekitar 40 persen, sehingga menjadikannya salah satu kawasan terpenting di planet ini dalam memperlambat pemanasan global.
Pengaruh kuatnya berasal dari pola sirkulasi unik di wilayah tersebut. Perairan dalam naik ke permukaan, bertukar gas dengan atmosfer, dan kemudian tenggelam kembali, membawa CO yang baru diserap2 ke kedalaman.
Selama proses ini, laut melepaskan CO yang tersimpan secara alami2 dari bagian dalamnya sekaligus menyerap CO yang dihasilkan manusia2 dari atmosfer. Keseimbangan antara kedua proses ini menentukan seberapa efektif Samudra Selatan dapat terus menyerap karbon. Jika CO lebih alami2 mencapai permukaan, kemampuan laut untuk menyerap CO tambahan2 dari udara menurun. Pertukaran yang rumit ini bergantung pada sirkulasi laut dan lapisan, atau stratifikasi, massa air yang berbeda.
Paradoks Model dan Realitas Iklim
Air yang muncul dari lapisan dalam Samudera Selatan merupakan air purba, yang telah berada di bawah permukaan selama ratusan hingga ribuan tahun. Selama jangka waktu yang lama, bumi telah mengumpulkan sejumlah besar karbon dioksida (CO).2), yang secara bertahap kembali ke permukaan melalui proses upwelling alami.
Model iklim menunjukkan bahwa pemanasan global memperkuat angin barat yang mengitari Antartika, sehingga CO juga semakin banyak2-air dalam yang kaya akan terdorong ke atas. Seiring waktu, hal ini dapat membatasi jumlah CO yang dihasilkan manusia2 Samudera Selatan mampu menyerapnya, sehingga melemahkan peran pentingnya sebagai penyerap karbon global.
Namun, bertentangan dengan proyeksi model iklim, data observasi dari beberapa dekade terakhir tidak menunjukkan adanya penurunan kapasitas CO2 tenggelam. Sebuah studi baru dari Alfred Wegener Institute, Pusat Penelitian Kutub dan Kelautan Helmholtz (AWI) kini memberikan penjelasan mengapa, meskipun angin barat menguat, Samudra Selatan terus berperan sebagai CO.2 tenggelam dalam beberapa dekade terakhir dan oleh karena itu mampu memperlambat perubahan iklim.
“Perairan dalam di Samudra Selatan biasanya ditemukan pada kedalaman di bawah 200 meter,” kata Dr. Léa Olivier, ahli kelautan AWI dan penulis utama studi tersebut. “Air ini asin, kaya nutrisi, dan relatif hangat dibandingkan dengan air yang dekat permukaan.” Perairan dalam mengandung sejumlah besar CO₂ terlarut yang telah lama masuk ke laut dalam dari permukaan. Sebaliknya, air dekat permukaan lebih sedikit asin, lebih dingin, dan mengandung lebih sedikit CO₂. Selama stratifikasi kepadatan antara air dalam dan air permukaan tetap utuh, CO₂ dari lapisan yang lebih dalam tidak dapat dengan mudah naik ke permukaan.
Air dingin dengan salinitas rendah mampu menahan air yang kaya karbon – namun, perubahan iklim membawa CO₂ ke permukaan secara berbahaya
“Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa perubahan iklim global akan memperkuat angin barat di Samudra Selatan, dan juga membalikkan sirkulasi,” kata Léa Olivier. “Namun, hal ini akan mengangkut lebih banyak air kaya karbon dari laut dalam ke permukaan, yang akibatnya akan mengurangi kemampuan Samudra Selatan untuk menyimpan CO₂.” Meskipun penguatan angin telah diamati dan dikaitkan dengan perubahan yang disebabkan oleh manusia dalam pemodelan dan studi observasi baru-baru ini, tidak ada bukti yang menunjukkan bahwa Samudra Selatan menyerap lebih sedikit CO₂ – setidaknya pada saat ini.
Pengamatan jangka panjang yang dilakukan AWI dan lembaga penelitian internasional lainnya menunjukkan bahwa perubahan iklim mungkin mempengaruhi sifat-sifat massa permukaan dan perairan dalam.
“Dalam penelitian kami, kami menggunakan kumpulan data yang terdiri dari data biogeokimia dari sejumlah besar ekspedisi laut di Samudra Selatan antara tahun 1972 dan 2021. Kami mencari anomali jangka panjang, serta perubahan pola sirkulasi dan sifat massa air. Dalam melakukannya, kami hanya mempertimbangkan proses yang terkait dengan pertukaran antara dua massa air, yaitu sirkulasi dan pencampuran, dan bukan proses biologis, misalnya,” jelas Léa Olivier. “Kami dapat menentukan bahwa, sejak tahun 1990an, kedua massa air tersebut menjadi lebih berbeda satu sama lain.”
Salinitas air permukaan Samudra Selatan telah berkurang akibat meningkatnya masukan air tawar yang disebabkan oleh curah hujan dan pencairan gletser serta es laut. “Penyegaran” ini memperkuat stratifikasi kepadatan antara dua massa air, yang pada gilirannya membuat air dalam yang kaya akan CO₂ terperangkap di lapisan bawah dan mencegahnya menembus penghalang di antara kedua lapisan tersebut.
Penangguhan Sementara
“Studi kami menunjukkan bahwa air permukaan yang lebih segar ini untuk sementara mengimbangi melemahnya penyerap karbon di Samudra Selatan, seperti yang diprediksi oleh simulasi model. Namun, situasi ini dapat berbalik jika stratifikasi melemah,” Léa Olivier menyimpulkan.
Ada risiko hal ini terjadi, karena penguatan angin barat mendorong perairan dalam semakin dekat ke permukaan. Sejak tahun 1990-an, batas atas massa perairan dalam telah bergeser sekitar 40 meter lebih dekat ke permukaan, sehingga air yang kaya CO₂ semakin banyak menggantikan air permukaan musim dingin yang bersalinitas rendah. Ketika lapisan transisi antara permukaan dan perairan dalam bergerak mendekati permukaan, lapisan ini menjadi lebih rentan terhadap pencampuran, yang terutama disebabkan oleh penguatan angin barat. Pencampuran seperti itu akan melepaskan CO₂ yang terakumulasi di bawah lapisan air permukaan.
Sebuah penelitian yang baru-baru ini diterbitkan menunjukkan bahwa proses ini mungkin sudah dimulai. Dampaknya adalah semakin banyak perairan dalam yang kaya CO₂ yang bisa mencapai permukaan, yang pada gilirannya akan mengurangi kapasitas Samudra Selatan untuk menyerap CO₂ antropogenik dan selanjutnya mendorong perubahan iklim.
“Hal yang paling mengejutkan saya adalah bahwa kita benar-benar menemukan jawaban atas pertanyaan kita di bawah permukaan. “Kita perlu melihat lebih dari sekedar permukaan laut, jika tidak, kita berisiko kehilangan bagian penting dari cerita ini,” kata Léa Olivier.
“Untuk memastikan apakah lebih banyak CO₂ yang dilepaskan dari laut dalam dalam beberapa tahun terakhir, kita memerlukan data tambahan, terutama dari bulan-bulan musim dingin, ketika massa air cenderung bercampur,” jelas Prof. Alexander Haumann, salah satu penulis studi tersebut. “Di tahun-tahun mendatang, AWI berencana untuk memeriksa secara cermat proses-proses ini sebagai bagian dari program internasional Antarctica InSync, dan mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang dampak perubahan iklim di Samudra Selatan dan potensi interaksinya.”
Referensi: “Penyegaran di Samudera Selatan menghambat pelepasan CO2 di laut dalam akibat perubahan iklim” oleh Léa Olivier, dan F. Alexander Haumann, 17 Oktober 2025, Perubahan Iklim Alam.
DOI: 10.1038/s41558-025-02446-3
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin SciTechDaily.
Ikuti kami di Google dan Google Berita.
