Survei Gletser Antartika yang Mencengangkan Mengungkap Rahasia Tersembunyi
Ran, kendaraan bawah air otonom, diprogram untuk menyelam ke rongga lapisan es Dotson di Antartika Barat dan memindai es di atasnya. Ekspedisi tersebut dilakukan di wilayah es yang hanyut di space tersebut pada tahun 2022. Kredit: Filip Stedt
Peta komprehensif pertama dari sisi bawah gletser, dibuat menggunakan kendaraan bawah air otonom, memberikan wawasan tentang potensi perubahan permukaan laut di masa mendatang.
Tim peneliti internasional menggunakan kendaraan bawah air otonom, Ran, untuk membuat peta terperinci bagian bawah Lapisan Es Dotson di Antartika. Temuan mereka mengungkap pola dan fitur baru yang menantang asumsi sebelumnya tentang pencairan gletser. Studi ini menekankan pentingnya knowledge di bawah es untuk memprediksi kenaikan permukaan laut di masa mendatang dan menunjukkan kemajuan signifikan dalam memahami kompleksitas lapisan es.
Sebuah tim peneliti internasional menggunakan kendaraan bawah air otonom untuk mensurvei gletser di Antartika, menghasilkan peta terperinci pertama dari sisi bawah lapisan es dan mengungkap indikator potensi kenaikan permukaan laut.
Temuan ini dilaporkan dalam jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
“Kami sebelumnya telah menggunakan knowledge satelit dan inti es untuk mengamati bagaimana lapisan es berubah seiring waktu,” jelas Anna Wåhlin, seorang profesor oseanografi di Universitas Gothenburg dan penulis utama makalah tersebut. “Dengan mengarahkan kapal selam ke dalam rongga, kami dapat memperoleh peta beresolusi tinggi dari bagian bawah es. Ini seperti melihat bagian belakang bulan untuk pertama kalinya.”
“Kemampuan kita untuk memproyeksikan masa depan garis pantai international dari naiknya permukaan air laut di dunia yang memanas sangat bergantung pada knowledge yang kita peroleh dari bawah lapisan es Antartika,” imbuh David Holland, seorang profesor di Courant Institute of Mathematical Sciences, Universitas New York dan salah satu penulis makalah tersebut.
Penerapan dan Pengumpulan Information
Para ilmuwan memprogram Ran, sebuah wahana bawah air otonom, untuk menyelam ke dalam rongga Dotson Ice Shelf, setebal 350 meter dan terletak di Antartika Barat, dan memindai es di atasnya dengan sistem sonar canggih. Dotson Ice Shelf dianggap berpotensi berdampak besar pada kenaikan muka air laut di masa mendatang karena ukuran dan lokasinya.
Selama 27 hari, kapal selam tersebut menempuh perjalanan lebih dari 1.000 kilometer (620 mil) bolak-balik di bawah gletser, mencapai 17 kilometer (10,5 mil) ke dalam rongga untuk menangkap fenomena di sekitarnya.
Sistem sonar multibeam canggih digunakan untuk memetakan dasar es pada jarak sekitar 50 meter. Kredit: Anna Wåhlin/Science Advances
Dengan menggunakan knowledge yang diperoleh Ran, para ilmuwan dapat mengukur arus di bawah gletser untuk pertama kalinya dan membuktikan mengapa bagian barat Dotson Ice Shelf mencair begitu cepat. Peta Ran menunjukkan, tidak mengherankan, bahwa gletser mencair lebih cepat di tempat arus bawah laut yang kuat mengikis dasarnya dan, khususnya, pencairan yang sangat tinggi pada retakan vertikal yang memanjang melalui gletser.
Namun, temuan tersebut juga menunjukkan pola baru pada dasar gletser yang menimbulkan pertanyaan yang meresahkan. Dasarnya tidak mulus, tetapi terdapat puncak dan lembah es dengan dataran tinggi dan formasi yang menyerupai bukit pasir. Para peneliti menduga bahwa ini mungkin terbentuk oleh aliran air di bawah pengaruh rotasi Bumi.
Implikasi dari Temuan
“Rotasi Bumi sangat penting untuk memahami sebagian besar fenomena dalam sistem iklim, terutama badai dan fenomena cuaca buruk lainnya,” kata Holland. “Tampaknya fitur-fitur eksotis di bawah es ini juga dikontrol dan dibentuk secara mendalam oleh perputaran Bumi.”
“Peta yang dibuat Ran menunjukkan kemajuan besar dalam pemahaman kita tentang lapisan es Antartika,” imbuh Karen Alley, seorang ahli glasiologi dari Universitas Manitoba dan salah satu penulis makalah tersebut. “Kami telah memperoleh petunjuk tentang betapa rumitnya dasar lapisan es, tetapi Ran mengungkap gambaran yang lebih luas dan lengkap daripada sebelumnya. Citra dari dasar lapisan es Dotson membantu kami menafsirkan dan mengkalibrasi apa yang kami lihat dari satelit.”
Sebagian besar pekerjaan lapangan untuk Kemajuan Ilmu Pengetahuan Studi ini dilakukan pada tahun 2022, saat Holland memimpin tim untuk memasang tambatan di bawah lapisan es. Upaya rekayasa inovatif ini melibatkan pengeboran lubang sedalam 1.000 kaki dan selebar satu kaki melalui lapisan es menggunakan bor air panas. Tambatan tersebut berhasil dipasang sebelum es membeku lagi, sehingga memungkinkan para ilmuwan untuk mengumpulkan knowledge secara terus-menerus selama dua tahun terakhir—dan menghasilkan rangkaian waktu perubahan pencairan di dasar lapisan es.
“Untuk pertama kalinya, kami menggabungkan knowledge yang dikumpulkan dari wahana bawah air otonom, yang mengambil sampel pada satu titik waktu tetapi mencakup space yang luas di bawah lapisan es, dengan knowledge dari tambatan yang kami pasang dengan bor air panas melalui lapisan es,” kata Holland. “Metode ganda ini menyediakan knowledge pada satu titik di luar angkasa tetapi berlangsung terus-menerus dari waktu ke waktu,”
Para ilmuwan sekarang menyadari bahwa masih banyak proses yang tersisa untuk ditemukan dalam misi penelitian masa depan di bawah gletser.
“Pemetaan ini telah memberi kami knowledge baru yang perlu kami cermati lebih saksama,” simpul Wåhlin. “Jelas bahwa banyak asumsi sebelumnya tentang pencairan dasar gletser tidak tepat. Mannequin saat ini tidak dapat menjelaskan pola rumit yang kami lihat. Namun, dengan metode ini, kami memiliki peluang lebih baik untuk menemukan jawabannya.”
Referensi: “Pusaran dan sendok: Pencairan dasar es terungkap melalui citra multibeam dari lapisan es Antartika” oleh Anna Wåhlin, Karen E. Alley, Carolyn Begeman, Øyvind Hegrenæs, Xiaohan Yuan, Alastair GC Graham, Kelly Hogan, Peter ED Davis, Tiago S. Dotto, Clare Eayrs, Robert A. Corridor, David M. Holland, Tae Wan Kim, Robert D. Larter, Li Ling, Atsuhiro Muto, Erin C. Pettit, Britney E. Schmidt, Tasha Snow, Filip Stedt, Peter M. Washam, Stina Wahlgren, Christian Wild, Julia Wellner, Yixi Zheng dan Karen J. Heywood, 31 Juli 2024, Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
DOI: 10.1126/sciadv.adn9188
Penelitian ini didukung sebagian oleh hibah dari Nationwide Science Basis (164700, 511300, 511600, 529200, 919900).
