Kita tahu bahwa Bumi pernah mengalami periode yang lebih panas selama zaman geologis Pliosen, sekitar tiga juta tahun yang lalu.
Penelitian kami, yang terbit beberapa waktu lalu, menunjukkan bahwa sepertiga lapisan es Antarktika telah mencair dalam periode Pliosen dan akan menyebabkan permukaan laut naik 20 meter dari level saat ini pada beberapa abad mendatang.
Kami dapat mengukur perubahan permukaan laut di masa lalu dengan mengebor titik tertentu di sebuah lokasi di Selandia Baru, dikenal sebagai Cekungan Whanganui, yang berisi sedimen laut dangkal dengan resolusi tertinggi di dunia.
Dengan menggunakan metode baru yang kami kembangkan untuk memprediksi tinggi air laut berdasarkan ukuran partikel pasir yang terkena gelombang, kami mencatat perubahan permukaan laut global dengan presisi yang jauh lebih akurat daripada sebelumnya.
Pliosen adalah periode terakhir di mana konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mencapai 400 bagian per juta (ppm). Masa tersebut juga mencatat suhu bumi 2°C lebih hangat dibandingkan zaman pra-industri.
Kami menunjukkan bahwa pemanasan lebih dari 2°C dapat memicu kembali melelehnya es secara luas di Antarktika dan mengulang iklim tiga juta tahun lalu.
Melampaui target Perjanjian Paris
Minggu lalu, kita telah menyaksikan protes global yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Di bawah slogan iklim yang dicetuskan oleh Greta Thunberg, yaitu #FridaysForFuture, jutaan orang turun ke jalan dan bergabung dengan protes iklim karena menyadari adanya urgensi menjaga pemanasan global di bawah target Perjanjian Paris, yaitu 2°C.
Thunberg berhasil menangkap rasa frustrasi bersama saat ia mengritik keras PBB yang tidak bisa bertindak lebih cepat meskipun sudah memiliki bukti ilmiah.
Dalam pidatonya, Thurnberg mengingatkan kita bahwa:
Dengan tingkat pengeluaran emisi saat ini, sisa anggaran CO₂ [1,5°C] yang bisa dilepaskan ke atmosfer habis dalam waktu kurang dari delapan setengah tahun.
Dengan tingkat emisi global saat ini, kita mungkin akan kembali ke Pliosen pada tahun 2030 dan melampaui target Paris 2°C. Salah satu pertanyaan penting adalah seberapa banyak dan seberapa cepat permukaan laut global akan naik.
Menurut laporan khusus baru-baru ini tentang samudra dan kriosfer dunia oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC), gletser dan lapisan es kutub terus kehilangan massa dengan kecepatan yang semakin cepat.
Sementara, melelehnya lapisan es kutub, khususnya di lapisan es Antarktika, yang berujung terhadap naiknya permukaan laut di masa depan masih sulit untuk diatasi.
Jika kita terus mengikuti tren emisi saat ini, median (probabilitas 66%) permukaan laut global yang akan dicapai akhir abad ini akan menjadi 1,2 meter lebih tinggi dari sekarang, dengan batas atas sebesar dua meter (probabilitas 5%). Tapi, tentu saja, perubahan iklim tidak berhenti begitu saja setelah tahun 2100.
Kembali ke masa depan
Kita perlu memahami sensitivitas lapisan es kutub apabila ingin melindungi garis pantai di masa depan.
Jika ingin tahu berapa kenaikan permukaan air laut pada 400PPM CO₂, maka jaman Pliosen merupakan pembanding yang terbaik.
Pada tahun 2015, kami mengebor sedimen yang terkubur selama jaman Pliosen di Cekungan Whanganui. Salah satu rekan kami, Timothy Naish, sudah bekerja di area ini selama 30 tahun dan berhasil mengidentifikasikan lebih dari 50 perubahan pada muka laut secara global selama 3,5 juta tahun sepanjang sejarah Bumi.
Permukaan laut global telah naik dan turun dalam menanggapi siklus iklim alami, dikenal sebagai siklus Milankovitch, yang disebabkan oleh perubahan jangka panjang dalam orbit matahari Bumi setiap 20.000, 40.000 dan 100.000 tahun. Perubahan ini yang menentukan lapisan es kutub bertambah atau meleleh.
Sementara, permukaan laut diperkirakan telah berfluktuasi beberapa puluh meter, sampai sekarang upaya untuk merekonstruksi amplitudo yang tepat sulit dilakukan karena proses deformasi Bumi dan sifat tidak lengkap dari banyak siklus.
Penelitian kami menggunakan dasar teoretis yang menghubungkan antara ukuran partikel yang dihempas gelombang di daratan dengan yang berada di dasar laut.
Kami menerapkan metode ini pada inti bor dan singkapan sedalam 800 meter, mewakili urutan sedimen kontinu yang mencakup periode waktu 2,5 hingga 3,3 juta tahun yang lalu.
Kami menemukan bahwa selama Pliosen, permukaan laut global berfluktuasi secara teratur, antara lima hingga 25 meter.
Kami memperhitungkan pergerakan tanah tektonik lokal dan perubahan permukaan laut regional yang disebabkan oleh perubahan gravitasi dan kerak bumi untuk menentukan perkiraan permukaan laut, yang dikenal sebagai catatan permukaan laut PlioSeaNZ. Ini memberikan perkiraan perubahan permukaan laut rata-rata global.
Kontribusi Antarktika bagi kenaikan permukaan laut
Penelitian kami juga menunjukkan bahwa sebagian besar kenaikan permukaan laut selama Pliosen berasal dari lapisan es Antarktika.
Selama masa Pliosen, geografi benua dan lautan Bumi serta ukuran lapisan es kutub mirip dengan kondisi hari ini, dengan hanya lapisan es kecil di Greenland selama periode terpanas.
Pencairan lapisan es Greenland akan memberikan kontribusi paling banyak lima hingga 25 meter dari kenaikan permukaan laut global yang tercatat di Cekungan Whanganui.
Yang menjadi masalah kritis adalah bahwa lebih dari 90% panas dari pemanasan global sampai saat ini bergerak ke laut.
Sebagian besar telah masuk ke Samudra Selatan, yang mengairi bagian pinggir lapisan es Antarktika.
Kami telah mengamati pergerakan circumpolar deep water (percampuran seluruh massa air lautan di seluruh dunia) dan memasuki gua es di beberapa lokasi di sekitar Antarktika hari ini.
Di sepanjang pantai Laut Amundsen di Antarktika Barat, tempat lautan paling panas, lapisan es menipis dan mencair paling cepat.
Sepertiga dari lapisan es Antarktika - setara dengan kenaikan permukaan laut hingga 20 meter - berada di bawah permukaan laut dan rentan terhadap keruntuhan luas akibat pemanasan laut.
Studi kami memiliki implikasi penting untuk stabilitas dan sensitivitas lapisan es Antarktika dan potensinya untuk berkontribusi pada permukaan laut di masa depan.
Ini mendukung konsep bahwa titik kritis di lapisan es Antarktika dapat dilintasi jika suhu global dibiarkan naik lebih dari 2°C.
Hal ini dapat mengakibatkan sebagian besar lapisan es mencair dalam beberapa abad mendatang, mengubah letak garis pantai di seluruh dunia.
Franklin Ronaldo menerjemahkan artikel ini dari Bahasa Inggris