Seberapa tinggi suhu dunia akan menghangat pada abad ini bergantung pada tindakan kita dalam beberapa dekade mendatang.
Untuk menjaga kenaikan suhu global tetap di bawah 1,5°C dan menghindari tingkat pemanasan yang berbahaya, pemerintahan di seluruh dunia perlu mengetahui seberapa banyak karbon yang bisa mereka hasilkan dan berapa lama.
Namun, pemodelan iklim saat ini belum menyepakati sampai di mana batasan tersebut.
Dalam penelitian baru, kami menemukan salah satu alasan kenapa ada rentang besar dalam perkiraan berapa banyak karbon bisa dihasilkan dengan aman: ketidakpastian perilaku awan.
Dalam beberapa pemodelan iklim, awan memperkuat pemanasan.
Dalam penelitian lainnya, awan-awan memiliki efek netral atau bahkan sedikit meredam pemanasan.
Kenapa awan memiliki peran yang sangat penting dalam memutuskan nasib kita?
Proyeksi dari pemodelan iklim biasanya mengungkap kenaikan suhu global terjadi hampir bersamaan dengan jumlah total karbon yang dihasilkan dari waktu ke waktu.
Ini ditunjukkan dengan garis hitam yang ada pada grafik di bawah.
Untuk menghindari pemanasan terlalu tinggi, dunia perlu membatasi jumlah karbon yang dihasilkan agar tetap di bawah carbon budget (kadar emisi CO2 yang diperbolehkan dilepaskan dalam rentang waktu tertentu).
Dalam pemodelan iklim yang memasukkan peran awan dalam memperkuat pemanasan, carbon budget lebih kecil (garis merah putus-putus dan panah).
Untuk peran awan yang mendekati netral atau meredam dampak, carbon budget lebih besar (garis biru putus-putus dan panah).
Carbon budget yang tersisa dalam proyeksi model iklim
Mengapa awan sangat penting?
Awan bisa menjadi payung, mendinginkan bumi dengan memantulkan cahaya matahari menjauh dari permukaan bumi dan kembali menuju angkasa.
Namun, awan juga bisa bertindak sebagai selimut penghangat, memanaskan Bumi dengan mencegah sebagian panas di atmosfer lepas ke angkasa dalam wujud radiasi infra merah.
Efek “selimut” ini bisa dirasakan saat musim dingin; malam hari berawan biasanya lebih hangat dibandingkan malam hari cerah.
Efek mana yang lebih mendominasi –sebagai payung atau selimut– bergantung kepada ketinggian dan ketebalan awan.
Payung atau selimut, dari kedua efek ini, efek manakah yang memberikan dampak lebih besar bergantung pada ketinggian dan ketebalan awan?
Sebagai patokan umum, semakin tinggi, awan akan semakin efektif mencegah panas lepas ke udara.
Semakin tebal, awan semakin efektif memantulkan cahaya matahari menjauhi permukaan Bumi.
Awan-awan tinggi dan tipis meloloskan cahaya matahari sembari mencegah panas ke udara dalam bentuk radiasi inframerah, sehingga memberikan efek pemanasan.
Awan-awan rendah dan tebal memantulkan cahaya matahari, dan memiliki dampak sedikit bagi lepasnya radiasi inframerah ke angkasa, sehingga menciptakan efek pendinginan.
Ketika atmosfer memiliki lebih banyak awan rendah dan tebal ketimbang awan tinggi dan tipis, maka efek payung mendominasi, dan Bumi menjadi lebih panas apabila tidak ada awan.
Awan sedang berubah
Pemanasan global diperkirakan mengakibatkan perubahan jumlah tutupan awan, serta ketinggian dan ketebalan awan-awan ini di masa depan, mengubah keseimbangan antara efek payung dan selimut awan.
Efek beruntun ini bagi suhu dinamakan cloud feedback.
Proyeksi perubahan iklim tidak bisa mengacuhkan ini karena perubahan yang relatif kecil pun pada rupa awan dapat berdampak cukup signifikan pada suhu global.
Untuk memprediksi bagaimana awan berubah di masa depan, penelitian kami menggabungkan bukti dari pengamatan dan pemodelan iklim dengan pemahaman teoretis terkait fisika awan.
Penggabungan kedua hal tersebut menunjukkan kepada kita bahwa awan lebih mungkin memperkuat pemanasan ketimbang menurunkan dengan dua alasan.
Pertama, tutupan awan rendah diperkirakan akan berkurang pada daerah tropis karena kenaikan suhu global, sehingga mengurangi efek payung.
Kedua, telah dipahami bahwa awan tinggi akan berpindah menuju wilayah atmosfer saat menghangat dan membuat awan menjadi selimut yang lebih efektif.
Efek-efek pemanasan ini bisa sedikit dimitigasi dengan peningkatan ketebalan awan tapi hanya pada wilayah garis lintang yang tinggi, terutama di atas Samudra Selatan di sekitar Antarktika.
Cara ini tidak bisa menghilangkan efek pemanasan secara keseluruhan.
Meski kita mengetahui awan akan mungkin memperkuat pemanasan global, masih ada ketidakpastian soal seberapa kuat dampak ini akan terjadi.
Pemodelan iklim tidak bisa banyak membantu karena hanya berupa simulasi sebagian besar properti atmosfer dalam skala puluhan kilometer dan beberapa jam.
Tetesan kecil awan membentuk dan menguap hanya dalam beberapa menit.
Pemodelan akan melewatkan detail skala yang kecil ini, meski tetap dibutuhkan untuk menetapkan prediksi yang akurat.
Pemodelan iklim harus mengacu kepada penyederhanaan untuk menggambarkan awan, yang bisa menghasilkan kesalahan.
Model yang berbeda melibatkan penyederhanaan yang berbeda dalam penggambaran proses awan, maka akan menghasilkan prediksi yang berbeda-beda terkait cloud feedback.
Hal ini mengakibatkan adanya perbedaan dalam proyeksi pemanasan global dan perbedaan pada anggaran karbon yang tersisa.
Untuk membentuk skenario emisi karbon di masa depan, awan adalah salah satu faktor terpenting di balik perbedaan prediksi pemanasan di masa depan oleh banyak pemodelan.
Apakah kita harus khawatir?
Sensitivitas iklim, jumlah pemanasan global jangka panjang yang diperkirakan jika kita menggandakan jumlah karbon yang ada di atmosfer, sekarang diestimasikan berada di antara 1.5° and 4.5°C.
Konsekuensi dari tingkat pemanasan ini sudah mengkhawatirkan, namun beberapa pemodelan iklim baru yang sekarang sedang dikembangkan oleh para peneliti memproyeksikan pemanasan lebih dari 5°C.
Pemodelan baru ini menunjukkan representasi terbaru terkait proses awan, sehingga memperlihatkan bahwa pemanasan global bisa saja lebih buruk daripada yang kita kira.
Untungnya, ada beberapa proyeksi alternatif yang menunjukkan pemanasan lebih moderat.
Pemodelan yang sama dengan pemanasan tertinggi jangka panjang juga terlalu tinggi menilai tren pemanasan yang telah diamati sebelumnya.
Untuk saat ini, upaya penelitian lebih lanjut sedang dilakukan untuk menentukan peran awan terhadap sensitivitas iklim secara lebih pasti.
Jelas sekali bahwa Bumi akan terus memanas bila kita terus melepaskan karbon ke atmosfer. Namun seberapa panas? Jawabannya masih di awang-awang.
Ignatius Raditya Nugraha menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris.
Dapatkan kumpulan berita lingkungan hidup yang perlu Anda tahu dalam sepekan. Daftar di sini.