Sungai Bawah Es Antartika Terungkap, Ilmuwan Peringatkan Kiamat Kenaikan Air Laut

Sungai bawah es Antartika yang baru dipetakan ilmuwan diduga bisa mempercepat pencairan gletser dan memicu “kiamat” kenaikan permukaan laut di abad ini.

JOSS.CO.ID – Perubahan iklim tidak hanya memanaskan Bumi, tetapi juga membuka jejak sejarah manusia dan lanskap purba yang selama ini terkunci dalam es. Dalam beberapa dekade terakhir, pemanasan global yang dipicu pembakaran bahan bakar fosil meningkatkan konsentrasi karbon dioksida dan gas rumah kaca lain di atmosfer, memicu tanda-tanda “kiamat” iklim yang di antaranya tampak dari percepatan pencairan es di pegunungan dan kutub.

Akibat suhu yang terus naik, es yang dulu stabil selama ribuan tahun kini mencair lebih cepat. Dari proses ini, ilmuwan tidak hanya menemukan sisa-sisa kehidupan manusia kuno, tetapi juga mengungkap jaringan sungai bawah es Antartika yang berpotensi mempercepat kenaikan permukaan laut global.

Arkeolog sebelumnya telah menemukan bukti kehidupan manusia berabad-abad lalu dari es yang mundur di kawasan Alpen. Salah satu penemuan paling terkenal adalah jasad manusia yang terawetkan selama ribuan tahun atau dikenal sebagai Otzi yang ditemukan di pegunungan Alpen pada 1991. Material-material barang di sekitar Otzi bisa langsung diteliti karena pengawetan yang dilakukan, sebab tanpa diawetkan, material organik yang pernah hidup akan segera membusuk, termasuk serat tanaman, kayu, dan kulit.

Temuan itu membawa para ilmuwan menelusuri kembali kehidupan di abad Neolitikum di Pegunungan Alpen dan memunculkan bidang kajian yang dikenal sebagai arkeologi bongkahan es. Selain di Eropa, para arkeolog juga menemukan jejak manusia yang terkubur ribuan tahun lalu dari penelitian bongkahan es dan material yang digali di Eropa, Amerika Utara, dan Asia, yang merekam aktivitas berburu serta penggembalaan di masa lampau.

Misalnya, temuan bukti manusia yang berburu dan menggembalakan rusa kutub sejak sekitar 6.000 tahun lalu di terowongan sepanjang kurang lebih 70 meter yang diukir di lapisan es Juvfonne di Norwegia. Banyak artefak kuno yang akhirnya terlihat karena lapisan es yang mencair, dengan isi yang berkaitan erat dengan teknik perburuan hewan besar pada masa itu.

Temuan lain datang dari Pegunungan Rocky pada 2007, ketika arkeolog Craig Lee menemukan artefak lapisan es tertua yang pernah ditemukan berupa alat untuk melempar anak panah atau lembing. Bagian poros depannya terbuat dari pohon muda kulit birch dan berasal dari sekitar 10.300 tahun yang lalu berdasarkan penanggalan karbon, menunjukkan betapa lama arsip sejarah ini tersimpan dalam es.

Jika di pegunungan es yang mencair menyingkap jejak manusia, di Antartika para ilmuwan menemukan lanskap alam raksasa yang tersembunyi jauh di bawah lapisan es. Hamparan es Antartika yang tampak datar dari permukaan sebenarnya menutupi bentang alam berupa pegunungan dan lembah curam yang dilintasi jaringan sungai-sungai bawah es Antartika yang berkelok-kelok. Sungai-sungai tersebut dapat memainkan peran penting dalam bagaimana lapisan es merespons kehangatan yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Para ilmuwan kini memperkirakan bahwa seiring mencairnya dan menipisnya lapisan es Antartika dalam beberapa dekade mendatang, sungai-sungai tersembunyi itu akan membesar, meluap, dan berpindah ke jalur aliran baru. Hal ini dapat mendestabilisasi gletser pesisir besar yang mengendalikan laju kenaikan permukaan laut, sehingga berpotensi meningkatkan risiko banjir pesisir di berbagai negara.

“Perubahannya cukup drastis,” kata Christine Dow, seorang ahli hidrologi gletser di Universitas Waterloo di Kanada, yang timnya turut memimpin studi baru ini. Sungai-sungai yang berevolusi ini dapat menyebabkan gletser mencair dan meluncur lebih cepat ke laut. “Kita meremehkan seberapa cepat perubahan akan terjadi dan seberapa banyak es yang akan hilang dalam 80 tahun ke depan,” katanya.

Temuan ini, yang diterbitkan pada 20 Maret di Nature Communications, berasal dari sekitar 20 tahun kerja untuk memetakan benua tersembunyi yang terselubung di bawah lapisan es Antartika. Belum pernah ada manusia yang melihat langsung pegunungan dan lembah tersembunyi ini, tetapi selama beberapa dekade terakhir pesawat telah terbang melintasi Antartika dalam ratusan jalur yang saling bersilangan, menggunakan radar penembus es serta pengukuran gravitasi dan medan magnet untuk mengintip di bawah es.

Survei-survei tersebut menemukan pegunungan setinggi bermil-mil, lembah-lembah yang luas, dan ngarai-ngarai dalam yang mengingatkan pada benua bebas es. Radar juga mengungkap pantulan datar dan terang dari beberapa ratus danau subglasial di bawahnya. Danau-danau tersebut dialiri oleh air yang perlahan mencair dari dasar lapisan es, sepersekian inci per tahun, karena panas geotermal yang meresap dari jauh di dalam Bumi dan gesekan es yang meluncur di atas daratan.

Para ilmuwan juga menyadari bahwa sungai-sungai di bawah gletser sering mengalir masuk atau keluar dari danau. Sungai-sungai tersebut dapat berperilaku “aneh” karena tidak hanya mengikuti gravitasi, tetapi juga tekanan es yang sangat besar di atasnya, kata Anna-Mireilla Hayden, seorang mahasiswa doktoral di bidang hidrologi gletser yang tergabung dalam tim Dow di Universitas Waterloo.

“Air sebenarnya bisa mengalir ke atas,” katanya, dari tempat-tempat di mana lapisan es di atasnya tebal dan tekanannya tinggi, ke tempat-tempat di mana lapisan esnya lebih tipis dan tekanannya lebih rendah. Dalam beberapa kasus, air dapat mengalir ratusan kaki ke atas lereng curam pegunungan di bawah gletser, menciptakan kesan sungai mengalir menanjak yang menjadi ciri khas sistem sungai bawah es Antartika ini.

Sungai-sungai sempit ini sulit ditemukan dengan radar, sehingga tim Dow menghabiskan sekitar 11 tahun untuk memetakan jalurnya secara lebih teliti. Mereka menggabungkan peta lanskap bawah gletser dengan pengukuran ketebalan es yang tepat untuk memprediksi jalur aliran air bawah gletser saat merespons gravitasi dan tekanan.

Mereka menemukan bahwa sebagian besar gletser Antartika yang bergerak paling cepat memiliki banyak air di bawahnya, yang melumasi es saat meluncur di atas daratan. Hal ini terutama berlaku untuk gletser yang paling tidak stabil di benua itu, seperti gletser Thwaites dan Pine Island, yang melepaskan es ke laut lebih cepat dari sebelumnya. Lanskap di bawah gletser ini dipenuhi gunung berapi dan lembah retakan yang memancarkan panas geotermal tingkat tinggi—dan karenanya, banyak air lelehan yang berfungsi sebagai pelumas.

Saat sungai-sungai di bawah gletser mengalir ke laut, mereka mengaduk air laut dan menyebabkan bagian bawah gletser mencair dan melemah lebih cepat. Pada tahun 2100, jika tren ini berlanjut, sistem sungai bawah es Antartika diperkirakan bisa bertambah luas dan mempercepat hilangnya es di sejumlah gletser kunci.

Sebagian besar garis pantai Antartika dipenuhi dengan rak es setebal ratusan kaki yang mengapung di lautan. Lapisan es terapung ini menahan gletser pesisir di belakangnya, memperlambat aliran es ke laut. Para ilmuwan sudah tahu bahwa rak es ini terus mencair dari bawah karena bagian bawahnya terendam air laut beberapa derajat di atas titik beku, tetapi pengukuran satelit berulang kali menunjukkan adanya “titik panas” di mana es mencair jauh lebih cepat dari seharusnya.

Dalam beberapa kasus, titik panas ini menipiskan es hingga 100 hingga 300 kaki per tahun. Pada 2020, sebuah tim peneliti besar yang termasuk Dow melaporkan bahwa titik-titik pencairan cepat itu terjadi di tempat yang sama di mana mereka memperkirakan sungai-sungai di bawah gletser mengalir keluar dari bawah tepi lapisan es dan masuk ke laut.

Air menyembur keluar dari bawah es seperti selang taman bertekanan tinggi, kata Dow. Saat air tawar yang bergerak cepat ini bertemu dengan air laut yang padat dan asin, air tawar tersebut naik dengan daya apung—menciptakan air terjun terbalik yang bergejolak. Air terjun yang berputar dan bergelombang itu mengangkat lapisan air asin hangat dan padat yang biasanya menempel di dasar laut, dan mendorongnya ke bagian bawah es, sehingga sangat meningkatkan laju pencairan.

Jamin Greenbaum, ahli geofisika gletser di Scripps Institution of Oceanography di San Diego, menjelaskan bahwa efek aliran kuat di bawah gletser ini sangat penting untuk menjelaskan laju pencairan yang diamati. Namun model komputer yang saat ini digunakan untuk memproyeksikan hilangnya es dan kenaikan permukaan laut di masa depan belum memasukkan efek penuh dari sistem sungai bawah es Antartika tersebut.

Pada 2024, Greenbaum, Dow, dan rekan postdoctoralnya saat itu, Shivani Ehrenfreucht, melaporkan bahwa pencairan yang didorong oleh sungai bawah es akan berdampak besar pada Gletser Totten di Antartika Timur, yang dengan sendirinya menyimpan cukup es untuk menaikkan permukaan laut hingga sekitar 12 kaki jika mencair habis. Mereka menemukan bahwa pada tahun 2100, sungai-sungai di bawah gletser meningkatkan kehilangan es dari Totten sebesar sekitar 30 persen dibandingkan model standar.

Dow, Hayden, dan Tyler Pelle kemudian membawa eksperimen ini selangkah lebih maju dalam studi baru: mereka membiarkan sungai-sungai berevolusi seiring dengan menipisnya dan menyusutnya Gletser Totten. Hasil dalam makalah yang baru mereka publikasikan sangat mengkhawatirkan: jumlah air di bawah gletser Totten yang mengalir keluar diperkirakan meningkat hampir lima kali lipat pada 2100, mencapai sekitar 5.700 kaki kubik per detik, atau seperempat dari aliran keluar Sungai Colorado saat ini.

Mereka juga memperkirakan bahwa kecepatan air di bawah gletser yang mengalir ke laut mungkin meningkat hingga sekitar tiga kaki per detik, mirip dengan banyak sungai yang mengalir deras di bagian barat Amerika Serikat. “Yang terpenting,” kata Dow, “adalah kecepatan air yang didorong keluar,” karena akan menimbulkan turbulensi yang lebih kuat dan mengangkat lebih banyak air hangat dan asin hingga bersentuhan dengan es.

Hayden, Dow, dan Pelle memperkirakan bahwa laju pencairan dan penipisan akan meningkat sebesar 20 hingga 50 persen di sebagian besar lapisan es yang dipengaruhi sistem ini. Peningkatan pencairan terfokus di area tertentu bisa menjadi “sangat penting”, kata Karen Alley, ahli gletser di Universitas Manitoba di Kanada, karena menjadi titik lemah di lapisan es yang akhirnya bisa pecah dan hilang lebih cepat dari dugaan.

Menurut Greenbaum, seiring dengan peningkatan peta dan perkiraan panas geotermal, pemahaman kita tentang sungai-sungai di bawah gletser juga akan meningkat. “Kita mungkin sangat meremehkan jumlah air di bawah sana,” katanya. Sampai ilmu pengetahuan berkembang, proyeksi kita tentang kenaikan permukaan laut kemungkinan masih terlalu konservatif.

Memahami bagaimana sungai dan danau yang tersembunyi di bawah lapisan es Antartika berubah menjadi kunci untuk memprediksi masa depan garis pantai dunia. Di balik istilah ilmiah dan peta radar, pesan bagi publik sebenarnya sangat langsung: keputusan manusia hari ini terkait emisi dan penggunaan bahan bakar fosil akan menentukan seberapa jauh dan seberapa cepat “kiamat” kenaikan air laut itu mendekati wilayah pesisir tempat kita tinggal.