Gunung es di North Star Bay, Greenland. Foto: Jeremy Harbeck/NASA
Cerita ini awalnya diterbitkan oleh Grist. Anda dapat berlangganan buletin mingguannya di sini.
Juli lalu, ahli glasiologi Derek Mueller melakukan pencarian tahunannya yang keempat belas untuk mengumpulkan sampel dari Milne Fjord, sebuah stasiun penelitian di tepi pantai “Area Es Terakhir”—wilayah seluas 400.000 mil persegi di utara Greenland dan Kepulauan Arktik Kanada. Fasilitas itu terletak sekitar 500 mil dari Kutub Utara, terletak di antara aliran es yang luar biasa. Bentang alamnya kaya dengan keindahan yang keras: Kolam yang meleleh, digarisbawahi oleh es yang berkilauan, beristirahat di antara bukit-bukit putih. Kontras dengan es putih yang hidup dan laut yang gelap dan bergolak, setiap kolam bersinar dengan cahaya biru kristalnya sendiri.
Karya Mueller berfokus pada satu-satunya danau epishelf di Milne Fjord — ekosistem kaya mikroba yang muncul ketika lapisan es menciptakan bendungan, memungkinkan lapisan tipis air tawar mengapung di atas air laut yang terhubung ke laut terbuka. Seperti bagian Arktik lainnya, mereka terancam oleh perubahan iklim. Tapi ada alasan untuk berharap Milne Fjord: Selama bertahun-tahun, para ilmuwan percaya daerah ini, tempat es tertua dan paling tebal di belahan bumi utara, akan selamat dari efek terburuk pemanasan global.
Tapi saat Mueller dan timnya mendekati tempat pengujian lama mereka, mereka tahu ada yang tidak beres. Di mana dulu ada jari-jari pirus, sekarang hanya ada es putih cerah dan sisa-sisa air yang meleleh.
Danau epishelf Milne Fjord telah menghilang.
“Ini adalah kumpulan emosi yang campur aduk,” kata Mueller. “Ada keingintahuan ilmiah untuk mengukur sistem yang berubah, tetapi pada saat yang sama ada perasaan kehilangan yang besar.”
G/O Media dapat memperoleh komisi
Kutub Utara tidak asing dengan penipisan, pemanasan dengan kecepatan hampir empat kali lebih cepat daripada bagian planet lainnya. Diketahui secara luas bahwa saat gletser melahirkan dan runtuh, habitat yang bergantung pada es dan satwa liar yang bergantung padanya akan terus menghilang. Tapi sementara beruang kutub yang kelaparan, es yang surut, dan virus purba cenderung menjadi berita utama tentang pencairan Arktik, pencairan yang lambat namun stabil di Area Es Terakhir menempatkan para ilmuwan pada tingkat kewaspadaan yang baru.
Tidak hanya kepunahannya yang membunyikan bel peringatan tak terduga untuk perubahan iklim dan siklus karbon, itu juga berarti mungkin hanya ada sedikit waktu tersisa untuk belajar dari ekosistem unik Kutub Utara — sebelum menghilang.
Area Es Terakhir pernah begitu beku dan bermusuhan sehingga menghalangi mereka yang ingin melintasinya. Pada musim panas 1875, penjelajah Inggris Albert Hastings Markham menulis tentang Milne Fjord:
Hari yang menawan, meski suhu tetap bertahan minus 30 derajat [C]. Silau dari matahari sangat menindas; salju di beberapa tempat menyerupai pasir kasar, dan tampak lebih mengkristal dari biasanya. Beberapa party, termasuk Parr dan saya sendiri, menderita kebutaan salju. Jarak yang ditempuh sepuluh mil… bentangan gundukan yang sangat luas dengan ketinggian bervariasi dari dua puluh kaki hingga potongan-potongan kecil yang bulat dan anggun di mana kami terhuyung-huyung dan jatuh… Saat ini tidak ada kesempatan untuk keluar, karena bongkahan es terlalu tebal.
Beting es itu sangat kasar, sehingga tim terpaksa mundur. Namun, hampir 148 tahun kemudian, Arktik memiliki sedikit kemiripan dengan deskripsi tersebut. Menurut NASA, luas es laut musim panas – area di mana sensor satelit menunjukkan setidaknya 15 persen tertutup air beku – menyusut lebih dari 12 persen per dekade.
Pengamatan satelit menunjukkan bahwa antara tahun 1997 dan 2017 saja, wilayah tersebut kehilangan sekitar 31 triliun ton es. Bahkan jika kita berhasil membatasi pemanasan global hingga mencapai 1,5 derajat C (2,7 derajat F), sebuah studi baru-baru ini memperkirakan Bumi masih akan kehilangan seperempat massa gletsernya.
Gambar dari pesawat ruang angkasa NASA Terra ini menunjukkan Pulau Ellesmere, yang merupakan bagian dari Wilayah Qikiqtaaluk di wilayah Kanada Nunavut, yang mencakup titik daratan paling utara di Kanada. Gambar: NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS, dan Tim Sains ASTER AS/Jepang
Ada segudang alasan mengapa Kutub Utara memanas begitu cepat (fenomena yang sering disebut para ilmuwan sebagai amplifikasi Arktik), tetapi penyebab utamanya adalah pencairan es laut. Es laut Arktik, biasanya setebal 3 hingga 15 kaki, membeku selama musim dingin dan mencair setiap musim panas. Lapisan putih yang tertutup salju memantulkan sekitar 85 persen radiasi matahari yang masuk kembali ke luar angkasa. Lautan terbuka, tempat es mengapung, begitu gelap hingga menyerap 90 persennya.
Saat es laut di kawasan itu mencair, tingkat penyerapan matahari menciptakan putaran umpan balik positif: Semakin hangat lautan, semakin sedikit es. Semakin sedikit es, semakin banyak panas yang diserap. Semakin panas, semakin hangat lautan.
Bahkan memperhitungkan siklus ini, sebagian besar model iklim memperkirakan Area Es Terakhir akan tetap relatif beku, bertindak sebagai benteng musiman bagi hewan yang bergantung pada es. Di musim panas aliran es dari lapisan es kontinental di dekat Siberia cenderung menumpuk di daerah tersebut, membentuk pegunungan beku setinggi lebih dari 30 kaki.
Tapi tampaknya es tebal Milne Fjord tidak cukup untuk melindunginya dari kecepatan pemanasan saat ini. “Gletser yang mencair menurunkan air tawar, menambah panas ke fyord dan danau epishelf,” kata Mueller. “Memiliki es yang lebih lemah di fyord berarti gletser dapat bergerak lebih cepat, menipis lebih cepat, dan pecah lebih cepat. ”
Meskipun masih terlalu dini untuk menentukan penyebab pasti di balik hilangnya danau epishelf Milne Fjord, Mueller berpendapat bahwa drainase mungkin disebabkan oleh pecahnya Milne Ice Shelf dua tahun lalu. Pada tahun 2002, para ilmuwan mengamati fenomena serupa ketika rak es Ward Hunt pecah, menyebabkan Danau Disraeli Djord Epishelf mengering.
“Kami benar-benar melihat deretan kematian terakhir dari danau epishelf ini,” katanya. “Tidak ada orang lain di Kanada sejauh yang kami tahu.”
Bukan hanya danau epishelf yang menghilang dari Far North. Para peneliti terkadang menyebut danau Arktik sebagai “penjaga”, karena responsnya yang cepat terhadap perubahan kondisi. “Danau lebih sensitif daripada ekosistem lain terhadap perubahan iklim,” kata ahli mikrobiologi lingkungan Mary Thaler, yang merasa terdorong untuk mempelajari ekosistem Kutub Utara karena semakin menipisnya waktu keberadaannya. “Mereka seperti lonceng peringatan yang berbunyi, yang pertama menerima pukulan, dan kami melihat mereka benar-benar berubah.”
Menurut sebuah studi tahun 2022, danau merupakan hampir 40 persen dari dataran rendah Arktik, fraksi air permukaan terbesar dari semua bioma terestrial. Selain menyediakan habitat penting bagi satwa liar Arktik, spesies laut, dan burung yang bermigrasi, mereka juga merupakan sumber penting air tawar bagi komunitas Pribumi seperti Komi dan Nenets.
Hilangnya badan air yang penting ini dengan cepat telah mengejutkan beberapa peneliti. Para ilmuwan pernah meramalkan bahwa perubahan iklim pada awalnya akan memperluasnya melintasi tundra. Meskipun mereka tahu drainase pada akhirnya akan terjadi, hal itu tidak diharapkan untuk beberapa ratus tahun lagi. Namun tampaknya pencairan permafrost di bawahnya, campuran beku tanah dan bahan organik yang menyelimuti ujung utara, menetralkan efek ekspansi.
Permafrost adalah bentuk penyimpanan jangka panjang yang penting untuk karbon — menahan hampir dua kali lipat jumlah karbon yang ditemukan saat ini di atmosfer. Tapi kemampuan itu bergantung pada permafrost yang tetap beku. Saat tanah mencair, tumbuhan atau hewan yang terkubur di dalamnya dapat kembali membusuk, melepaskan gas rumah kaca ke atmosfer. Permafrost, khususnya lapisan di bawah danau Arktik, juga dapat mengandung mikroba beku dalam jumlah sangat tinggi, yang membantu memfasilitasi pelepasan gas. Sementara beberapa ilmuwan telah menyatakan keprihatinan atas pelepasan kembali penyakit dan patogen prasejarah, sebagian besar peneliti mengatakan kekhawatiran sebenarnya berkaitan dengan putaran umpan balik iklim.
“Bagian yang penting adalah bahwa ini adalah reservoir karbon yang sangat besar yang tidak ingin kita pindahkan ke atmosfer,” kata ahli ekologi Arktik Elizabeth Webb.
Penelitian Webb sebagian besar berfokus pada mengapa danau Arktik menghilang jauh lebih cepat dari yang diperkirakan. Dia menemukan bahwa penurunan permukaan air selama 20 tahun terakhir berkorelasi dengan dua variabel iklim yang berbeda. Yang pertama, tidak mengherankan, adalah peningkatan suhu. Faktor kedua dan yang jauh lebih membingungkan bagi para peneliti adalah peningkatan curah hujan yang didorong oleh iklim.
Tampaknya berlawanan dengan intuisi bahwa lebih banyak hujan dapat menyebabkan lebih sedikit danau. “Kami seperti, mengapa di dunia apa ini masuk akal?” kata Webb. Tetapi karena hujan musim gugur lebih hangat daripada tanah beku, itu membawa banyak panas ke permafrost yang mendasarinya. Kehangatan itu bisa membuka saluran bawah tanah yang mengalirkan air permukaan.
“Pengeringan danau ini sudah diperkirakan,” kata Webb, “tetapi terjadi jauh lebih awal dari yang diproyeksikan oleh model.”
Tapi waktunya singkat untuk mencari tahu apa artinya semua itu bagi Arktik dan sekitarnya. Para peneliti di daerah tersebut kehilangan dua tahun kerja lapangan karena pandemi COVID-19, dan banyak proyek yang tertunda lebih lanjut karena tunggakan proposal untuk pendanaan ekspedisi. Bahkan cuaca Arktik yang tidak dapat diprediksi dapat merugikan ilmuwan, dengan ekspedisi tertentu yang membutuhkan langit cerah agar helikopter dapat membawa ilmuwan ke lokasi sampel utama. Mueller ingat sebuah ekspedisi di mana kabut dan hujan menunda kedatangan timnya selama 10 hari. “Pada saat kami benar-benar sampai di sana, pada dasarnya kami sudah menyelesaikan apa yang perlu kami lakukan,” katanya.
Bagi mereka yang cukup beruntung untuk mendapatkan sampel dari ekosistem Arktik yang menghilang, bahan-bahan tersebut telah memiliki makna baru.
Di Kota Quebec, Thaler menganalisis sejumlah kecil air tawar yang diambil selama tamasya tahun 2016 ke danau epishelf Milne Fjord. Danaunya sudah tidak ada lagi, tetapi sampelnya penuh dengan kehidupan. Thaler melewati masing-masing, menjebak bakteri, virus, dan DNA mikroba lainnya dalam filter.
“Kami telah melihat bagian lain dari ekosistem Danau Milne Epishelf tetapi tidak pernah melihat virusnya,” katanya. “Karena sangat gelap, dingin, dan miskin nutrisi, sebagian besar yang ada di danau adalah kehidupan mikroskopis yang sangat kecil — jadi virus dapat membuat perbedaan besar di mana spesies akan berkembang.
Thaler dan timnya menemukan bahwa dalam hal virus, danau itu 25 persen lebih melimpah dan beragam dibandingkan dengan lapisan laut di bawahnya.
“Segala sesuatu yang terjadi dalam hal fotosintesis, respirasi, dan pelepasan karbon sebenarnya digerakkan oleh komunitas mikroskopis ini,” katanya. “Kami ingin tahu, apakah ada spesies atau kode genetik atau sifat berbeda yang hanya terdapat di danau yang satu ini? Sekarang, segala sesuatu yang unik atau spesial tentangnya telah hilang selamanya.”
Sama seperti entri jurnal dari tahun 1875, sampel danau menawarkan gambaran sekilas tentang ekosistem masa lalu – potret sejarah dari dunia lampau. Sementara itu, Mueller mengingat kembali pekerjaannya di Milne Fjord dengan perasaan khawatir dan mendesak — tetapi juga harapan.
“Ini adalah lingkungan yang sangat indah dan agak unik. Alangkah baiknya untuk mencirikannya sepenuhnya dan memahaminya sebelum hilang selamanya, ”katanya. “Tidak ada solusi lokal untuk semua ini – ini adalah masalah global, jadi kami memerlukan perubahan global untuk mengatasi ini.”