“Belum pernah terjadi sebelumnya” – karbon dioksida meningkat sepuluh kali lebih cepat dibandingkan kapan pun dalam sejarah

Para peneliti yang melakukan analisis kimia terperinci terhadap es Antartika kuno telah menemukan bahwa laju peningkatan karbon dioksida di atmosfer saat ini sepuluh kali lebih cepat dibandingkan sebelumnya dalam 50.000 tahun terakhir.

Hasilnya, baru saja dipublikasikan di Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasionalmemberikan pemahaman baru yang penting tentang periode perubahan iklim mendadak di masa lalu dan menawarkan wawasan baru mengenai potensi dampak perubahan iklim saat ini.

“Mempelajari masa lalu mengajarkan kita betapa berbedanya laju karbon dioksida saat ini₂ “Perubahan yang terjadi saat ini benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya,” kata Kathleen Wendt, asisten profesor di College of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences di Oregon State University dan penulis utama studi tersebut.

“Penelitian kami telah mengidentifikasi tingkat kenaikan karbon dioksida alami tercepat yang pernah tercatat di masa lalu, dan tingkat kenaikan karbon dioksida saat ini, yang sebagian besar disebabkan oleh emisi manusia, sepuluh kali lebih tinggi.”

Karbon dioksida, atau CO2, adalah gas rumah kaca yang terjadi secara alami di atmosfer. Ketika karbon dioksida memasuki atmosfer, hal itu berkontribusi terhadap pemanasan iklim akibat pemanasan global. Di masa lalu, tingkatnya berfluktuasi karena siklus zaman es dan sebab-sebab alami lainnya, namun saat ini tingkat tersebut meningkat karena emisi yang dihasilkan oleh manusia.

Analisis inti es di Antartika

Es yang terakumulasi di Kutub Selatan selama ratusan ribu tahun termasuk gas atmosfer purba yang terperangkap dalam gelembung udara. Para ilmuwan menggunakan sampel es ini, yang dikumpulkan dengan mengebor inti es sedalam 2 mil (3,2 kilometer), untuk menganalisis jejak bahan kimia dan membuat catatan iklim masa lalu. US National Science Foundation mendukung pengeboran inti es dan analisis kimia yang digunakan dalam penelitian ini.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa selama zaman es terakhir, yang berakhir sekitar 10.000 tahun lalu, ada beberapa periode ketika tingkat karbon dioksida tampak melonjak jauh di atas rata-rata. Wendt mengatakan pengukuran ini tidak cukup rinci untuk mengungkapkan seluruh sifat perubahan yang cepat, sehingga membatasi kemampuan ilmuwan untuk memahami apa yang sedang terjadi.

Sepotong inti es Antartika. Para peneliti mempelajari bahan kimia yang terperangkap dalam es purba untuk mempelajari iklim masa lalu. Kredit gambar: Katherine Stelling, Universitas Negeri Oregon

“Anda mungkin tidak menyangka akan melihatnya pada akhir zaman es terakhir,” katanya. “Tetapi minat kami terusik, dan kami ingin kembali ke periode tersebut dan melakukan pengukuran lebih detail untuk melihat apa yang terjadi.”

Dengan menggunakan sampel inti es yang membelah lapisan es Antartika Barat, Wendt dan rekan-rekannya menyelidiki apa yang terjadi selama periode tersebut. Mereka mengidentifikasi pola yang menunjukkan lonjakan karbon dioksida terjadi bersamaan dengan musim dingin di Atlantik Utara yang dikenal sebagai peristiwa Heinrich, yang terkait dengan perubahan iklim mendadak di seluruh dunia.

“Peristiwa Heinrich ini sungguh luar biasa,” kata Christo Boisert, profesor di School of Earth, Oceanic and Atmospheric Sciences dan salah satu penulis studi tersebut. “Kami pikir hal ini disebabkan oleh runtuhnya lapisan es di Amerika Utara secara dramatis. Hal ini memicu reaksi berantai yang melibatkan perubahan pada musim hujan tropis, angin barat di Belahan Bumi Selatan, dan semburan besar karbon dioksida.”₂ keluar dari lautan.”

Bandingkan peningkatan karbon dioksida secara alami dan saat ini

Selama peningkatan alami terbesar, karbon dioksida meningkat sekitar 14 bagian per juta selama 55 tahun. Lompatan tersebut terjadi setiap 7.000 tahun sekali atau lebih. Pada tingkat saat ini, peningkatan sebesar itu hanya akan memakan waktu 5 hingga 6 tahun.

Bukti menunjukkan bahwa selama periode kenaikan CO2 alami di masa lalu, angin barat yang berperan penting dalam sirkulasi laut dalam juga semakin intensif, sehingga menyebabkan pelepasan karbon dioksida secara cepat dari Samudra Selatan.

Penelitian lain menunjukkan bahwa angin barat ini akan menguat pada abad mendatang karena perubahan iklim. Temuan baru ini menunjukkan bahwa jika hal ini terjadi, hal ini akan mengurangi kemampuan Samudra Selatan dalam menyerap karbon dioksida yang dihasilkan manusia, kata para peneliti.

“Kita bergantung pada Samudra Selatan untuk menyerap sebagian karbon dioksida yang kita keluarkan, namun peningkatan pesat angin selatan melemahkan kemampuannya,” kata Wendt.

Referensi: “Samudra Selatan telah mendorong karbon dioksida ke atmosfer selama beberapa dekade₂ “Bangkit melalui Heinrich Stadiales” oleh Kathleen A. Wendt, Christoph Nierpas-Ahls, Kyle Niezgoda, David Nunn, Michael Kalk, Laurie Mainville, Julia Gottschalk, James W. B. Ray, Jochen Schmidt, Hubertus Fischer, Thomas F. Stocker, Juan Muglia, David Ferreira, Sean A. Marcotte, Edward Brook dan Christo Boisert, 13 Mei 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
doi: 10.1073/pnas.2319652121

Rekan penulis tambahan termasuk Ed Brock, Kyle Niezgoda, dan Michael Kalk dari Oregon State; Christoph Neerbas-Ahles Universitas Bern di Swiss dan Laboratorium Fisika Nasional di Inggris; Thomas Stocker, Jochen Schmidt, dan Hubertus Fischer dari Universitas Bern; Laurie Mainville dari Universitas New South Wales di Australia; James Rae dari Universitas St Andrews, Inggris; Juan Muglia dari Argentina; David Ferreira dari University of Reading di Inggris dan Sean Marcotte dari University of Wisconsin-Madison.

Studi ini didanai oleh US National Science Foundation.