Gua Janelão di Taman Nasional Gua Peruaçu, Januária, negara bagian Minas Gerais. Banyak gua di taman ini berukuran besar, dengan ketinggian langit-langit 100 m, di dasar ngarai setinggi 200 m. Ahli geologi yang berafiliasi dengan Universitas São Paulo sedang meneliti variabilitas iklim selama 1.000 tahun di gua-gua tersebut. Kredit: Ataliba Coelho
Sebuah studi dari Universitas São Paulo menunjukkan bahwa Cerrado mengalami kekeringan terparah selama berabad-abad akibat kenaikan suhu dan gangguan pola curah hujan, hal ini dikonfirmasi melalui analisis data geologi dan cuaca.
Para peneliti di Universitas São Paulo telah menemukan bahwa Cerrado, bioma sabana di Brasil, mengalami kekeringan terburuk dalam 700 tahun terakhir. Temuan yang mengkhawatirkan ini sebagian besar disebabkan oleh dampak pemanasan global, yang sangat parah di wilayah tengah Brasil. Di sana, suhu meningkat sekitar 1 °C di atas kenaikan rata-rata global sebesar 1,5 °C. Lonjakan suhu ini telah mengganggu siklus hidrologi, menyebabkan sebagian besar air hujan menguap sebelum dapat menyuburkan tanah, menyebabkan hujan badai lebih jarang terjadi namun lebih intens dan berkurangnya pengisian kembali akuifer. Kekeringan berpotensi menguras anak-anak sungai São Francisco, sungai utama di DAS tersebut.
Analisis Iklim Historis Menggunakan Stalagmit
Dalam penelitian mereka, yang baru-baru ini diterbitkan di Komunikasi Alampara peneliti menganalisis catatan suhu, curah hujan, aliran sungai, dan keseimbangan hidrologi dari stasiun cuaca Januária, salah satu yang tertua di negara bagian Minas Gerais, dengan catatan berasal dari tahun 1915. Mereka menghubungkannya dengan variasi komposisi kimia stalagmit di sebuah gua di dekat Taman Nasional Gua Peruaçu.
“Kami menggunakan data geologi untuk memperluas persepsi kekeringan yang disebabkan oleh pemanasan global ke periode jauh sebelum pencatatan stasiun cuaca dimulai, dan mampu menyusun kembali pola cuaca sejak tujuh abad yang lalu. Hal ini membuktikan bahwa Cerrado lebih kering dibandingkan sebelumnya dan cuaca kering dikaitkan dengan terganggunya siklus hidrologi akibat kenaikan suhu akibat aktivitas manusia, terutama emisi gas rumah kaca,” kata Francisco William da Cruz Junior, seorang profesor. di Institut Geosains USP dan rekan penulis studi ini.
“Pesan yang ingin disampaikan adalah bahwa kekeringan yang terjadi saat ini tidak ada bandingannya. Penting untuk dicatat bahwa penelitian kami mengidentifikasi kenaikan suhu yang dimulai pada tahun 1970an. Kenaikan ini belum mencapai puncaknya. Fenomena ini diperkirakan akan menjadi lebih buruk lagi,” tambah Cruz.
Nicolás Strikis mengumpulkan spesimen stalagmit di Gua Onça di Taman Nasional Gua Peruaçu Kredit: Daniel Menin
Menjelajahi Gua Onça
Gua Onça, tempat persembunyian jaguar tempat pengumpulan data komposisi kimia stalagmit, berbeda dari gua lain yang dipelajari oleh kelompok ini karena memiliki pintu masuk yang terbuka lebar dan dipengaruhi oleh variasi suhu luar meskipun terletak di dasar kedalaman 200 m. ngarai.
“Penelitian terhadap gua terbuka seperti ini masih sedikit dan jarang dilakukan. Kami biasanya mempelajari gua di lingkungan tertutup, di mana sangat sedikit udara yang bersirkulasi dan suhunya stabil sepanjang tahun,” jelas Cruz.
“Hubungan Gua Onça dengan iklim luar memungkinkan kami untuk menentukan bahwa kekeringan juga mengubah kimiawi speleothem (endapan mineral yang terbentuk dari air tanah di dalam gua bawah tanah, termasuk stalagmit dan stalaktit). Peningkatan penguapan akibat pemanasan menurunkan pengisian ulang air tanah yang memberi makan tetesan air di dalam gua. Perubahan kimiawi pada batuan, terkait dengan penguapan air, menunjukkan kepada kita bahwa kekeringan yang sedang berlangsung belum pernah terjadi sebelumnya.”
Teknik Studi Iklim yang Inovatif
Penelitian ini merupakan bagian dari inisiatif yang lebih luas yang bertujuan untuk memahami variabilitas dan perubahan iklim antara tahun 850 M dan 1850 M. Proyek ini memanfaatkan data speleothem dan lingkaran pohon dari Amerika Selatan bagian tengah-timur untuk melacak pola iklim historis.
“Metodologi baru dan validasi data yang dianalisis dalam penelitian kami membuka jalan bagi penelitian lebih lanjut di gua, wilayah, dan bioma lain. Pendekatan semacam ini dapat digunakan untuk menyusun kembali iklim di Brasil dengan lebih tepat,” kata Cruz.
“Studi kami berinovasi dengan menggunakan data kimia speleothem untuk mendeteksi variasi siklus hidrologi dan mengaitkannya dengan perubahan yang disebabkan oleh pemanasan di daerah tropis,” tambahnya.
Kelompok ini juga menganalisis fosil pohon dari Taman Nasional Gua Peruaçu untuk studi paleoklimat yang dilakukan bekerja sama dengan ahli biologi yang juga terlibat dalam Proyek Tematik. “Fosil dari Amburana cearensis ditemukan di dalam gua. Mereka telah terlindung dari sinar matahari selama lebih dari 500 tahun. Dengan menggabungkan hasil penelitian kami dengan penelitian yang dilakukan pada fosil pohon ini, kami memperoleh data independen terkait fenomena yang sama,” kata Cruz.
Referensi: “Kekeringan antropogenik modern di Brasil Tengah yang belum pernah terjadi sebelumnya selama 700 tahun terakhir” oleh Nicolas Misailidis Strikis, Placido Fabricio Silva Melobuarque, Francis William Cruz, John Paul Bernal, Mathias Vuille, Ernesto Tejedor, Matthew Simons Santos, Marilia Harumi Shimizu, Angela Ampuero , Wenjing Du, Gilvan Sampaio, Hamilton of the Salt Kings, Jose Leandro Campos, Mary Toshie Kayano, James Apaestegui, Roger R. Fu, Hai Cheng, R. Lawrence Edwards, Victor Chavez Mayta, Danielle da Silva Francischini, Marco Aurelius Zezzi Arruda dan Valdir Felipe Novello, 26 Februari 2024, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038/s41467-024-45469-8
Penelitian ini merupakan bagian dari Proyek Tematik yang didukung oleh FAPESP dalam kemitraan dengan National Science Foundation (NSF) Amerika Serikat.
