Para peneliti sekarang mengetahui mengapa polinya Maud Rise di Antartika tumbuh pada tahun 2016 dan 2017 menjadi sebesar Swiss dari sebelumnya hampir tidak terlihat sama sekali. Gambar tersebut menunjukkan gambar data polinya Maud Rise dan konsentrasi es laut di sekitarnya. Kredit: Birte Gulk
Sebuah studi baru-baru ini menjelaskan pembentukan pembukaan es laut Antartika yang besar dengan merinci interaksi samudera dan atmosfer yang menyebabkannya.
Para peneliti telah menemukan potongan teka-teki yang hilang di balik pembukaan langka di lautan es di sekitar Antartika, yang luasnya hampir dua kali lipat Wales dan terjadi selama musim dingin tahun 2016 dan 2017.
Sebuah penelitian yang diterbitkan pada 1 Mei 2024 di Kemajuan Ilmu Pengetahuan mengungkapkan proses penting yang luput dari perhatian para ilmuwan mengenai bagaimana pembukaan, yang disebut polynya, dapat terbentuk dan bertahan selama beberapa minggu.
Tim peneliti dari Universitas Southampton, Universitas Gothenburg, dan Universitas California San Diego mempelajari polinya Maud Rise – dinamai berdasarkan fitur mirip gunung yang terendam di Laut Weddell, tempat ia tumbuh.
Mereka menemukan bahwa polynya disebabkan oleh interaksi kompleks antara angin, arus laut, dan geografi dasar laut yang unik, yang mengangkut panas dan garam ke permukaan.
Di Antartika, permukaan laut membeku pada musim dingin, dan es laut menutupi area sekitar dua kali luas benua Amerika Serikat.
Di wilayah pesisir, terbukanya es laut terjadi setiap tahun. Di sini, angin pantai yang kencang bertiup dari benua dan mendorong es menjauh, sehingga air laut di bawahnya terlihat. Jarang sekali polinya ini terbentuk di lautan es di atas lautan terbuka, ratusan kilometer jauhnya dari pantai yang kedalaman lautnya ribuan meter.
Citra satelit NASA dari polinya Maud Rise. Polinya dapat terbentuk di es laut di atas lautan terbuka karena air hangat dibawa ke permukaan oleh arus laut. Kredit: Observatorium Bumi NASA
Konteks Sejarah dan Pengamatan Terkini
Aditya Narayanan, Peneliti Postdoctoral di Universitas Southampton, yang memimpin penelitian tersebut, mengatakan: “Polynya Maud Rise ditemukan pada tahun 1970-an ketika satelit penginderaan jarak jauh yang dapat melihat es laut di atas Samudra Selatan pertama kali diluncurkan. Hal ini berlangsung selama musim dingin berturut-turut dari tahun 1974 hingga 1976 dan para ahli kelautan saat itu berasumsi bahwa hal ini akan menjadi kejadian tahunan. Namun sejak tahun 1970an, hal ini hanya terjadi secara sporadis dan dalam jangka waktu yang singkat.
“Tahun 2017 adalah pertama kalinya kita memiliki polynya yang besar dan berumur panjang di Laut Weddell sejak tahun 1970an.”
Selama tahun 2016 dan 2017, arus laut melingkar besar di sekitar Laut Weddell menjadi lebih kuat. Salah satu konsekuensinya adalah lapisan dalam air hangat dan asin akan naik, sehingga memudahkan garam dan panas bercampur secara vertikal ke permukaan air.
Peran Dinamika Laut
Fabien Roquet, Profesor Oseanografi Fisika di Universitas Gothenburg dan salah satu penulis penelitian tersebut, mengatakan: “Upwelling ini membantu menjelaskan bagaimana es laut bisa mencair. Namun ketika es laut mencair, hal ini menyebabkan permukaan air menjadi segar, yang pada gilirannya menghentikan pencampuran. Jadi, proses lain harus dilakukan agar polinya dapat bertahan. Pasti ada tambahan masukan garam dari suatu tempat.”
Para peneliti menggunakan peta es laut yang diindra jarak jauh, pengamatan dari kendaraan yang mengapung secara otonom, dan menandai mamalia laut, serta model komputasi keadaan lautan. Mereka menemukan bahwa ketika arus Laut Weddell mengalir di sekitar Maud Rise, pusaran yang bergejolak memindahkan garam ke puncak gunung laut.
Dari sini, proses yang disebut ‘transportasi Ekman’ membantu memindahkan garam ke sisi utara Maud Rise, tempat polinya pertama kali terbentuk. Transportasi Ekman melibatkan pergerakan air dengan sudut 90 derajat terhadap arah angin bertiup di atas, sehingga mempengaruhi arus laut.
“Transportasi Ekman adalah unsur penting yang hilang yang diperlukan untuk meningkatkan keseimbangan garam dan mempertahankan pencampuran garam dan panas menuju permukaan air,” kata rekan penulis Profesor Alberto Naveira Garabato, juga dari Universitas Southampton.
Polinya adalah area di mana terjadi perpindahan panas dan karbon dalam jumlah besar antara laut dan atmosfer. Sedemikian rupa sehingga dapat mempengaruhi anggaran panas dan karbon di wilayah tersebut.
Implikasi dan Tren Jangka Panjang
Profesor Sarah Gille dari Universitas California San Diego, salah satu penulis penelitian tersebut mengatakan: “Jejak polinya dapat bertahan di air selama beberapa tahun setelah terbentuk. Mereka dapat mengubah cara air bergerak dan arus membawa panas menuju benua. Perairan padat yang terbentuk di sini dapat menyebar ke seluruh lautan global.”
Beberapa proses yang sama yang terlibat dalam pembentukan polinya Maud Rise, seperti upwelling air dalam dan asin, juga mendorong berkurangnya es laut secara umum di Samudra Selatan.
Profesor Gille menambahkan: “Untuk pertama kalinya sejak pengamatan dimulai pada tahun 1970an, terdapat tren negatif pada es laut di Samudera Selatan, yang dimulai sekitar tahun 2016. Sebelumnya, kondisinya masih stabil.”
Referensi: “Transportasi garam yang digerakkan oleh Ekman sebagai mekanisme kunci pembentukan polinya di laut terbuka di Maud Rise” oleh Aditya Narayanan, Fabien Roquet, Sarah T. Gille, Birte Gulk, Matthew R. Mazloff, Alessandro Silvano dan Alberto C. Naveira Garabato , 1 Mei 2024, Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
DOI: 10.1126/sciadv.adj0777
Penelitian ini didanai oleh proyek Eropa H2020 SO-CHIC (Samudra Selatan – Dampak Karbon dan Panas terhadap Iklim).
