Perubahan kecil pada turbulensi laut berpotensi menggeser perkiraan penyerapan karbon dioksida tahunan samudra hingga sekitar 70 persen dalam simulasi tertentu. Angka ini menunjukkan bahwa proses air yang berlangsung pada skala sangat kecil dapat memengaruhi proyeksi iklim global secara besar.
Laut telah menyimpan sekitar 90 persen kelebihan panas akibat emisi manusia, dan kurang lebih sepertiganya berada di kedalaman lebih dari 1 kilometer. Cara panas tersebut bercampur dan bergerak di laut dalam menentukan kapan sebagian energi serta karbon dapat kembali memengaruhi atmosfer.
Model iklim belum melihat seluruh proses
Model iklim bekerja dengan kotak-kotak perhitungan berukuran jauh lebih besar daripada skala pusaran dan turbulensi di laut. Akibatnya, banyak model masih memakai nilai pencampuran latar tetap yang belum tentu berubah mengikuti kondisi laut.
Pencampuran laut mempertemukan air hangat dan dingin, juga air asin dan tawar, dalam skala yang sangat kecil. Proses yang tidak dapat dibalik ini menyebarkan ulang panas, gas terlarut, serta nutrisi di dalam samudra.
Lebih dari dua lusin ilmuwan kelautan menelaah peran turbulensi tersebut dalam sistem iklim global. Kajian yang dipimpin Dr. Laura Cimoli dan Dr. Ali Mashayek dari University of Cambridge itu diterbitkan dalam jurnal Nature Communications.
| Aspek | Temuan | Dampak |
|---|---|---|
| Penyerapan karbon laut | Dapat berubah sekitar 70 persen dalam setahun | Proyeksi serapan karbon sangat peka terhadap turbulensi |
| Pengangkatan air di Rockall Trough | Sekitar 101 meter per hari | Air laut dalam dapat bergerak jauh lebih cepat dari rata-rata |
| Sirkulasi laut dalam | Dapat berubah seperempat hingga setengahnya | Peredaran massa air global ikut terpengaruh |
Dasar laut kasar dapat memicu pencampuran kuat
Air laut tersusun berdasarkan kepadatan, dengan air yang lebih berat berada di lapisan bawah dan air lebih ringan berada di atasnya. Susunan ini dapat terganggu ketika arus pasang surut melewati punggungan atau medan kasar di dasar laut.
Gangguan tersebut menyalurkan energi ke air dan memicu turbulensi skala kecil. Dr. Laura Cimoli menggambarkan proses itu kepada Earth.com seperti trim tab pada kemudi kapal, yakni bilah kecil yang dapat mengarahkan kapal tanpa membutuhkan banyak tenaga.
Peran dasar laut menjadi penting karena terdapat puluhan ribu gunung bawah laut di dunia. Interaksi massa air dengan bentang kasar tersebut diperkirakan ikut mengaduk laut dalam secara berarti.
Petunjuk dari Rockall Trough
Pertanyaan tentang pencampuran laut dalam telah lama muncul dalam oseanografi. Walter Munk pada 1966 menghitung bahwa sirkulasi laut membutuhkan turbulensi lebih besar daripada yang terdeteksi di lapangan, sebuah kesenjangan yang dikenal sebagai missing mixing.
Eksperimen di ngarai bawah laut sedalam 1,9 kilometer di Rockall Trough, lepas pantai Irlandia, memberi petunjuk penting. Peneliti memakai pewarna hijau fluoresen dan mengamati air bergerak naik menyusuri lereng dasar laut sekitar 101 meter per hari.
Laju tersebut sekitar 10.000 kali lebih tinggi daripada rata-rata yang kerap dijelaskan dalam buku teks. Temuan itu mengisyaratkan bahwa pengangkatan air laut dalam tidak selalu terjadi merata di seluruh cekungan, melainkan dapat berlangsung melalui hentakan kuat di dekat dasar laut.
Sebagian besar air terdalam dunia berasal dari Antarctic Bottom Water yang terbentuk di tepi Antartika sebelum bergerak ke utara. Turbulensi saat massa air dingin dan berat itu bertemu dasar laut kasar dapat mengubah kekuatan sirkulasi laut dalam.
Berpengaruh hingga ke permukaan laut
Menurut Kompas.com, Samudra Selatan menyerap hampir 40 persen karbon dioksida yang ditambahkan manusia ke laut. Pencampuran yang lemah tepat di bawah permukaan dapat memengaruhi kemampuan kawasan tersebut menyerap karbon.
Turbulensi juga membantu nutrisi mencapai lapisan laut yang mendapat cahaya matahari. Di pusat pusaran besar samudra, nutrisi dapat bergerak menyamping lalu diangkat oleh pencampuran skala kecil untuk menopang tumbuhan laut mikroskopis.
Pengukuran proses ini masih sulit karena skalanya sangat kecil, tetapi teknologi baru mulai memperluas pengamatan. Sensor turbulensi pada pelampung otonom dan kabel serat optik di dasar laut dapat membantu memetakan lokasi serta kekuatan pencampuran dengan lebih rinci.
Data tersebut dapat digunakan untuk menyusun formula model yang lebih baik, termasuk melalui teori terkini dan pembelajaran mesin. Perbaikan ini tidak menghapus seluruh ketidakpastian pemanasan global, tetapi dapat membuat proyeksi panas dan karbon lebih mendekati kondisi nyata.
