Pencairan lapisan es secara tiba-tiba melepaskan karbon dioksida dalam jumlah yang jauh lebih besar dari yang diperkirakan

Mencairnya lapisan es masih menjadi misteri dalam hal dampaknya terhadap iklim. Apa yang berasal dari bawah dan berapa banyak karbon dioksida dan metana yang dilepaskan? Laporan peneliti minggu ini alam Hasilnya agak mengkhawatirkan.

Emisi karbon dioksida di permukaan tanah lebih sensitif terhadap pemanasan global di wilayah yang lapisan esnya telah runtuh dibandingkan di wilayah yang tidak mengalami penurunan lapisan es. Ada kekhawatiran mengenai permafrost sejak lama. Meningkatnya suhu menyebabkan pencairan yang cepat di Siberia dan Amerika Utara, tempat sebagian besar lapisan es berada. Sesuatu yang disebut thermokarst terdapat di sekitar 20 persen wilayah permafrost utara. Ini adalah pencairan yang sangat tiba-tiba dan cepat yang menyebabkan lapisan es runtuh. Sayangnya, sekitar setengah dari karbon yang ditemukan di bawah tanah disimpan di lapisan es utara. Pencairan yang tiba-tiba dapat menimbulkan berbagai dampak pada permukaan bumi dan menyebabkan perubahan mendadak pada tanah dan siklus karbon yang terkait dalam ekosistem.

5,5 kali lebih banyak dari karbon dioksida
Dapat dipastikan bahwa thermokarst dan non-thermokarst sama-sama rentan terhadap pemanasan global. Namun yang belum pernah diteliti adalah apakah terdapat perbedaan akibat penyimpanan CO2 di kedua bentang alam tersebut. Itu sebabnya para ilmuwan Tiongkok menyelidiki apa yang terjadi pada karbon dioksida di termokarst. Untuk itu, mereka secara bersamaan melakukan percobaan pada karst termal dan karst non termal. Kesimpulannya mengkhawatirkan: Meningkatnya suhu menyebabkan pelepasan karbon dioksida dari tanah ke lapisan es termal 5,5 kali lebih banyak dibandingkan dengan lapisan es alami di sekitarnya.

Apa itu termokarst?
Thermokarst atau cryokarst adalah daratan yang terbentuk ketika lapisan es Arktik mencair dengan cepat. Hal ini menciptakan lanskap yang sangat tidak beraturan dengan bukit-bukit kecil, rawa-rawa dan lubang-lubang (lihat foto di atas). Danau pencairan juga terbentuk, yang mencairkan tanah beku di sekitarnya lebih cepat, melepaskan metana dan karbon dioksida. Hal ini mengarah pada apa yang disebut putaran umpan balik negatif, yang menyebabkan suhu bumi meningkat lebih cepat.

Para peneliti kemudian melihat tiga puluh penyebab potensial dampak emisi karbon dioksida. Mereka menemukan bahwa respons yang lebih besar terhadap pemanasan global terutama disebabkan oleh rendahnya kualitas substrat tanah (bagian tempat tanaman tumbuh) dan semakin besarnya jumlah mikroba tanah yang menguraikan bahan organik di dalam tanah yang terkena dampak perubahan iklim.

Dengan melakukan penelitian di enam lokasi lain, para peneliti tanah juga menemukan bahwa pembentukan karst termal secara signifikan meningkatkan sensitivitas emisi karbon dioksida terhadap peningkatan suhu, bukti lebih lanjut dari respons karbon dioksida tanah yang lebih kuat terhadap pemanasan global.

Lebih buruk dari yang diharapkan
Profesor Yang Yuanhe menghitung bahwa jika kita mengekstrapolasi respons emisi CO2 ke semua karst termal di Belahan Bumi Utara, maka akan ada tambahan 0,4 gigaton karbon yang dilepaskan setiap tahunnya. “Ini mewakili seperempat dari perkiraan hilangnya karbon di lapisan es pada akhir abad ke-21,” kata Yang.

Oleh karena itu, penelitian ini memberikan bukti jelas bahwa pemanasan melepaskan lebih banyak karbon dari lapisan es dibandingkan perhitungan sebelumnya, yang merupakan akibat dari pembentukan termokarst. Oleh karena itu, hasil penelitian ini dapat membantu lebih memahami dampak hilangnya lapisan es terhadap pemanasan global.