Dalam sebuah penelitian internasional, aliran angin barat di Samudra Selatan 130.000 tahun yang lalu dimodelkan berdasarkan sampel inti
Dalam studi iklim, sering kali ditarik persamaan antara zaman saat ini (Holosen) dan periode hangat interglasial terakhir sekitar 130.000 tahun yang lalu. Kini telah dibuktikan dalam proyek internasional baru dengan keterlibatan signifikan oleh Universitas Bonn bahwa Arus Sirkumpolar Antartika (ACC) bergeser jauh ke selatan selama periode hangat sebelumnya dibandingkan posisinya pada Holosen. Perubahan orbit bumi merupakan faktor utama dalam hal ini, yang berarti jumlah radiasi matahari yang masuk bervariasi. Pemodelan menunjukkan bahwa kondisi alam dapat mendorong Arus Lingkar Kutub Antartika ke utara di masa depan, melawan pergeseran ke selatan yang disebabkan oleh perubahan iklim. Studi tersebut kini telah dipublikasikan di jurnal “Nature Communications”.
Arus Sirkumpolar Antartika (ACC) adalah arus samudera terbesar di bumi, yang mengelilingi Antartika dari barat ke timur sejalan dengan rotasi bumi. Arus laut yang dingin ini terutama didorong oleh hembusan angin barat. Menghubungkan Samudra Atlantik, Pasifik, dan Hindia, ACC sangat penting bagi transportasi panas global, siklus karbon, dan pertukaran nutrisi antarsamudera. Dengan demikian, ACC mempengaruhi iklim regional dan global, serta berdampak pada keanekaragaman hayati.
Sebuah artikel baru-baru ini yang muncul di jurnal “Nature Communications” mendokumentasikan penelitian yang dilakukan oleh tim peneliti internasional yang terdiri dari 36 ilmuwan dari lima negara yang dipimpin oleh Prof. Xufeng Zheng dari Universitas Hainan di Haikou, Tiongkok. Dengan menggunakan sampel inti yang diambil dari kedalaman 3.000 hingga 4.000 meter, para peneliti menentukan kecepatan aliran ACC. Kapal pengeboran JOIDES Resolusi dikerahkan di Laut Scotia di utara Antartika pada tahun 2019 untuk mengumpulkan sampel dalam kerangka Program Penemuan Samudera Terpadu (IODP). Ekspedisi ini dipimpin oleh Michael Weber dari Institut Geosains Universitas Bonn.
Pengukuran yang dilakukan terhadap distribusi ukuran butir di sedimen sekarang memungkinkan penarikan kesimpulan tentang perubahan kecepatan aliran. Sederhananya, pada kecepatan yang lebih tinggi, partikel-partikel halus terbawa oleh arus dan hanya menetap di dasar laut ketika kecepatannya menurun. Mengetahui distribusi ukuran partikel di inti memungkinkan menentukan variasi kecepatan aliran selama periode waktu yang berbeda. Hal ini terutama terjadi mengingat fraksi lumpur yang relatif halus yaitu 0,1 hingga 0,063 milimeter, yang menjadi fokus para peneliti.
Kecepatan aliran tiga kali lebih besar
“Oleh karena itu, kecepatan periode pemanasan kedua hingga terakhir sekitar 130.000 tahun yang lalu adalah tiga kali lebih besar dibandingkan milenium terakhir pada periode pemanasan saat ini,” Weber melaporkan. Meskipun temuan ini bertentangan dengan ekspektasi mengingat iklim yang sebagian besar serupa, para peneliti menghubungkan perbedaan tersebut dengan variasi radiasi yang diakibatkan oleh perubahan orbit bumi mengelilingi matahari. Bumi mengelilingi Matahari dalam siklus orbit elips yang berulang kira-kira setiap 100.000 tahun. Selain itu, poros bumi berubah kemiringan dan rotasinya setiap 21.000 tahun. “Kedua parameter tersebut menunjukkan nilai maksimum yang simultan dan saling menguatkan secara eksklusif selama periode hangat terakhir,” kata Weber, yang mungkin telah mengubah angin barat yang menggerakkan Arus Lingkar Kutub Antartika.
Dengan memanfaatkan data lain, para peneliti menyimpulkan bahwa terdapat bukti bahwa ACC bergeser ke arah kutub pada periode interglasial terakhir setidaknya sebesar lima derajat garis lintang (sekitar 600 kilometer). “Hal ini membawa perairan hangat lebih dekat ke lapisan es Antartika, yang mungkin berkontribusi pada kenaikan permukaan laut 6 hingga 9 meter pada interglasial terakhir,” jelas Weber. Mengingat konstelasi faktor orbital saat ini, para peneliti percaya bahwa sistem iklim alami akan menggeser ACC ke utara dalam beberapa abad atau milenium mendatang, melawan prediksi pergeseran ke selatan akibat perubahan iklim.
Namun para peneliti menyimpulkan bahwa mengukur signifikansi relatif variabilitas iklim alami versus pengaruh manusia – sebuah upaya yang kompleks dan tidak pasti – sangat penting untuk memprediksi secara akurat pergeseran ACC dalam konteks skenario perubahan iklim. Pemimpin proyek Xufeng Zheng: “Dalam penelitian di masa depan, penting untuk menggabungkan catatan geologi masa lalu dan pemodelan iklim.”
