Kekhawatiran tentang perubahan iklim muncul ketika endapan gua menunjukkan perubahan yang menakjubkan di Permafrost selama 400.000 tahun terakhir.

Para peneliti di AS dan Kanada telah menunjukkan dalam deposit mineral di gua-gua Kanada bahwa pencairan permafrost terjadi 400.000 tahun yang lalu pada suhu yang jauh lebih hangat daripada sekarang. Tetapi mereka tidak menemukan bukti bahwa pencairan tersebut menyebabkan pelepasan tingkat karbon dioksida yang disimpan di tanah yang membeku. Kredit: Jeremy Shakun, Universitas Boston

Menurut penelitian tersebut, mereka merasa lebih kecil kemungkinannya untuk mencairkan permukaan beku Bumi, menghalangi lebih banyak karbon dari yang diharapkan.

Hampir seperempat dari tanah di belahan bumi utara, 9 juta kilometer persegi, dilapisi dengan permafrost (tanah, sedimen dan lapisan padat yang membeku dari tahun ke tahun). Permafrost membentang luas dapat ditemukan di Alaska, Siberia, dan Arktik Kanada, di mana suhu beku yang terus-menerus telah menahan karbon, dengan bagian tumbuhan dan hewan terperangkap di tanah.

Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa lebih dari 1.400 gigaton karbon terperangkap di lapisan es Bumi. Saat suhu global naik dan lapisan es mencair, gudang beku ini bisa lepas ke atmosfer sebagai karbon dioksida dan metana, yang secara signifikan memperburuk perubahan iklim. Namun, kita hanya tahu sedikit tentang stabilitas permafrost saat ini atau di masa lalu.

Sekarang ahli geologi DENGAN SATU, Boston College dan banyak tempat lain telah merekonstruksi sejarah permafrost selama 1,5 juta tahun terakhir. Para peneliti mempelajari endapan gua di lokasi di Kanada barat dan menemukan bukti bahwa antara 1,5 juta dan 400.000 tahun yang lalu, lapisan es cenderung mencair, bahkan di garis lintang Arktik yang tinggi. Namun, sejak itu, pencairan permafrost terbatas pada sub-wilayah Kutub Utara.

Hasil diterbitkan pada tahun tersebut Kemajuan dalam Sains, menunjukkan bahwa lapisan es planet telah bergeser ke keadaan yang lebih stabil selama 400.000 tahun terakhir dan sejak itu tidak dapat mencair. Dalam keadaan yang lebih stabil ini, lapisan es mungkin menahan banyak karbon yang dihasilkannya selama waktu itu, dengan sedikit kemungkinan untuk dilepaskan secara bertahap.

“Stabilitas 400.000 tahun terakhir mungkin merugikan kita karena telah memungkinkan karbon menumpuk terus menerus di permafrost selama ini. Sekarang pencairan dapat menyebabkan emisi karbon yang jauh lebih tinggi daripada di masa lalu,” kata David McGee, penulis MIT’s Department of Ilmu Bumi, Atmosfer dan Planet. Terkait.

Penulis McGee adalah Ben Hardt dan Irit Tal di MIT; Nicole Biller-Celander, Jeremy Shakun dan Corinne Wong di Boston College; Alberto Reyes di Universitas Alberta; Bernard Lauriol dari Universitas Ottawa; dan Derek di Ford McMaster University.

Pemanasan terakumulasi

Periode pemanasan masa lalu dianggap sebagai periode antara glasiasi, atau periode antara zaman es global. Jendela yang pendek secara geologis ini dapat memanaskan permafrost yang cukup untuk mencair. Tanda-tanda permafrost terlarut kuno dapat dilihat pada stalagmit dan endapan mineral lainnya yang memungkinkan air mengalir melalui tanah dan masuk ke dalam gua. Gua-gua ini, terutama di garis lintang tinggi Kutub Utara, terpencil dan sulit diakses, dan akibatnya hanya sedikit yang diketahui tentang sejarah permafrost dan stabilitas masa lalu dalam iklim yang memanas.

Namun, pada 2013, para peneliti di Universitas Oxford dapat merasakan endapan gua dari berbagai tempat di seluruh Siberia; analisis mereka menunjukkan bahwa pencairan permafrost tersebar luas di Siberia sebelum 400.000 tahun yang lalu. Sejak itu, hasilnya sangat mengurangi periode pencairan permafrost.

Shakun dan Biller-Celander mempertanyakan apakah ada tren global menuju permafrost yang lebih stabil dan ingin melakukan studi serupa di Kanada untuk merekonstruksi sejarah permafrost. Lauriol dan Ford dikaitkan dengan ilmuwan gua perintis yang memberikan sampel endapan gua yang dikumpulkan di tiga wilayah permafrost berbeda selama bertahun-tahun: Dataran Tinggi Kanada, Taman Nasional Nahanni di Wilayah Barat Laut, dan Yukon utara.

Secara total, grup tersebut memperoleh 74 speleothem atau bagian dari stalagmit, stalaktit, dan aliran batuan di setidaknya lima gua di setiap wilayah, yang mewakili perbedaan kedalaman, geometri, dan sejarah glasial gua. Masing-masing gua sampel diekspos ke lereng yang mencair saat bagian pertama lanskap permafrost menghangat.

Sampel dibawa ke MIT, di mana McGee dan laboratoriumnya menggunakan teknik geokronologi khusus untuk menentukan usia lapisan di setiap sampel, yang mencerminkan periode di mana setiap lapisan mencairkan permafrost.

“Setiap speleothem terakumulasi dari waktu ke waktu dalam bentuk akumulasi kerucut lalu lintas,” kata McGee. “Terakhir kali Permafrost didesegregasi, kami mulai dengan strata termuda dan terluar saat ini.”

Belokan Arktik

McGee dan rekannya menggunakan teknik geokronologi uranium / torium untuk menentukan umur lapisan dari setiap tema spele. Teknik penanggalan didasarkan pada proses peluruhan alami uranium oleh anak isotopnya, thorium 230, dan uranium tersebut larut dalam air, bukan torium.

“Di bebatuan di atas gua, saat melintasi air, mereka mengakumulasi uranium dan meninggalkan torium,” jelas McGee. “Begitu air mencapai permukaan stalagmit dan mengendap dalam waktu nol, Anda memiliki uranium dan tidak ada torium. Kemudian, secara bertahap, uranium memburuk dan torium terbentuk.”

Tim mengebor sejumlah kecil dari setiap sampel dan melarutkannya melalui berbagai langkah kimia untuk mengisolasi uranium dan thorium. Kedua elemen tersebut kemudian dijalankan melalui spektrometer massa untuk mengukur kuantitasnya, proporsi yang mereka gunakan untuk menghitung usia lapisan tertentu.

Menurut penelitian tersebut, para peneliti menemukan bahwa sampel yang dikumpulkan di Yukon dan daerah yang lebih terpencil di utara mengandung sampel yang berusia kurang dari 400.000 tahun, sejak itu tidak ada pencairan permafrost yang terjadi di daerah tersebut.

“Mungkin ada pencairan yang dangkal, tetapi karena semua batu di atas gua sedang mencair, itu tidak terjadi dalam 400.000 tahun terakhir, dan itu jauh lebih umum sebelumnya,” kata McGee.

Hasilnya menunjukkan bahwa lapisan es bumi jauh lebih stabil daripada 400.000 tahun yang lalu dan cenderung mencair, bahkan dalam periode interglasial, ketika tingkat suhu dan karbon dioksida di atmosfer sebanding dengan tingkat modern, seperti yang ditunjukkan oleh penelitian lain.

“Melihat bukti Arktik yang jauh lebih stabil daripada 400.000 tahun yang lalu dalam kondisi serupa juga menunjukkan bahwa Arktik mungkin merupakan tempat yang sangat berbeda,” kata McGee. “Saya ragu apakah Kutub Utara akan berubah ke keadaan yang lebih stabil ini dan apa yang bisa dilakukannya di luar itu.”

Referensi: 28 April 2021, Kemajuan dalam Sains.
DOI: 10.1126 / sciadv.abe5799

Riset ini sebagian didukung oleh National Science Foundation, National Science and Engineering Research Council of Canada, dan Polar Continental Shelf Program.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Alat-alat baru dibutuhkan untuk mencegah pandemi penyakit tanaman

Mengamati penyakit tanaman dapat mengungkapkan keamanan pangan. Penyakit tanaman tidak berhenti di perbatasan negara, dan kilometer lautan juga tidak mencegah penyebarannya. Itulah mengapa pengawasan...

Ilmuwan Menjelajahi Tesla Roads Jangan Ambil – Dan Temukan Kekuatan Baru Berguna dalam Penemuan Centennial

Foto eksposur ganda Nikola Tesla pada bulan Desember 1899 duduk di laboratoriumnya di Colorado Springs di sebelah kaca pembesar generator tegangan tinggi sementara mesin...

Untuk Mempercepat Akses, Mikroskopi yang Sangat Dapat Diputar Meninggalkan “Di Bawah Kisi”

Contoh desain ubin yang digunakan pada ulat percobaan C. elegans. Mesin non-grid memberi model fleksibilitas sementara untuk dengan cepat memasuki lingkungan yang menyenangkan....

Lingkar Kuno Munculnya Tektonik Lempeng Data 3,6 Miliar Tahun Lalu – Peristiwa Penting untuk Memperkaya Kehidupan Bumi

Zirkonia yang dipelajari oleh tim peneliti, difoto menggunakan katodoluminesensi, memungkinkan tim untuk melihat bagian dalam kristal menggunakan mikroskop elektron khusus. Lingkar zirkon adalah...

Bisakah kita mengurangi kecanduan opioid? [Video]

Pada 2017, jutaan orang di seluruh dunia kecanduan opioid dan 115.000 meninggal karena overdosis. Opioid adalah obat penghilang rasa sakit paling manjur yang kita miliki,...

Newsletter

Subscribe to stay updated.