Suhu Bumi Cenderung Mendingin Sebelum Perubahan Iklim

Sebuah studi terbaru mengungkapkan bahwa tren suhu Bumi ribuan tahun lalu justru cenderung mendingin. Hasil studi ini amat kontras dengan fakta saat ini dimana suhu global kian menghangat.

Selama abad yang lalu, suhu rata-rata Bumi telah meningkat dengan cepat sekitar 1 derajat Celsius. Bukti ini sulit untuk dibantah karena berasal dari termometer dan sensor lain di seluruh dunia.

Tapi bagaimana dengan ribuan tahun sebelum Revolusi Industri, sebelum termometer, dan sebelum manusia menghangatkan iklim dengan melepaskan karbon dioksida yang memerangkap panas dari bahan bakar fosil? Saat itu, apakah suhu Bumi menghangat atau mendingin?

Ellie Broadman, peneliti pasca doktoral dalam Ilmu Iklim dari University of Arizona, Amerika Serikat, dan Darrell Kaufman, profesor Ilmu Bumi dan Lingkungan dari Northern Arizona University mengatakan, meskipun para ilmuwan tahu lebih banyak tentang 6.000 tahun terakhir daripada interval multi-milenial lainnya, penelitian tentang tren suhu global jangka panjang ini menghasilkan kesimpulan yang kontras.

"Untuk mencoba mengatasi perbedaan tersebut, kami melakukan penilaian komprehensif berskala global terhadap bukti yang ada, termasuk arsip alam, seperti lingkaran pohon dan sedimen dasar laut, serta model iklim," ujar mereka di lamanThe Conversation.

Hasilpenelitiannya yang diterbitkan pada 15 Februari 2023, menyarankan cara untuk meningkatkan prakiraan iklim untuk menghindari hilangnya beberapa umpan balik iklim (climate feedback) penting yang bergerak lambat dan terjadi secara alami.

"Ilmuwan seperti kami yang mempelajari iklim lampau atau paleoklimat, mencari data suhu jauh ke masa lalu, jauh sebelum termometer dan satelit. Kami memiliki dua pilihan, kami dapat menemukan informasi tentang iklim masa lalu yang disimpan dalam arsip alam, atau dapat mensimulasikan masa lalu menggunakan model iklim," imbuh mereka.

Dalam penelitian dari atas kapal untuk mempelajari sedimen di bawah air laut, beberapa arsip alam yang mencatat perubahan iklim dari waktu ke waktu. Cincin pertumbuhan yang terbentuk setiap tahun di pohon, stalagmit, dan karang dapat digunakan untuk merekonstruksi suhu masa lalu.

Data serupa dapat ditemukan di es gletser dan di cangkang kecil yang ditemukan di sedimen yang terbentuk dari waktu ke waktu di dasar laut atau danau. Ini berfungsi sebagai pengganti atau proksi untuk pengukuran berbasis termometer.

Misalnya, perubahan lebar lingkaran pohon dapat mencatat fluktuasi suhu. Jika suhu selama musim tanam terlalu dingin, cincin pohon yang terbentuk pada tahun tersebut lebih tipis daripada cincin pohon pada tahun dengan suhu yang lebih hangat.

"Proksi suhu lain ditemukan di sedimen dasar laut, di sisa-sisa makhluk kecil penghuni laut yang disebut foraminifera. Ketika foraminifera hidup, komposisi kimia cangkangnya berubah tergantung pada suhu lautan," papar mereka.

Saat mati, cangkangnya tenggelam dan terkubur oleh puing-puing lain dari waktu ke waktu, membentuk lapisan sedimen di dasar laut. Ahli paleoklimatologi kemudian dapat mengekstraksi inti sedimen dan menganalisis secara kimiawi cangkang di lapisan tersebut untuk menentukan komposisi dan usianya, terkadang hingga ribuan tahun yang lalu.

Model iklim, alat yang Broadmanbersama tim gunakan untuk menjelajahi lingkungan masa lalu adalah representasi matematis dari sistem iklim Bumi. Mereka memodelkan hubungan antara atmosfer, biosfer, dan hidrosfer untuk menciptakan replika realitas terbaik.

"Model iklim digunakan untuk mempelajari kondisi saat ini, meramalkan perubahan di masa depan, dan merekonstruksi masa lalu," kata Broadman.

Misalnya, para ilmuwan dapat memasukkan konsentrasi gas rumah kaca di masa lalu, yang diketahui dari informasi yang tersimpan dalam gelembung kecil di es purba, dan model tersebut dapat menggunakan informasi tersebut untuk mensimulasikan suhu di masa lalu. Data iklim modern dan detail dari arsip alam digunakan untuk menguji keakuratannya.

Broadman mengatakan data proksi dan model iklim memiliki kekuatan yang berbeda. Proksi bersifat nyata dan terukur, dan sering memiliki respons yang dipahami dengan baik terhadap suhu. Namun, mereka tidak terdistribusi secara merata di seluruh dunia atau sepanjang waktu.

"Ini membuatnya sulit untuk merekonstruksi suhu global yang berkelanjutan. Sebaliknya, model iklim bersifat kontinu dalam ruang dan waktu, tetapi meskipun seringkali sangat terampil, model tersebut tidak akan pernah menangkap setiap detail sistem iklim," kata dia.

Broadmanmelihat teori iklim, data proksi, dan simulasi model, dengan fokus pada indikator suhu global. Dengan hati-hati mempertimbangkan proses yang terjadi secara alami yang memengaruhi iklim, termasuk variasi jangka panjang dalam orbit Bumi mengelilingi Matahari, konsentrasi gas rumah kaca, letusan gunung berapi, dan kekuatan energi panas Matahari.

Arsip Alam

Memeriksa umpan balik iklim juga penting, seperti vegetasi dan perubahan es laut, yang dapat mempengaruhi suhu global. Misalnya, ada bukti kuat bahwa lebih sedikit es Laut Arktik dan lebih banyak tutupan vegetasi ada selama periode sekitar 6.000 tahun yang lalu dibandingkan pada abad ke-19. Itu akan menggelapkan permukaan Bumi, menyebabkannya menyerap lebih banyak panas.

Dua jenis bukti tim tersebut menawarkan jawaban yang berbeda mengenai tren suhu bumi selama 6.000 tahun sebelum pemanasan global modern. Arsip alam umumnya menunjukkan bahwa suhu rata-rata Bumi kira-kira 6.000 tahun yang lalu lebih hangat sekitar 0,7 derajat Celsius dibandingkan dengan median abad ke-19, dan kemudian mendingin secara bertahap hingga Revolusi Industri.

"Kami menemukan bahwa sebagian besar bukti menunjukkan hasil ini," ujar Broadman.

Sementara itu, model iklim umumnya menunjukkan sedikit tren pemanasan, sesuai dengan peningkatan karbon dioksida secara bertahap seiring berkembangnya masyarakat berbasis pertanian selama ribuan tahun setelah lapisan es menyusut di belahan bumi utara.

Penilaian Broadman, menyoroti beberapa cara untuk meningkatkan prakiraan iklim. Sebagai contoh, iamenemukan bahwa model akan lebih kuat jika mereka lebih mewakili umpan balik iklim tertentu. Satu eksperimen model iklim yang menyertakan peningkatan tutupan vegetasi di beberapa wilayah 6.000 tahun lalu mampu mensimulasikan puncak suhu global yang kita lihat dalam catatan proksi, tidak seperti kebanyakan simulasi model lainnya, yang tidak menyertakan vegetasi yang diperluas ini.

"Memahami dan lebih baik menggabungkan umpan balik ini dan umpan balik lainnya akan menjadi penting karena para ilmuwan terus meningkatkan kemampuan kita untuk memprediksi perubahan di masa depan," ujar dia. hay/I-1