Tidak mudah menemukan secercah harapan di tengah destabilisasi iklim Bumi yang cepat dan didorong oleh manusia—walaupun hal itu tidak menghentikan para peneliti untuk mencoba. Salah satu teori yang telah lama dipegang menunjukkan bahwa lelehan gletser sebenarnya dapat membantu memperlambat perubahan iklim dengan menyuburkan alga, namun sebuah studi baru saja meredam ide tersebut.
Temuan yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications Earth & Environment itu menunjukkan bahwa air lelehan dari sebuah lapisan es Antartika memasok zat besi ke perairan sekitarnya jauh lebih sedikit dari yang diperkirakan ilmuwan sebelumnya. Para penulis berargumen bahwa hal ini melemahkan teori pemupukan besi, yang mendalilkan bahwa air lelehan glasial yang kaya besi akan menyuburkan ledakan alga yang menarik karbon dioksida penyebab pemanasan planet dari atmosfer saat mereka tumbuh.
“Klaim kami dalam makalah ini adalah bahwa air leleh itu sendiri membawa sangat sedikit besi, dan sebagian besar besi yang dibawanya berasal dari penggerusan dan pelarutan batuan dasar ke dalam lapisan cair di antara batuan dasar dan lapisan es, bukan dari es yang mendorong kenaikan permukaan laut,” kata peneliti utama Rob Sherrell, seorang profesor biogeokimia di Universitas Rutgers, dalam sebuah pernyataan.
Data lapangan tantang teori
Bukti yang mendukung teori pemupukan besi terutama berasal dari simulasi dan pemodelan komputer. Sherrell dan rekan-rekannya ingin menguji keabsahannya menggunakan data dunia nyata, sehingga mereka melakukan ekspedisi ke Laut Amundsen di Antartika Barat.
Laut Amundsen memiliki tingkat penipisan lapisan es tertinggi di Antartika dan karenanya menyumbang sebagian besar kenaikan permukaan laut yang disebabkan oleh lelehan Antartika. Ketika air laut hangat naik dari lautan dalam dan masuk ke rongga-rongga di bawah lapisan es—perpanjangan gletser ke arah laut menjauhi benua—ia melelehkan lapisan es dari bawah, melepaskan air tawar ke laut.
Di Lapisan Es Dotson, para peneliti mengumpulkan sampel air pada titik di mana air laut memasuki salah satu rongga tersebut dan titik di mana air itu keluar setelah air lelehan masuk. Penulis utama studi Venkatesh Chinni, seorang peneliti pascadoktoral di Rutgers, kemudian menganalisis sampel di laboratorium untuk menilai kandungan besinya, sementara kolaborator di Universitas Texas A&M mengukur rasio isotop untuk menentukan asal besi tersebut.
Analisis mengungkapkan bahwa total air lelehan hanya menyumbang sekitar 10% dari besi terlarut yang keluar, sedangkan 62% berasal dari air dalam yang masuk. Para peneliti melacak sisa 28% kembali ke masukan dari sedimen lapisan es. Ini bertentangan dengan gagasan bahwa air lelehan dapat merangsang ledakan alga cukup untuk mengimbangi pemanasan global.
Kompleksitas lelehan glasial dan pemanasan
Meskipun studi ini membuat argumen yang kuat menentang teori pemupukan besi, para penulis mencatat bahwa pemahaman sejati tentang proses subglasial yang terlibat dalam fluks besi memerlukan penelitian tambahan.
Terlebih lagi, mereka hanya menyelidiki satu lapisan es Antartika, dan cara air bergerak serta bercampur di dalam rongga subglasial dapat bervariasi tergantung pada bentuk lapisan es, kondisi samudra di sekitarnya, dan sifat aliran keluar air lelehan. Para peneliti yakin keseimbangan fundamental sumber besi terlarut yang mereka amati di Dotson secara umum dapat berlaku untuk lapisan es lain, tetapi memverifikasi ini juga akan membutuhkan penelitian lebih lanjut.
Ini bukan studi pertama yang mempertanyakan teori pemupukan besi. Misalnya, penelitian sebelumnya menemukan bahwa lonjakan konsentrasi besi di Samudra Pasifik khatulistiwa di masa lalu sedikit atau tidak berdampak pada alga penangkap karbon. Sementara itu, terdapat banyak bukti yang menunjukkan bahwa lelehan glasial dapat memperburuk pemanasan regional—dan karenanya pelelehan—dengan menggelapkan permukaan gletser, menyebabkannya menyerap lebih banyak radiasi matahari.
Interaksi antara iklim global dan proses kelautan yang mendorong lelehan glasial sangatlah kompleks dan bernuansa, itulah mengapa sangat penting bagi studi lapangan untuk mengonfirmasi temuan dan teori berdasarkan pemodelan. Pekerjaan seperti ini mungkin tidak mengungkap banyak secercah harapan, tetapi akan membantu ilmuwan memahami masa depan Antartika yang memanas.