Apa yang tersisa di belakang siklon tropis—badai berputar kuat yang bermula di atas lautan tropis? Banyak orang mungkin membayangkan kehancuran, bahkan kematian. Badai Katrina, misalnya, adalah sebuah siklon tropis. Namun, penelitian terbaru menyoroti dampaknya yang kurang dikenal terhadap lautan.
Sebuah tim peneliti telah memanfaatkan model komputer untuk mensimulasikan siklon tropis pada resolusi tinggi dan menyelidiki pengaruhnya terhadap pertukaran karbon antara samudra dan atmosfer. Temuan mereka memiliki implikasi untuk memahami bagaimana pemanasan global dapat memengaruhi badai-badai ini.
Model komputer beresolusi tinggi
“Model sistem Bumi biasanya bekerja dengan resolusi spasial 100 hingga 200 km. Ini terlalu kasar untuk merepresentasikan mekanisme skala kecil dan peristiwa ekstrem, seperti siklon tropis intens (misalnya hurikan),” tulis para peneliti dalam studi yang terbit pekan lalu di jurnal PNAS. “Kami menyajikan simulasi model sistem Bumi global skala [kilometer] yang menyelesaikan interaksi antara siklon yang sangat intens dan siklus karbon lautan dengan resolusi tinggi yang belum pernah ada sebelumnya (5 km untuk lautan dan atmosfer).”
Tim mempelajari dua siklon tropis terkuat dalam simulasi satu tahun mereka di Atlantik Utara bagian barat, keduanya dengan kecepatan angin lebih dari 124 mil per jam (lebih dari 200 kilometer per jam), serta perubahan yang terjadi pasca-badai. Keduanya adalah hurikan—sebuah badai tropis dikategorikan demikian jika kecepatan angin permukaannya mencapai 73,8 mil per jam (118,8 km/jam) atau lebih, menurut para peneliti. Badai kedua terbentuk sekitar seminggu setelah yang pertama.
Dengan mengaduk perairan permukaan laut, siklon tropis mencampur massa air dan menyebabkan samudra bertukar panas dan karbon dengan atmosfer. Simulasi mengungkapkan bahwa badai menyebabkan lautan melepas karbon dioksida secara langsung ke atmosfer, suatu peristiwa 20 hingga 40 kali lebih kuat daripada yang terjadi dalam kondisi cuaca normal. Siklon juga menurunkan suhu permukaan laut, meningkatkan penyerapan karbon dioksida oleh air selama beberapa minggu pasca-badai. Secara keseluruhan, hasil akhirnya adalah peningkatan kecil dalam penyerapan.
“Menarik untuk diketahui bahwa sebagai konsekuensinya, hurikan juga meningkatkan jumlah karbon organik yang tenggelam di lautan, berkontribusi pada penyimpanan jangka panjang karbon di lapisan laut yang lebih dalam,” ujar Tatiana Ilyina, salah satu penulis studi dan pimpinan kelompok di Max Planck Institute for Meteorology, dalam sebuah pernyataan Max Planck.
Fitoplankton tambahan
Lebih lanjut, para peneliti menemukan bahwa efek pengadukan air oleh hurikan menarik nutrisi ke permukaan, dengan simulasi menunjukkan pertumbuhan fitoplankton yang meningkat sepuluh kali lipat. Ledakan populasi ini bertahan selama beberapa minggu setelah hurikan berlalu dan menyebar ke area signifikan di Atlantik Utara bagian barat melalui arus lokal, yang sebagian diintensifkan oleh hurikan itu sendiri.
Meskipun peneliti sebelumnya telah mengamati beberapa dinamika ini, “simulasi ini memungkinkan kita mempelajarinya secara detail dan menghubungkannya dengan skala global, yang penting jika kita ingin memahami bagaimana siklon tropis mungkin merespons dan memengaruhi iklim kita di bawah pemanasan global,” kata David Nielsen, penulis pertama studi dan peneliti pascadoktoral di Max Planck Institute for Meteorology.
Ke depannya, Nielsen dan rekannya juga akan menyelidiki proses lain pada skala kilometer dan konsekuensinya bagi siklus karbon lautan, termasuk di wilayah kutub.