Dunia sedang memanas. Baik daratan dan lautan lebih hangat sekarang daripada saat pencatatan dimulai, pada tahun 1880, dan suhu masih terus meningkat. Kenaikan panas ini adalah pemanasan global, singkatnya.
Berikut adalah angka telanjang, menurut Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional (NOAA): Antara tahun 1880 dan 1980, suhu tahunan global meningkat pada tingkat 0,13 derajat Fahrenheit (0,07 derajat Celsius) per dekade, rata-rata. Sejak 1981, laju peningkatan telah meningkat, menjadi 0,32 derajat F (0,18 derajat C) per dekade. Ini telah menyebabkan peningkatan 3,6 derajat F (2 derajat C) secara keseluruhan dalam suhu rata-rata global saat ini dibandingkan dengan era pra-industri. Pada tahun 2019, suhu global rata-rata di daratan dan lautan adalah 1,75 derajat F (0,95 derajat C) di atas rata-rata abad ke-20. Itu membuat 2019 tahun terpanas kedua dalam catatan, hanya tertinggal 2016.
Peningkatan panas ini disebabkan oleh manusia. Pembakaran bahan bakar fosil telah melepaskan gas rumah kaca ke atmosfer, yang memerangkap kehangatan dari matahari dan menaikkan suhu permukaan dan udara.
Bagaimana efek rumah kaca berperan
Pendorong utama pemanasan hari ini adalah pembakaran bahan bakar fosil. Hidrokarbon ini memanaskan planet melalui efek rumah kaca, yang disebabkan oleh interaksi antara atmosfer bumi dan radiasi yang datang dari matahari.
"Fisika dasar dari efek rumah kaca diketahui lebih dari seratus tahun yang lalu oleh seorang pria pintar yang hanya menggunakan pensil dan kertas," Josef Werne, seorang profesor geologi dan ilmu lingkungan di University of Pittsburgh, mengatakan kepada Live Science.
"Orang pintar" itu adalah Svante Arrhenius, seorang ilmuwan Swedia dan pemenang Hadiah Nobel. Sederhananya, radiasi matahari mengenai permukaan bumi dan kemudian memantul kembali ke atmosfer sebagai panas. Gas-gas di atmosfer memerangkap panas ini, mencegahnya keluar ke kehampaan ruang angkasa (kabar baik bagi kehidupan di planet ini). Dalam sebuah makalah yang disajikan pada tahun 1895, Arrhenius menemukan bahwa gas rumah kaca seperti karbon dioksida dapat memerangkap panas yang dekat dengan permukaan bumi, dan bahwa perubahan kecil dalam jumlah gas-gas itu dapat membuat perbedaan besar dalam berapa banyak panas yang terperangkap.
Dari mana gas rumah kaca berasal
Sejak awal Revolusi Industri, manusia dengan cepat mengubah keseimbangan gas di atmosfer. Membakar bahan bakar fosil seperti batu bara dan minyak melepaskan uap air, karbon dioksida (CO2), metana (CH4), ozon, dan dinitrogen oksida (N2O), gas rumah kaca utama. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang paling umum. Antara sekitar 800.000 tahun yang lalu dan awal Revolusi Industri, kehadiran CO2 di atmosfer berjumlah sekitar 280 bagian per juta (ppm, yang berarti ada sekitar 208 molekul CO2 di udara per setiap juta molekul udara). Pada 2018 (tahun terakhir ketika data lengkap tersedia), rata-rata CO2 di atmosfer adalah 407,4 ppm, menurut Pusat Informasi Lingkungan Nasional.
Itu mungkin kedengarannya tidak banyak, tetapi menurut Scripps Institution of Oceanography, kadar CO2 belum setinggi sejak zaman Pliosen, yang terjadi antara 3 juta dan 5 juta tahun yang lalu. Pada saat itu, Arktik bebas dari es setidaknya sebagian tahun dan secara signifikan lebih hangat daripada sekarang, menurut penelitian 2013 yang diterbitkan dalam jurnal Science.
Pada 2016, CO2 menyumbang 81,6% dari seluruh emisi gas rumah kaca AS, menurut analisis dari Badan Perlindungan Lingkungan (EPA).
"Kami tahu melalui pengukuran instrumen akurasi tinggi bahwa ada peningkatan CO2 yang belum pernah terjadi sebelumnya di atmosfer. Kami tahu bahwa CO2 menyerap radiasi inframerah dan suhu rata-rata global meningkat," Keith Peterman, seorang profesor kimia di York College of Pennsylvania, dan mitra penelitiannya, Gregory Foy, seorang profesor kimia di York College of Pennsylvania, mengatakan kepada Live Science dalam pesan email bersama.
CO2 masuk ke atmosfer melalui berbagai rute. Membakar bahan bakar fosil melepaskan CO2 dan, sejauh ini, kontribusi terbesar A.S. terhadap emisi yang menghangatkan dunia. Menurut laporan EPA 2018, pembakaran bahan bakar fosil AS, termasuk pembangkit listrik, melepaskan lebih dari 5,8 miliar ton (5,3 miliar metrik ton) CO2 ke atmosfer pada tahun 2016. Proses lain - seperti penggunaan bahan bakar, produksi besi dan baja yang non-energi , produksi semen, dan insinerasi limbah - dorong total pelepasan CO2 tahunan di AS menjadi 7 miliar ton (6,5 miliar metrik ton).
Deforestasi juga merupakan penyumbang besar kelebihan CO2 di atmosfer. Faktanya, deforestasi adalah sumber karbon dioksida antropogenik (buatan manusia) terbesar kedua, menurut penelitian yang diterbitkan oleh Duke University. Setelah pohon mati, mereka melepaskan karbon yang mereka simpan selama fotosintesis. Menurut Global Resources Resources Assessment 2010, deforestasi melepaskan hampir satu miliar ton karbon ke atmosfer per tahun.
Secara global, metana adalah gas rumah kaca kedua yang paling umum, tetapi merupakan yang paling efisien dalam memerangkap panas. EPA melaporkan bahwa metana 25 kali lebih efisien dalam memerangkap panas daripada karbon dioksida. Pada 2016, gas tersebut menyumbang sekitar 10% dari seluruh emisi gas rumah kaca AS, menurut EPA.
Metana dapat berasal dari banyak sumber alami, tetapi manusia menyebabkan sebagian besar emisi metana melalui penambangan, penggunaan gas alam, pemeliharaan massal ternak dan penggunaan tempat pembuangan sampah. Sapi merupakan sumber metana tunggal terbesar di AS, menurut EPA, dengan hewan-hewan tersebut menghasilkan hampir 26% dari total emisi metana.
Ada beberapa tren harapan dalam angka untuk emisi gas rumah kaca AS. Menurut laporan EPA 2018, emisi ini naik 2,4% antara 1990 dan 2016 tetapi turun 1,9% antara 2015 dan 2016.
Sebagian dari penurunan itu didorong oleh musim dingin yang hangat pada tahun 2016, yang membutuhkan lebih sedikit bahan bakar pemanas dari biasanya. Tetapi alasan penting lainnya untuk penurunan baru-baru ini adalah penggantian batu bara dengan gas alam, menurut Pusat Solusi Iklim dan Energi. A.S. juga beralih dari ekonomi berbasis manufaktur ke ekonomi layanan yang kurang intensif karbon. Kendaraan hemat bahan bakar dan standar efisiensi energi untuk bangunan juga telah meningkatkan emisi, menurut EPA.
Efek pemanasan global
Pemanasan global tidak hanya berarti pemanasan, itulah sebabnya "perubahan iklim" telah menjadi istilah yang disukai di kalangan peneliti dan pembuat kebijakan. Sementara dunia menjadi lebih panas rata-rata, kenaikan suhu ini dapat memiliki efek paradoks, seperti badai salju yang lebih sering dan parah. Perubahan iklim dapat dan akan mempengaruhi dunia dalam beberapa cara besar: dengan mencairkan es, dengan mengeringkan daerah yang sudah gersang, dengan menyebabkan cuaca ekstrem dan dengan mengganggu keseimbangan halus lautan.
Es yang mencair
Mungkin efek yang paling terlihat dari perubahan iklim sejauh ini adalah pencairan gletser dan es laut. Lapisan es telah mundur sejak akhir zaman es terakhir, sekitar 11.700 tahun yang lalu, tetapi pemanasan abad terakhir telah mempercepat kematian mereka. Sebuah studi 2016 menemukan bahwa ada 99% kemungkinan bahwa pemanasan global telah menyebabkan mundurnya gletser baru-baru ini; Bahkan, penelitian menunjukkan, sungai-sungai es ini mundur 10 hingga 15 kali jarak yang akan mereka miliki jika iklim tetap stabil. Taman Nasional Gletser di Montana memiliki 150 gletser pada akhir 1800-an. Hari ini, ia memiliki 26. Hilangnya gletser dapat menyebabkan hilangnya nyawa manusia, ketika bendungan es yang menahan danau gletser mengguncang dan meledak atau ketika longsoran disebabkan oleh desa penguburan es yang tidak stabil.
Di Kutub Utara, pemanasan berlangsung dua kali lebih cepat daripada di lintang tengah, dan es laut menunjukkan ketegangan. Es musim gugur dan musim dingin di Kutub Utara mencapai rekor terendah pada tahun 2015 dan 2016, yang berarti hamparan es tidak mencakup sebanyak laut terbuka seperti yang diamati sebelumnya. Menurut NASA, 13 nilai terkecil untuk tingkat es musim dingin maksimum di Arktik semuanya diukur dalam 13 tahun terakhir. Es juga terbentuk kemudian di musim dan lebih mudah mencair di musim semi. Menurut Pusat Data Salju dan Es Nasional, luas es lautan Januari telah menurun 3,15% per dekade selama 40 tahun terakhir. Beberapa ilmuwan berpikir Samudra Arktik akan melihat musim panas yang bebas es dalam 20 atau 30 tahun.
Di Antartika, gambarnya sedikit kurang jelas. Semenanjung Antartika Barat memanas lebih cepat daripada di tempat lain selain beberapa bagian Kutub Utara, menurut Antartika dan Koalisi Samudra Selatan. Semenanjung adalah tempat rak es Larsen C baru saja pecah pada bulan Juli 2017, menelurkan gunung es seukuran Delaware. Sekarang, para ilmuwan mengatakan bahwa seperempat es Antartika Barat berada dalam bahaya runtuh dan gletser Thwaite dan Pine Island yang sangat besar mengalir lima kali lebih cepat daripada yang terjadi pada 1992.
Es laut lepas Antartika sangat bervariasi, dan beberapa daerah benar-benar mencapai rekor tertinggi dalam beberapa tahun terakhir. Namun, catatan-catatan itu dapat menghasilkan sidik jari dari perubahan iklim, karena mereka mungkin dihasilkan dari es di darat yang bergerak ke laut ketika gletser mencair atau dari perubahan yang berkaitan dengan pemanasan menjadi angin. Namun pada tahun 2017, pola rekor tertinggi es ini tiba-tiba berbalik, dengan terjadinya rekor terendah. Pada tanggal 3 Maret 2017, es laut Antartika diukur pada tingkat 71.000 mil persegi (184.000 kilometer persegi) kurang dari yang sebelumnya rendah, dari tahun 1997.
Memanaskan
Pemanasan global juga akan mengubah berbagai hal di antara kutub. Banyak daerah yang sudah kering diperkirakan akan semakin kering saat dunia menghangat. Dataran rendah di bagian barat daya dan tengah Amerika Serikat, misalnya, diperkirakan akan mengalami "megadroughts" selama beberapa dekade lebih keras daripada apa pun dalam ingatan manusia.
"Masa depan kekeringan di Amerika Utara bagian barat kemungkinan akan lebih buruk daripada yang pernah dialami siapa pun dalam sejarah Amerika Serikat," Benjamin Cook, seorang ilmuwan iklim di Institut Studi Antariksa Goddard NASA di New York City yang menerbitkan penelitian pada tahun 2015 memproyeksikan kekeringan ini, kata Live Science. "Ini adalah kekeringan yang jauh melampaui pengalaman kontemporer kita sehingga hampir mustahil untuk dipikirkan."
Studi ini memperkirakan kemungkinan kekeringan 85% yang berlangsung setidaknya 35 tahun di wilayah itu pada tahun 2100. Pendorong utama, para peneliti menemukan, adalah meningkatnya penguapan air dari tanah yang semakin panas. Sebagian besar curah hujan yang jatuh di daerah kering ini akan hilang.
Sementara itu, penelitian 2014 menemukan bahwa banyak daerah kemungkinan akan melihat lebih sedikit curah hujan saat iklim menghangat. Wilayah subtropis, termasuk Mediterania, Amazon, Amerika Tengah, dan Indonesia, kemungkinan akan mengalami pukulan paling berat, demikian temuan studi itu, sementara Afrika Selatan, Meksiko, Australia Barat, dan California juga akan mengering.
Cuaca ekstrim
Dampak lain dari pemanasan global: cuaca ekstrem. Badai dan topan diperkirakan akan menjadi lebih intens saat planet ini menghangat. Lautan yang lebih panas menguapkan lebih banyak uap air, yang merupakan mesin yang menggerakkan badai ini. Panel Antarpemerintah untuk Perubahan Iklim PBB (IPCC) memperkirakan bahwa bahkan jika dunia mendiversifikasi sumber energi dan transisinya ke ekonomi yang tidak terlalu menggunakan bahan bakar fosil (dikenal sebagai skenario A1B), siklon tropis cenderung mencapai 11% lebih tinggi. intens rata-rata. Itu berarti lebih banyak angin dan kerusakan air di garis pantai yang rentan.
Paradoksnya, perubahan iklim juga dapat menyebabkan badai salju ekstrem yang lebih sering. Menurut Pusat Nasional untuk Informasi Lingkungan, badai salju ekstrem di bagian timur Amerika Serikat telah menjadi dua kali lebih umum daripada di awal 1900-an. Sekali lagi, perubahan ini terjadi karena pemanasan suhu lautan menyebabkan peningkatan penguapan kelembaban ke atmosfer. Kelembaban ini memperkuat badai yang melanda benua Amerika Serikat.
Gangguan lautan
Beberapa dampak paling langsung dari pemanasan global ada di bawah gelombang. Lautan bertindak sebagai penyerap karbon, yang berarti mereka menyerap karbon dioksida terlarut. Itu bukan hal yang buruk untuk atmosfer, tetapi itu tidak bagus untuk ekosistem laut. Ketika karbon dioksida bereaksi dengan air laut, pH air menurun (yaitu menjadi lebih asam), suatu proses yang dikenal sebagai pengasaman laut. Peningkatan keasaman ini menggerogoti cangkang dan kerangka kalsium karbonat yang menjadi tempat bergantung banyak organisme laut untuk bertahan hidup. Makhluk-makhluk ini termasuk kerang, pteropoda, dan karang, menurut NOAA.
Karang, khususnya, adalah kenari di tambang batu bara untuk perubahan iklim di lautan. Ilmuwan laut telah mengamati tingkat pemutihan karang yang mengkhawatirkan, peristiwa di mana karang mengeluarkan alga simbiotik yang memberi nutrisi pada karang dan memberi mereka warna-warna cerah. Pemutihan terjadi ketika karang ditekan, dan pemicu stres dapat mencakup suhu tinggi. Pada tahun 2016 dan 2017, Great Barrier Reef Australia mengalami peristiwa pemutihan back-to-back. Karang dapat bertahan hidup dari pemutihan, tetapi kejadian pemutihan yang berulang membuat kelangsungan hidup semakin kecil.
Tidak ada jeda iklim
Meskipun konsensus ilmiah yang luar biasa tentang penyebab dan realitas pemanasan global, masalah ini kontroversial secara politis. Misalnya, para penyangkal perubahan iklim berpendapat bahwa pemanasan melambat antara tahun 1998 dan 2012, sebuah fenomena yang dikenal sebagai "hiatus perubahan iklim."
Sayangnya untuk planet ini, hiatus tidak pernah terjadi. Dua studi, satu diterbitkan di jurnal Science pada 2015 dan satu diterbitkan pada 2017 di jurnal Science Advances, menganalisis ulang data suhu lautan yang menunjukkan perlambatan pemanasan dan menemukan bahwa itu hanyalah kesalahan pengukuran. Antara tahun 1950-an dan 1990-an, sebagian besar pengukuran suhu laut dilakukan di atas kapal penelitian. Air akan dipompa ke pipa melalui ruang mesin, yang akhirnya memanaskan air sedikit. Setelah 1990-an, para ilmuwan mulai menggunakan sistem berbasis pelampung laut, yang lebih akurat, untuk mengukur suhu lautan. Masalahnya muncul karena tidak ada yang mengoreksi perubahan pengukuran antara kapal dan pelampung. Membuat koreksi tersebut menunjukkan bahwa lautan rata-rata menghangat 0,22 derajat F (0,12 derajat C) per dekade sejak 2000, hampir dua kali lebih cepat dari perkiraan sebelumnya 0,12 derajat F (0,07 derajat C) per dekade.
Fakta cepat pemanasan global
Menurut NASA:
