Salah satu aspek yang paling mengkhawatirkan dari Perubahan Iklim adalah peran yang dimainkan oleh mekanisme umpan balik positif. Selain kenaikan suhu global karena peningkatan karbon dioksida dan emisi gas rumah kaca, ada dorongan tambahan yang diciptakan oleh penggundulan hutan, pengasaman laut, dan (yang paling penting) adalah hilangnya Topi Es Kutub Utara.
Namun, menurut sebuah studi baru oleh tim peneliti dari Sekolah Eksplorasi Bumi dan Luar Angkasa di Arizona State University, dimungkinkan untuk membekukan kembali bagian-bagian dari lapisan es Kutub Utara. Melalui teknik geoengineering yang akan bergantung pada pompa bertenaga angin, mereka percaya salah satu mekanisme umpan balik positif terbesar di planet ini dapat dinetralkan.
Studi mereka, berjudul "Manajemen Es Arktik", baru-baru ini muncul di Earth's Future, sebuah jurnal online yang diterbitkan oleh American Geophysical Union. Seperti yang mereka tunjukkan, laju saat ini di mana es Kutub Utara menghilang cukup membingungkan. Selain itu, umat manusia tidak mungkin mampu memerangi kenaikan suhu global dalam beberapa dekade mendatang tanpa kehadiran lapisan es di kutub.
Yang menjadi perhatian khusus adalah tingkat di mana es kutub telah menghilang, yang telah cukup jelas dalam beberapa dekade terakhir. Tingkat kehilangan diperkirakan antara 3,5% dan 4,1% per dekade, dengan penurunan keseluruhan setidaknya 15% sejak 1979 (ketika pengukuran satelit dimulai). Untuk memperburuk keadaan, laju hilangnya es semakin cepat.
Dari garis dasar sekitar 3% per dekade antara tahun 1978-1999, tingkat kehilangan sejak tahun 2000-an telah meningkat secara signifikan - ke titik bahwa tingkat es laut pada tahun 2016 adalah yang terendah kedua yang pernah tercatat. Seperti yang mereka nyatakan dalam Pendahuluan mereka (dan dengan dukungan berbagai sumber), masalahnya hanya akan menjadi lebih buruk antara sekarang dan pertengahan abad ke-21:
“Suhu rata-rata global telah diamati naik secara linear dengan CO kumulatif2 emisi dan diperkirakan akan terus melakukannya, menghasilkan peningkatan suhu mungkin 3 ° C atau lebih pada akhir abad ini. Wilayah Arktik akan terus menghangat lebih cepat daripada rata-rata global. Pengurangan es laut Arktik sepanjang tahun diproyeksikan dalam hampir semua skenario, dan hampir tanpa-es (<106 km2 tingkat es laut selama lima tahun berturut-turut) Samudra Arktik dianggap "kemungkinan" pada tahun 2050 dalam skenario bisnis seperti biasa. "
Salah satu alasan Arktik adalah pemanasan lebih cepat daripada yang ada di planet ini berkaitan dengan umpan balik albedo-es yang kuat. Pada dasarnya, es salju segar memantulkan hingga 90% sinar matahari sementara es laut memantulkan sinar matahari dengan albedo hingga 0,7, sedangkan air terbuka (yang memiliki albedo hampir 0,06) menyerap sebagian besar sinar matahari. Ergo, semakin banyak es mencair, semakin banyak sinar matahari yang diserap, mendorong suhu di Kutub Utara semakin tinggi.
Luas es laut Arktik (wilayah yang dicakup setidaknya 15% oleh es laut) pada bulan September 2007 (area putih). Kurva merah menunjukkan rata-rata 1981-2010. Kredit: Pusat Data Salju dan Es NasionalUntuk mengatasi masalah ini, tim peneliti - dipimpin oleh Steven J. Desch, seorang profesor dari Sekolah Eksplorasi Bumi dan Luar Angkasa - mempertimbangkan bagaimana peleburan terhubung dengan fluktuasi musiman. Pada dasarnya, es laut Kutub Utara semakin menipis dari waktu ke waktu karena es baru (alias "es tahun pertama"), yang dibuat dengan setiap musim dingin yang lewat, biasanya hanya setebal 1 meter (3,28 kaki).
Es yang bertahan selama musim panas di Arktik mampu tumbuh dan menjadi "es multi-tahun", dengan ketebalan khas 2 hingga 4 meter (6,56 hingga 13,12 kaki). Namun berkat tren saat ini, di mana musim panas semakin hangat, "es tahun pertama" telah menyerah pada pencairan musim panas dan retak sebelum dapat tumbuh. Sementara es multi-tahun terdiri dari 50 hingga 60% dari semua es di Samudra Arktik pada 1980-an, pada 2010, es hanya 15%.
Dengan pemikiran ini, Desch dan rekan-rekannya mempertimbangkan solusi yang mungkin yang akan memastikan bahwa "es tahun pertama" akan memiliki peluang yang lebih baik untuk bertahan hidup di musim panas. Dengan menempatkan mesin yang akan menggunakan tenaga angin untuk menghasilkan pompa, mereka memperkirakan bahwa air dapat dibawa ke permukaan selama musim dingin Arktik, ketika itu akan memiliki peluang terbaik untuk pembekuan.
Berdasarkan perhitungan kecepatan angin di Kutub Utara, mereka menghitung bahwa turbin angin dengan bilah berdiameter 6 meter akan menghasilkan listrik yang cukup sehingga satu pompa dapat menaikkan air hingga ketinggian 7 meter, dan pada laju 27 metrik ton ( 29,76 ton AS) per jam. Efek bersihnya adalah lapisan es yang lebih tebal di seluruh area yang terkena, yang akan memiliki peluang lebih baik untuk selamat selama musim panas.
Seiring waktu, umpan balik negatif yang diciptakan oleh lebih banyak es akan menyebabkan lebih sedikit sinar matahari yang diserap oleh lautan Kutub Utara, sehingga mengarah pada lebih banyak pendinginan dan lebih banyak akumulasi es. Mereka mengklaim, ini dapat dilakukan dengan anggaran yang relatif sederhana yaitu $ 500 miliar per tahun untuk seluruh Arktik, atau $ 50 miliar per tahun untuk 10% Arktik.
Walaupun ini mungkin terdengar seperti angka yang besar, mereka dengan cepat menunjukkan bahwa para pemain yang menutupi seluruh Kutub Utara dengan pompa-pompa yang menciptakan es - yang dapat menghemat triliunan dalam PDB dan kehidupan yang tak terhitung - setara dengan hanya 0,64% dari produk domestik bruto dunia saat ini (PDB) sebesar $ 78 triliun. Untuk negara seperti Amerika Serikat, itu hanya mewakili 13% dari anggaran federal saat ini ($ 3,8 triliun).
Dan sementara ada beberapa aspek dari proposal ini yang masih perlu dikerjakan (yang sepenuhnya diakui Desch dan timnya), konsep ini tampaknya secara teori bagus. Tidak hanya memperhitungkan cara perubahan musiman dan Perubahan Iklim dihubungkan di Kutub Utara, ia mengakui bagaimana umat manusia tidak mungkin dapat mengatasi Perubahan Iklim tanpa menggunakan teknik geoengineering.
Dan karena es Kutub Utara adalah salah satu hal terpenting ketika mengatur suhu global, masuk akal untuk memulai di sini.
