Permafrost Arktik dapat mencair begitu cepat sehingga memicu tanah longsor, menenggelamkan hutan dan membuka lubang pembuangan yang menganga. Pencairan yang cepat ini, yang dijelaskan dalam sebuah studi baru, dapat secara dramatis membentuk kembali lanskap Arktik hanya dalam beberapa bulan.
Permafrost yang cepat meleleh juga lebih luas daripada yang diperkirakan sebelumnya. Sekitar 20% dari lapisan es Kutub Utara - campuran pasir beku, tanah dan batu - juga memiliki volume es tanah yang tinggi, sehingga rentan terhadap pencairan yang cepat. Ketika es yang mengikat material berbatu meleleh, es itu meninggalkan permukaan tanah berawa yang dikenal sebagai thermokarst.
Model iklim sebelumnya mengabaikan permukaan semacam ini dalam memperkirakan hilangnya lapisan es Kutub Utara, lapor para peneliti. Kelalaian itu cenderung merongrong prediksi tentang seberapa banyak karbon yang diasingkan dapat dilepaskan dengan mencairkan lapisan es, dan perkiraan baru menunjukkan bahwa lapisan es dapat memompa karbon dua kali lebih banyak ke atmosfer seperti yang diperkirakan para ilmuwan sebelumnya, studi menemukan.
Air beku mengambil lebih banyak ruang daripada air cair, jadi ketika permafrost yang kaya es mencair dengan cepat - "karena perubahan iklim atau api atau gangguan lainnya" - itu mengubah ekosistem Arktik yang sebelumnya beku menjadi "banjir pekat" yang rawan banjir. dan keruntuhan tanah, kata penulis studi utama Merritt Turetsky, direktur Institute of Arktic and Alpine Research (INSTAAR) di University of Colorado Boulder.
"Ini bisa terjadi dengan sangat cepat, menyebabkan ekosistem yang relatif kering dan padat (seperti hutan) berubah menjadi danau dalam hitungan bulan hingga tahun," dan efeknya dapat meluas ke tanah hingga kedalaman beberapa meter, Turetsky mengatakan kepada Live Science dalam email.
Sebagai perbandingan, "pencairan bertahap perlahan mempengaruhi tanah dengan sentimeter selama beberapa dekade," kata Turetsky.
Menciptakan umpan balik
Di seberang Kutub Utara, lapisan es beku yang lama mencair saat perubahan iklim mendorong suhu global lebih tinggi. Permafrost mewakili sekitar 15% dari tanah Bumi, tetapi ia menyimpan sekitar 60% karbon yang tersimpan di tanah planet ini: sekitar 1,5 triliun ton (1,4 triliun metrik ton) karbon, menurut Pusat Data Salju dan Es Nasional.
Ketika permafrost mencair, ia melepaskan karbon yang tersimpan ke atmosfer. Rilis ini kemudian dapat mempercepat pemanasan global; siklus ini dikenal sebagai umpan balik iklim, tulis para ilmuwan dalam penelitian ini.
Faktanya, emisi karbon dari termokarst yang dicairkan dengan cepat sekitar 965.000 mil persegi (2,5 juta kilometer persegi) dapat memberikan umpan balik iklim yang serupa dengan emisi yang dihasilkan oleh permafrost hampir 7 juta mil persegi (18 juta km persegi) yang mencair secara bertahap, para peneliti melaporkan .
Namun, pencairan cepat dari permafrost "tidak terwakili dalam model global yang ada," rekan penulis studi David Lawrence, seorang ilmuwan senior di Pusat Nasional untuk Penelitian Atmosfer, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Mencairnya lapisan es yang tiba-tiba kemungkinan tidak dimasukkan dalam model emisi sebelumnya karena itu mewakili persentase kecil dari permukaan tanah Kutub Utara, Turetsky menjelaskan.
"Studi kami membuktikan bahwa model perlu memperhitungkan kedua jenis pencairan lapisan es - baik perubahan lambat dan stabil maupun thermokarst yang tiba-tiba - jika tujuannya adalah untuk mengukur umpan balik iklim di Kutub Utara," tambah Turetsky.
Temuan ini dipublikasikan secara online 3 Februari di jurnal Nature Geoscience.
