Untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah menunjukkan bahwa pengukuran yang tepat dari medan gravitasi bumi yang berubah secara efektif dapat memantau perubahan iklim dan cuaca di planet ini.
Temuan ini berasal dari data bernilai lebih dari setahun dari Gravity Recovery dan Climate Experiment, atau Grace. Grace adalah pesawat ruang angkasa dua, kemitraan bersama NASA dan German Aerospace Center.
Hasil yang diterbitkan dalam jurnal Science menunjukkan bahwa perubahan bulanan dalam distribusi massa air dan es dapat diperkirakan dengan mengukur perubahan di bidang gravitasi bumi. Data Grace mengukur berat hingga 10 sentimeter (empat inci) akumulasi air tanah dari hujan tropis yang deras, khususnya di lembah Amazon dan Asia Tenggara. Sinyal yang lebih kecil yang disebabkan oleh perubahan sirkulasi laut juga terlihat.
Diluncurkan pada bulan Maret 2002, Grace melacak perubahan di bidang gravitasi bumi. Grace merasakan variasi kecil dalam tarikan gravitasi dari perubahan lokal pada massa Bumi. Untuk melakukan ini, Grace mengukur, untuk seperseratus lebar rambut manusia, mengubah pemisahan dua pesawat ruang angkasa yang identik dalam orbit yang sama yang berjarak sekitar 220 kilometer (137 mil).
Grace memetakan variasi-variasi ini dari bulan ke bulan, mengikuti perubahan yang ditimbulkan oleh musim, pola cuaca dan perubahan iklim jangka pendek. Memahami bagaimana massa Bumi bervariasi dari waktu ke waktu adalah komponen penting yang diperlukan untuk mempelajari perubahan permukaan laut global, massa es kutub, arus laut dalam, dan penipisan serta pengisian ulang akuifer benua.
Peta bulanan Grace hingga 100 kali lebih akurat daripada yang ada, secara substansial meningkatkan akurasi banyak teknik yang digunakan oleh ahli kelautan, ahli hidrologi, ahli glasiologi, ahli geologi dan ilmuwan lainnya untuk mempelajari fenomena yang mempengaruhi iklim.
“Pengukuran air permukaan di cekungan sungai besar yang tidak dapat diakses sulit diperoleh, sementara akuifer bawah tanah dan arus laut dalam hampir tidak mungkin diukur,” kata Dr. Byron Tapley, peneliti utama Grace di University of Texas Center untuk Penelitian Ruang Angkasa di Austin, Texas. “Grace memberi kita alat baru yang kuat untuk melacak bagaimana air bergerak dari satu tempat ke tempat lain, mempengaruhi iklim dan cuaca. Hasil awal ini memberi kami keyakinan besar Grace akan memberikan kontribusi penting untuk penelitian iklim di tahun-tahun mendatang, ”tambahnya.
“Keakuratan pengukuran Grace yang tak tertandingi membuka sejumlah perspektif ilmiah baru,” kata Dr. Christoph Reigber dari GeoForschungsZentrum Potsdam di Jerman. "Pengamatan variasi massa di atas lautan akan membantu dalam menafsirkan sinyal tahunan dalam perubahan permukaan laut jangka panjang yang telah menjadi indikator perubahan iklim yang penting," kata Reigber.
Michael Watkins, ilmuwan proyek Grace di Jet Propulsion Laboratory NASA, Pasadena, Calif., Mengatakan hasil itu menandai kelahiran bidang baru penginderaan jauh. "Selama 20 tahun terakhir, kami telah melakukan pengukuran primitif dari perubahan di bidang gravitasi bumi dalam skala ribuan kilometer, tetapi ini adalah pertama kalinya kami dapat menunjukkan bahwa pengukuran gravitasi dapat benar-benar berguna untuk pemantauan iklim," dia berkata.
“Pengukuran gravitasi Grace akan dikombinasikan dengan model air untuk membuat sketsa gambaran yang sangat akurat tentang distribusi air di seluruh dunia. Bersama dengan pesawat ruang angkasa NASA lainnya, Grace akan membantu para ilmuwan lebih memahami siklus air global dan perubahannya, ”tambah Watkins.
Pusat Penelitian Luar Angkasa Universitas Texas memiliki tanggung jawab misi keseluruhan. Elemen misi Jerman adalah tanggung jawab GeoForschungsZentrum Potsdam. Pemrosesan data sains, distribusi, pengarsipan, dan verifikasi produk dikelola di bawah pengaturan kerja sama antara JPL, University of Texas dan GeoForschungsZentrum Potsdam.
Untuk informasi lebih lanjut tentang Grace di Internet, kunjungi http://www.csr.utexas.edu/grace atau http://www.gfz-potsdam.de/grace. Untuk informasi tentang program NASA di Internet, kunjungi http://www.nasa.gov.
Sumber Asli: Rilis Berita NASA / JPL
