Es ditemukan di seluruh dunia dalam berbagai bentuk. Lebih dari sekadar air beku, berbagai bentuk es menceritakan kisah lingkungan mereka saat mereka berubah seiring musim dan menunjukkan tren perubahan iklim di Bumi.
Para ilmuwan mempelajari sampel inti yang diambil dari kedalaman formasi es besar, seperti lapisan es dan gletser, untuk mengungkap bagaimana iklim lokal telah berubah selama ratusan tahun dan untuk membantu memprediksi bagaimana iklim akan berubah di masa depan, kata Melissa Hage, seorang pakar lingkungan ilmuwan dan asisten profesor di Oxford College of Emory University di Georgia.
Di sini kita mendefinisikan istilah umum yang menggambarkan berbagai jenis formasi es yang ditemukan di seluruh dunia.
Gletser
Gletser adalah massa es air tawar yang besar di daratan yang terbentuk dari salju yang turun yang akhirnya menjadi sangat berat sehingga terkompres menjadi es, menurut Pusat Data Salju dan Es Nasional (NSIDC). Ukuran gletser berkisar dari sekitar panjang lapangan sepak bola (120 yard, atau 110 meter) hingga beberapa ratus mil panjangnya, dan dapat ditemukan di setiap benua.
Secara teknis, gletser adalah bentuk es yang lebih kecil dan lapisan es, yang semuanya adalah massa es besar yang perlahan merayap melintasi bentang alam, terlepas dari apa yang ada di bawahnya. Raksasa es yang bergerak lambat ini dapat melintasi seluruh jajaran gunung dan bahkan gunung berapi aktif, menurut Benjamin Edwards, seorang ahli vulkanologi di Dickinson College di Pennsylvania, yang mempelajari interaksi antara gletser dan gunung berapi.
Gletser berhenti tumbuh di tempat mereka bertemu lautan dan air asin yang lebih hangat mencairkan tepi massa air tawar yang beku. Temperatur lautan yang menghangat telah meningkatkan laju pencairan gletser dan formasi es lainnya seperti gunung es dan rak es di atau di sebelah samudera, menurut Justin Burton, seorang fisikawan di Emory College di Georgia, yang mempelajari fisika kehilangan gletser. Gletser adalah salah satu indikator lingkungan terbaik untuk perubahan iklim, karena perubahan nyata yang mereka alami dalam skala waktu sesingkat beberapa hari.
Gunung es
Gunung es adalah massa besar, es mengambang air tawar yang telah pecah terpisah dari gletser, lapisan es atau rak es dan jatuh ke laut, menurut Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional (NOAA). Agar dapat disebut gunung es, massa es harus naik lebih dari 16 kaki (4,9 m) di atas permukaan laut, tebalnya antara 98 kaki dan 164 kaki (30 hingga 50 m) dan meliputi area seluas setidaknya 5.382 kaki persegi ( 500 m persegi).
Potongan-potongan es yang terlalu kecil untuk dikategorikan sebagai gunung es diberi nama yang lebih berwarna, menurut NSIDC. Misalnya, "bit bergy" biasanya adalah potongan-potongan es yang telah memecah gunung es dan tingginya kurang dari 15 kaki (5 m). "Growlers" adalah potongan es yang sedikit lebih kecil, seukuran truk pickup; dan potongan "kurang ajar" adalah fragmen yang tingginya kurang dari 6,5 kaki (2 m).
Gunung es juga bisa berbentuk tabular, yang menandakan gunung es terseret di tepi rak es. Juga dikenal sebagai pulau es di Kutub Utara, bentuk es persegi panjang yang besar ini biasanya memiliki puncak datar dengan sisi yang hampir tegak lurus.
Lapisan es
Lapisan es adalah formasi es terbesar di dunia. Dataran es yang sangat luas ini meliputi lebih dari 20.000 mil persegi (50.000 km persegi), menurut NSIDC. Hanya ada tiga lapisan es di Bumi, yang meliputi Greenland, Antartika Barat, dan Antartika Timur. Selama zaman es terakhir, lapisan es juga menutupi area besar di Amerika Utara, Amerika Selatan dan Eropa Utara.
Gabungan, lebih dari 99 persen air tawar di Bumi saat ini disimpan di lapisan es Greenland dan Antartika, menurut NSIDC. Para ilmuwan memperkirakan bahwa jika hanya lapisan es Greenland meleleh, permukaan laut akan naik sekitar 20 kaki (6 m) dan jika kedua lapisan es Antartika mencair, permukaan laut akan naik 200 kaki (60 m). Namun, perlu beberapa ratus tahun untuk lapisan es itu mencair.
Selama beberapa dekade terakhir, sebagian lapisan es di Antartika terus mencair. Sementara itu mungkin tampak seperti hanya sejumlah kecil lapisan es yang meleleh, itu sudah cukup untuk menyebabkan ketinggian benua meningkat, seperti halnya Islandia pada akhir zaman es terakhir, Edwards mengatakan kepada Live Science. Islandia melewati periode peningkatan vulkanisme selama waktu itu, yang berpotensi disebabkan oleh kerak yang pulih setelah es tidak lagi membebani. Hasil yang sama bisa menjadi perhatian bagi Antartika barat, Edwards berkata, "walaupun kita tidak benar-benar memahami daerah itu dengan cukup baik untuk mengetahui dengan pasti."
Tutup es dan bidang es
Lapisan es adalah lapisan es yang lebih kecil dari 20.000 mil persegi (50.000 km persegi). Struktur es ini biasanya terbentuk di daerah kutub yang sebagian besar datar dan pada ketinggian tinggi, menurut NSIDC. Islandia, misalnya, sebagian besar ditutupi oleh es. Tutup Es Vatnajökull di sisi timur Islandia adalah tutup es terbesar di Eropa, yang mencakup sekitar 3.127 mil persegi (8.100 km persegi) dan rata-rata setebal 1.300 kaki (400 m).
Lapangan es dan tutup es sangat mirip dalam ukuran dan lokasi, dan hanya berbeda dalam bagaimana aliran es dipengaruhi oleh lingkungannya, menurut National Park Service (NPS). Ladang es berisi gunung dan pegunungan yang muncul dari permukaan es dan mengubah bagaimana es mengalir, seperti batu besar yang mengintip di atas permukaan sungai, menyebabkan air mengalir di sekitarnya. Tutup es, di sisi lain, membangun diri mereka di atas medan apa pun dan menyebar dari pusatnya.
Ice mélange
Es mélange pada dasarnya adalah lumpur raksasa yang terbentuk di dalam es glasial yang terdiri dari es laut, gunung es dan kerabat kecil gunung es, menurut Burton. Mélange terbentuk ketika arus laut atau angin permukaan gagal untuk memindahkan massa es keluar dari fjord, membentuk batas parsial antara gletser dan lautan.
Es mélanges dianggap sebagai bahan granular terbesar di dunia karena sejumlah besar endapan dan cairan tersuspensi yang terkandung dalam lumpur es, kata Burton.
Karena es mélanges bukan es padat, air lautan yang relatif lebih hangat dapat meresap melalui es ke permukaan gletser. Karakteristik ini berarti ice mélange memiliki pengaruh besar pada seberapa banyak gletser pecah dan berapa banyak air tawar memasuki fjord.
Rak es
Mayoritas rak es Bumi ditemukan di sekitar pantai Antartika, tetapi mereka juga dapat ditemukan di mana saja es darat, seperti gletser, mengalir ke lautan yang dingin, menurut NSIDC. Rak-rak terbuat dari lembaran es mengambang yang terhubung ke daratan. Mereka terbentuk ketika es perlahan mengalir dari gletser dan es mengalir ke lautan, tetapi es tidak mencair segera karena suhu lautan yang dingin. Rak-rak kemudian dibangun dari es tambahan yang mengalir dari gletser.
Aliran es
Aliran es adalah sungai lapisan es yang mengalir relatif lebih cepat daripada es di sekitarnya, biasanya bergerak sekitar setengah mil (800 m) per tahun, rata-rata.
Gletser Jakobshavn di Greenland, gletser dengan aliran tercepat di dunia, kadang-kadang diklasifikasikan sebagai aliran es. Menurut sebuah artikel 2014 yang diterbitkan dalam jurnal Cryosphere, Jakobshavn bergerak dengan kecepatan sekitar 10,5 mil (17 km) per tahun.
Es laut
Es laut adalah air asin beku dan ditemukan di lautan kutub terpencil. Ini mencakup sekitar 9,65 juta mil persegi (25 juta km persegi) rata-rata Bumi per tahun, menurut NSIDC.
Es laut sangat penting bagi ekosistem dan iklim wilayah kutub dan juga dapat mempengaruhi sirkulasi dan cuaca laut, menurut Observatorium Bumi NASA. Potongan es air laut ini mengurangi erosi rak es dan gletser di dekat garis pantai dengan meminimalkan gelombang dan angin, dan menciptakan permukaan isolasi untuk mengurangi penguapan air dan hilangnya panas ke atmosfer. Selama bulan-bulan musim panas yang lebih hangat, pencairan es laut melepaskan nutrisi kembali ke lautan dan membuat permukaan lautan terkena sinar matahari, yang keduanya merangsang pertumbuhan fitoplankton, yang merupakan dasar dari jaring makanan laut.
Saat iklim Bumi mengalami perubahan yang cepat, es laut telah mencair dengan kecepatan lebih cepat daripada yang bisa dibekukan. Ini terutama terlihat di Kutub Utara, di mana suhu laut dan daratan naik lebih cepat daripada di tempat lain di Bumi, kata Edwards.
Bumi Bola Salju
Bumi beku, dijuluki Snowball Earth, mengacu pada periode waktu dalam catatan geologis ketika mayoritas, jika tidak semua, planet ini dibekukan, menurut Dartmouth Undergraduate Journal of Science.
"Empat zaman es, antara 750 dan 580 juta tahun yang lalu, mungkin sangat parah sehingga seluruh permukaan bumi, dari kutub ke kutub, termasuk lautan, benar-benar membeku," kata Hage. "Begitu lautan kutub mulai membeku, lebih banyak sinar matahari dipantulkan dari permukaan es putih dan pendinginan pun diperkuat."
Para ilmuwan memperkirakan bahwa suhu rata-rata di Bumi turun menjadi minus 58 derajat Fahrenheit (minus 50 derajat Celcius) selama periode ini dan bahwa siklus air (siklus di mana air mengalir di antara atmosfer, daratan, dan lautan) ditutup.
Tetapi ada beberapa perdebatan mengenai apakah Bumi benar-benar beku atau apakah masih ada bercak-bercak air kotor atau terbuka di ekuator di mana sinar matahari bisa masuk ke dalam air dan memungkinkan beberapa organisme untuk bertahan hidup.
Para ilmuwan percaya bahwa pada titik tertentu, kadar karbon dioksida meningkat di atmosfer, kemungkinan besar disebabkan oleh gunung berapi, yang meningkatkan suhu cukup untuk memulai kembali siklus air. Meningkatnya jumlah uap air di udara, selain karbon dioksida, memicu periode pemanasan yang tak terkendali, meningkatkan suhu global hingga 122 derajat F (50 derajat C) selama beberapa ratus tahun, kata Hage. Perubahan ringan pada orbit Bumi atau kemiringan aksial akhirnya membawa suhu rata-rata planet ke suhu yang mendukung kehidupan saat ini yaitu 58,6 derajat F (14,9 derajat C).
Penelitian menunjukkan bahwa ledakan besar kehidupan, yang dikenal sebagai ledakan Kambrium, terjadi pada akhir periode bola salju, menurut Museum Paleontologi Universitas California. Ini adalah periode paling awal yang diketahui dalam catatan fosil di mana kelompok-kelompok hewan utama (seperti brakiopoda dan trilobita) pertama kali muncul selama periode waktu yang singkat secara geologis (sekitar 40 juta tahun).
