Sekitar 700 tahun yang lalu, sebelum manusia mulai memompa karbon ke atmosfer dan menghangatkan iklim, Bumi dingin dalam peristiwa pendinginan berabad-abad yang disebut Zaman Es Kecil.
Hari ini, penelitian baru menemukan, kedalaman Pasifik masih menyimpan ingatan masa dingin ini. Lebih dari satu mil (2 kilometer) ke bawah, Samudra Pasifik mendapatkan sedikit lebih dingin karena air yang terakhir di permukaan selama Zaman Es Kecil baru saja bercampur dengan air yang lebih dalam, lebih hangat.
Gema suhu yang menakutkan dari era masa lalu ini penting bagi para ilmuwan iklim modern karena kapasitas lautan untuk menahan panas memengaruhi apa yang terjadi di atmosfer dan di darat, kata peneliti studi Jake Gebbie, ahli kelautan fisikawan di Woods Hole Oceanographic Institution di Massachusetts.
"Jika kita akan memahami perubahan iklim," kata Gebbie kepada Live Science, "ini semua tentang mencoba mempelajari di mana panas dan karbon bergerak di sekitar sistem Bumi."
Menyelam dalam-dalam
Gebbie dan koleganya di Universitas Harvard, Peter Huybers, sebelumnya menemukan bahwa perairan Pasifik yang dalam memang sangat tua. Di bawah sekitar 1,5 mil (2,5 km) di bawah permukaan, perairan Pasifik dalam terakhir melihat permukaan sekitar 1.000 tahun yang lalu, para peneliti melaporkan pada tahun 2012. Apa artinya ini, kata Gebbie, adalah bahwa Anda harus dapat mendeteksi petunjuk seperti apa permukaan laut masa lalu dengan memeriksa perairan laut yang dalam.
Masalahnya adalah sulit mempelajari setengah bagian dasar lautan, kata Gebbie. Sejak tahun 2002, sebuah konsorsium internasional yang disebut Program Argo telah menggunakan instrumen mengambang untuk mengukur suhu, salinitas, dan fitur laut lainnya di seluruh dunia; instrumen tersebut, bagaimanapun, jangan pergi di bawah 1,2 mil (2 km). Survei mendalam global terakhir adalah sesuatu yang disebut Eksperimen Sirkulasi Lautan Dunia pada 1990-an, kata Gebbie.
Menggunakan data dari survei itu, Gebbie dan Huybers melatih model komputer untuk meniru pola sirkulasi modern di lautan. Namun, untuk melihat pola sejarah, mereka membutuhkan beberapa data dunia nyata sebagai perbandingan. Untungnya, mereka memilikinya dalam survei oseanografi modern pertama: The HMS Challenger pada pertengahan 1870-an.
Kehidupan baru untuk data lama
HMS Challenger adalah kapal survei Inggris yang melakukan perjalanan 70.000 mil laut (130.000 km) untuk ekspedisi antara 1872 dan 1876. Para kru Challenger secara berkala menjatuhkan termometer pada tali ke bawah 1,2 mil (2 km). Gebbie dan Huybers harus mengoreksi data ini sedikit, karena tekanan di lautan dalam dapat mengompresi merkuri dalam termometer gaya lama, memiringkan pengukuran.
Koreksi tersebut mengungkapkan bahwa selama 125 tahun terakhir, Samudra Atlantik telah memanas di semua kedalaman, sementara Pasifik menunjukkan tren pendinginan selama abad ke-20 yang dimulai antara kedalaman 1,1 dan 1,6 mil (1,8 dan 2,6 km), para peneliti melaporkan di Jan 4 edisi jurnal Science.
Jumlah pendinginan yang tepat belum jelas, tetapi itu kecil, para peneliti menemukan, mungkin antara 0,036 derajat dan 0,144 derajat Fahrenheit (0,02 derajat dan 0,08 derajat Celsius). Angka-angka itu adalah pendahuluan, kata Gebbie, dan para peneliti berencana untuk melihat lebih dekat pada data untuk membuatnya lebih tepat.
Namun, perbedaan suhu antara perairan Atlantik dan Pasifik masuk akal, kata Gebbie. Perairan Samudra Atlantik lebih mudah bercampur dibandingkan perairan Pasifik. Ini sebagian karena air yang dingin dan padat memasuki Atlantik dari daerah kutub Selatan dan Utara, kata Gebbie. Perairan ini tenggelam ke dasar agak cepat, memaksa pengadukan cepat. Pasifik lebih besar dan tidak diisi ulang sama sekali dari utara, jadi perairannya yang dalam nongkrong di dekat bagian bawah lebih lama.
Itu berarti bahwa pola iklim lama juga nongkrong lebih lama. Dalam hal ini, kata Gebbie, tren pendinginan disebabkan oleh pencampuran air permukaan lama dari dua periode yang berbeda. Yang pertama adalah Periode Hangat Abad Pertengahan, periode nyaman antara sekitar 950 M dan 1250 M. Pada kedalaman lebih dari satu mil (2 km), air yang ada di permukaan selama Periode Warm Abad Pertengahan kini digantikan oleh air dingin dari Little. Zaman Es.
Namun, semua ini dibayangi oleh pemanasan modern, kata Gebbie. Perbedaan suhu permukaan laut dari Zaman Pertengahan Abad Pertengahan hingga Zaman Es Kecil sekitar 0,72 derajat F (0,4 derajat C) selama 900 tahun, katanya. Sebagai perbandingan, suhu permukaan laut telah naik 1,5 derajat F (0,8 derajat C) sejak 1901, menurut data National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Ilmuwan iklim berabad-abad di masa depan tidak akan dapat melihat petunjuk dari Periode Hangat Abad Pertengahan atau Zaman Es Kecil di Pasifik, kata Gebbie; itu semua akan terhapus oleh efek pemanasan abad ke-20.
Namun demikian, temuan ini penting untuk hari ini. Memperhatikan laut dalam akan membantu pemodel iklim mengembangkan perkiraan yang lebih baik untuk perubahan iklim di masa depan, kata Gebbie.
"Jika Anda benar-benar ingin mencapai bagian bawah dari tren iklim jangka panjang, puluhan tahun dan lebih lama," katanya, "Anda tidak dapat mengabaikan samudera yang dalam."
