Peta Greenland dengan perubahan suhu. Kredit gambar: ESA. Klik untuk memperbesar.
Para peneliti telah menggunakan lebih dari satu dekade nilai data dari altimeter radar pada satelit ERS ESA untuk menghasilkan gambar yang paling rinci tentang perubahan ketebalan di Greenland Ice Sheet.
Sebuah tim yang dipimpin Norwegia menggunakan data ERS untuk mengukur perubahan ketinggian di Greenland Ice Sheet dari tahun 1992 hingga 2003, menemukan pertumbuhan baru-baru ini di bagian interior diperkirakan sekitar enam sentimeter per tahun selama periode penelitian. Penelitian ini akan diterbitkan oleh Science Magazine pada bulan November, yang telah dipublikasikan di Science Express online pada 20 Oktober.
Altimeter radar ERS bekerja dengan mengirimkan 1800 pulsa radar yang terpisah ke Bumi per detik kemudian merekam berapa lama gema mereka memantul kembali 800 kilometer ke platform satelit. Sensor kali pulsa perjalanan ke bawah nanodetik untuk menghitung jarak ke planet di bawah ini ke akurasi maksimum dua sentimeter.
ESA memiliki setidaknya satu altimeter radar yang berfungsi di orbit kutub sejak Juli 1991, ketika ERS-1 diluncurkan. Wahana Pengamatan Bumi pertama ESA bergabung dengan ERS-2 pada April 1995, kemudian satelit sepuluh instrumen Envisat pada Maret 2002.
Hasilnya adalah set data jangka panjang yang bernilai secara ilmiah yang meliputi lautan dan daratan Bumi serta ladang es - yang dapat digunakan untuk mengurangi ketidakpastian tentang apakah lapisan es tanah tumbuh atau menyusut saat kekhawatiran tumbuh tentang efek pemanasan global.
Lapisan es yang meliputi pulau Greenland terbesar di Bumi memiliki luas 1 833 900 kilometer persegi dan ketebalan rata-rata 2,3 kilometer. Ini adalah konsentrasi air tawar beku terbesar kedua di Bumi dan jika itu mencair sepenuhnya permukaan laut global akan meningkat hingga tujuh meter.
Masuknya air tawar ke Atlantik Utara dari setiap peningkatan pencairan dari Lapisan Es Greenland juga dapat melemahkan Arus Teluk, berpotensi berdampak serius pada iklim Eropa utara dan dunia yang lebih luas.
Upaya untuk mengukur perubahan dalam Lapisan Es Greenland menggunakan pengamatan lapangan, pesawat terbang dan satelit telah meningkatkan pengetahuan ilmiah selama dekade terakhir, tetapi masih belum ada penilaian konsensus tentang keseimbangan massa keseluruhan lapisan es. Namun ada bukti pencairan dan penipisan di daerah marginal pesisir dalam beberapa tahun terakhir, serta indikasi bahwa gletser outlet Greenland besar dapat melonjak, mungkin sebagai tanggapan terhadap variasi iklim.
Yang kurang diketahui adalah perubahan yang terjadi di area interior yang luas dan tinggi dari lapisan es. Oleh karena itu tim ilmuwan internasional - dari Nansen Lingkungan dan Penginderaan Jauh Norwegia (NERSC), Pusat Mohn-Sverdrup untuk Studi Kelautan Global dan Oseanografi Operasional dan Pusat Penelitian Iklim Bjerknes, Pusat Penginderaan Lingkungan dan Jarak Jauh Nansen Internasional Rusia dan Amerika Serikat 'Pusat Penelitian Analisis Sistem Lingkungan - dipaksa untuk memperoleh dan menganalisis set data kontinu pengamatan altimeter satelit terpanjang dari ketinggian Greenland Ice Sheet.
Dengan menggabungkan puluhan juta titik data dari ERS-1 dan ERS-2, tim menentukan pola spasial variasi elevasi permukaan dan perubahan selama periode 11 tahun.
Hasilnya adalah gambar campuran, dengan peningkatan bersih 6,4 sentimeter per tahun di area interior di atas ketinggian 1500 meter. Di bawah ketinggian itu, laju perubahan ketinggian adalah minus 2,0 cm per tahun, yang secara umum cocok dilaporkan mengalami penipisan pada margin lapisan es. Tren di bawah 1.500 meter tidak termasuk daerah marginal yang curam di mana data altimeter saat ini tidak dapat digunakan.
Rata-rata peningkatan spasial adalah 5,4 cm per tahun di atas wilayah studi, ketika dikoreksi untuk pengangkatan Zaman Batuan setelah es di bawah lapisan es. Hasil ini luar biasa karena berbeda dengan temuan ilmiah sebelumnya tentang keseimbangan di es dataran tinggi Greenland.
Tim, yang dipimpin oleh Profesor Ola M. Johannessen dari NERSC, menganggap pertumbuhan interior Greenland Ice Sheet ini meningkat salju yang terkait dengan variabilitas dalam sirkulasi atmosfer regional yang dikenal sebagai North Atlantic Oscillation (NAO). Ditemukan pertama kali pada tahun 1920-an, NAO bertindak dalam cara yang mirip dengan fenomena El Nino di Pasifik, berkontribusi terhadap fluktuasi iklim di seluruh Atlantik Utara dan Eropa.
Membandingkan data mereka dengan indeks NAO, para peneliti membangun hubungan langsung antara perubahan ketinggian Lapisan Es Greenland dan fase positif dan negatif yang kuat dari NAO selama musim dingin, yang sebagian besar mengontrol suhu dan pola curah hujan di atas Greenland.
Profesor Johannessen berkomentar: "Ini korelasi negatif yang kuat antara perubahan ketinggian musim dingin dan indeks NAO, menunjukkan peran yang kurang dihargai dari musim dingin dan NAO untuk perubahan ketinggian - sebuah wildcard dalam skenario neraca massa Greenland Ice Sheet skenario di bawah pemanasan global."
Dia mengingatkan bahwa pertumbuhan baru-baru ini yang ditemukan oleh survei altimetri radar tidak selalu mencerminkan tren jangka panjang atau masa depan. Dengan variabilitas alami dalam siklus iklim lintang tinggi yang mencakup NAO menjadi sangat besar, bahkan set data 11 tahun tetap pendek.
"Jelas ada kebutuhan untuk pemantauan berkelanjutan menggunakan altimeter satelit baru dan pengamatan lainnya, bersama dengan model numerik untuk menghitung anggaran massa Greenland Ice Sheet," tambah Johannessen.
Studi pemodelan keseimbangan massa Greenland Ice Sheet di bawah pemanasan global rumah kaca telah menunjukkan bahwa kenaikan suhu hingga sekitar 3ºC menyebabkan perubahan keseimbangan massa positif pada ketinggian tinggi - karena akumulasi salju - dan negatif pada ketinggian rendah - karena salju yang meleleh melebihi akumulasi.
Model seperti itu setuju dengan hasil pengamatan baru. Namun setelah ambang itu tercapai, berpotensi dalam seratus tahun ke depan, kerugian dari pencairan akan melebihi akumulasi dari kenaikan salju - maka krisis Greenland Ice Sheet akan terjadi.
Sebuah makalah yang diterbitkan dalam Science pada bulan Juni tahun ini merinci hasil analisis yang sama dari Lapisan Es Antartika berdasarkan data altimeter radar ERS, yang dilakukan oleh tim yang dipimpin oleh Profesor Curt Davis dari University of Missouri-Columbia.
Hasilnya menunjukkan penebalan di Antartika Timur pada urutan 1,8 cm per tahun, tetapi menipis di sebagian besar Antartika Barat. Data tidak tersedia untuk sebagian besar Semenanjung Antartika, yang mengalami penipisan lapisan es baru-baru ini karena pemanasan iklim regional, lagi-lagi karena keterbatasan kinerja altimeter radar saat ini.
Misi CryoSat ESA, hilang saat diluncurkan pada 8 Oktober, membawa radar altimeter radar pertama di dunia yang dibuat khusus untuk digunakan di atas es darat dan laut. Dalam konteks lapisan es tanah, CryoSat akan mampu memperoleh data di atas lereng es yang curam yang tetap tidak terlihat oleh altimeter radar saat ini - ini menjadi wilayah di mana kerugian terbesar terjadi.
Upaya sedang dilakukan untuk menyelidiki kemungkinan membangun dan menerbangkan CryoSat-2, dengan keputusan yang akan diambil pada akhir tahun. Sementara itu, catatan klimatologis yang berharga dari perubahan lapisan es yang dibuat oleh ERS dan Envisat akan terus diperpanjang.
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
