Sebagai bagian dari inisiatif Ice Memory, para peneliti PSI, bersama rekan-rekannya dari Universitas Fribourg dan Universitas Ca' Foscari Venesia serta Institut Ilmu Pengetahuan Polar dari Dewan Riset Nasional Italia (CNR), menganalisis inti es yang dibor pada tahun 2018 dan 2020 dari gletser Corbassière di Grand Combin di kanton Valais. Perbandingan dua set inti es yang dipublikasikan di Geosains Alam menunjukkan: Pemanasan global setidaknya telah membuat gletser ini tidak dapat digunakan sebagai arsip iklim.
Informasi yang dapat dipercaya tentang iklim dan polusi udara di masa lalu tidak lagi dapat diperoleh dari gletser Corbassière di pegunungan Grand Combin, karena pencairan gletser pegunungan berlangsung lebih cepat dari perkiraan sebelumnya. Kesimpulan serius ini dicapai oleh para peneliti yang dipimpin oleh Margit Schwikowski, kepala Laboratorium Kimia Lingkungan di PSI, dan Carla Huber, mahasiswa PhD dan penulis pertama studi tersebut, ketika mereka membandingkan tanda-tanda materi partikulat yang terkunci di lapisan tahunan bumi. Es. Gletser sangat berharga untuk penelitian iklim. Kondisi iklim dan komposisi atmosfer di masa lalu terawetkan di dalam esnya. Oleh karena itu, sama seperti lingkaran pohon dan sedimen laut, mereka dapat berfungsi sebagai arsip iklim untuk penelitian.
Biasanya, jumlah zat jejak yang terikat partikel dalam es berfluktuasi seiring musim. Zat seperti amonium, nitrat, dan sulfat berasal dari udara dan disimpan di gletser melalui hujan salju: Konsentrasinya tinggi di musim panas dan rendah di musim dingin, karena jumlah polusi udara yang lebih sedikit dapat muncul dari lembah saat udara dingin. Inti es tahun 2018, yang dibor dari kedalaman hingga 14 meter selama studi pendahuluan dan mengandung endapan yang berasal dari tahun 2011, menunjukkan fluktuasi tersebut sesuai perkiraan. Namun inti tahun 2020, dari kedalaman hingga 18 meter – yang dibor di bawah kepemimpinan peneliti PSI Theo Jenk – menunjukkan fluktuasi tersebut hanya terjadi pada tiga atau empat lapisan tahunan teratas. Semakin dalam lapisan es – yaitu, semakin jauh di masa lalu – kurva yang menunjukkan konsentrasi zat-zat jejak menjadi lebih datar, dan jumlah totalnya menjadi lebih rendah. Tim Schwikowski melaporkan hal ini dalam jurnal edisi terbaru Geosains Alam.
Tersapu oleh air lelehan
Penjelasan mereka atas perbedaan yang diamati: Antara tahun 2018 dan 2020, pencairan gletser pasti sangat parah sehingga sejumlah besar air dari permukaan menembus ke dalam gletser dan membawa zat-zat yang dikandungnya ke kedalaman. “Tetapi tampaknya air di sana tidak membeku lagi, sehingga memusatkan zat-zat sisa tersebut,” ahli kimia lingkungan tersebut menyimpulkan, “tetapi justru mengalir dan benar-benar menghanyutkan zat-zat tersebut.” Tentu saja, hal itu mendistorsi tanda tangan dari inklusi berlapis. Arsip iklim hancur. Seolah-olah seseorang telah membobol perpustakaan dan tidak hanya mengacaukan semua rak dan buku, tetapi juga mencuri banyak buku dan mencampurkan kata-kata satu per satu ke dalam kata-kata yang tersisa, sehingga mustahil untuk merekonstruksi teks aslinya.
Para peneliti memeriksa data meteorologi dari tahun 2018 hingga 2020: Karena tidak ada stasiun cuaca di puncak Grand Combin, mereka menggabungkan data dari stasiun-stasiun di sekitarnya dan mengekstrapolasinya ke area studi di gunung tersebut. Menurut perhitungan ini, cuaca di gletser hangat sejalan dengan tren iklim secara umum, tetapi tahun-tahun ini bukanlah tahun-tahun yang ekstrim. “Dari sini kami menyimpulkan bahwa tidak ada satu pun pemicu yang menyebabkan pencairan yang kuat ini, namun hal ini diakibatkan oleh suhu panas yang terjadi beberapa tahun terakhir di masa lalu,” kata Schwikowski. “Tampaknya ambang batas telah terlampaui, yang kini menimbulkan dampak yang relatif kuat.”
Dinamika yang tidak terduga
Intinya adalah bahwa contoh Grand Combin menunjukkan bahwa pencairan gletser berlangsung lebih dinamis daripada perkiraan para ahli. “Sudah lama terlihat jelas bahwa lidah gletser semakin menyusut. Namun kami tidak menyangka bahwa wilayah yang menjadi sumber gletser dataran tinggi juga akan terkena dampak yang begitu parah – yaitu bagian tertingginya, tempat terjadinya pembentukan kembali es.” Sejauh ini, para peneliti telah meneliti distribusi isotop oksigen di dalam es, yang dapat memberikan informasi tentang perkembangan suhu, dan senyawa ionik seperti amonium, nitrat, dan sulfat. Selanjutnya mereka ingin menganalisis sejauh mana pengaruh zat organik di dalam es.
Memori Es: Suaka inti es di Antartika
Alasan lain mengapa Schwikowski tertarik dengan hal ini adalah karena, bersama dengan pakar inti es lainnya dari seluruh dunia, dia terlibat dalam inisiatif yang dipimpin oleh Ice Memory Foundation. Tujuan dari upaya penelitian ini adalah untuk mendapatkan inti es dari 20 gletser yang terancam punah di seluruh dunia dalam 20 tahun dan mengumpulkannya dalam arsip iklim global. Inti-inti tersebut, dipotong menjadi batang-batang dengan panjang sekitar satu meter dan diameter delapan sentimeter, yang diambil satu per satu dari kedalaman, akan disimpan secara permanen dan aman di sebuah gua es di stasiun penelitian Italia-Prancis Concordia di Antartika – yang dikelola oleh organisasi internasional. pemerintahan dalam jangka panjang. Suhu yang dapat diandalkan di dekat Kutub Selatan, rata-rata minus 50 derajat Celcius, memastikan bahwa inti-inti tersebut akan tetap dapat digunakan untuk penelitian di masa depan, bahkan jika pemanasan global menyebabkan semua gletser di pegunungan Alpen mencair pada suatu saat. Hal ini penting karena metode analisis terus ditingkatkan, dan generasi ilmuwan masa depan dapat memperoleh informasi yang sangat berbeda dari es.
Inti es Grand Combin seharusnya menjadi salah satu dari 20 sampel gletser ini. “Tetapi kami sudah menyadari, di gunung, bahwa tidak ada hasil apa pun,” kata Schwikowski. “Seperti yang saya katakan, uji pengeboran tahun 2018 masih terlihat bagus. Namun beberapa kali pada tahun 2020 kami menemukan lapisan es tebal dan padat yang terbentuk saat air mencair dan membeku kembali. Kami menemukan lapisan yang sangat tebal pada kedalaman 17 hingga 18 meter, yang berada di bawah lapisan lunak dan sangat berair. Transisi ini menimbulkan masalah besar bagi kami. Apalagi saat kami mengebor lebih dalam lalu menariknya keluar, bor tersebut tersangkut di lapisan es yang keras. Kami hampir kehilangan perangkat mahal ini.”
“Karena upaya lebih lanjut di bagian lain pelana gletser menemui lapisan yang sama, dan kesulitan yang sama, para peneliti harus menghentikan ekspedisi tersebut. Mereka sebenarnya ingin mengebor sedalam 80 meter, hingga ke batuan dasar, untuk mencatat seluruh arsip gletser, yang berusia ribuan tahun. Namun hal ini tidak mungkin dilakukan. “Dan analisis kami kini telah mengonfirmasi hal tersebut,” kata Schwikowski. “Di Grand Combin, kita sudah terlambat.”
Berpacu dengan waktu
Hal ini dikhawatirkan juga terjadi pada gletser lain di seluruh dunia yang belum diambil sampelnya sebagai bagian dari Ice Memory. Di Pegunungan Alpen, selain gletser Col du Dôme di Mont Blanc pada ketinggian 4.250 meter, tempat tim proyek pertama kali melakukan pengeboran pada tahun 2016, hanya ada Colle Gnifetti di perbatasan Italia-Swiss, yang bahkan lebih tinggi lagi yaitu 4.450 meter sehingga lebih dingin daripada gletser. Gletser Grand Combin. Di sana tim PSI bersama mitra Ice Memory Foundation sebenarnya bisa mendapatkan inti es dengan tanda tangan yang masih utuh pada tahun berikutnya. Inti dari Illimani di Andes Bolivia, dari Belukha di Altai Rusia, dan dari Elbrus di Kaukasus telah diamankan. Tahun lalu, ada juga ekspedisi ke Spitsbergen dan Col del Lys di Italia; analisis mereka masih tertunda. Ekspedisi ke Kilimanjaro, yang merupakan satu-satunya wilayah es terbesar di Afrika, gagal tahun lalu karena masalah politik dan administratif.
Proyek ini berpacu dengan waktu. Ini sama sekali tidak menjamin keberhasilannya. Kemunduran seperti yang terjadi di Grand Combin semakin mungkin terjadi setiap tahunnya.