Rencana Menyelamatkan Es Kutub Utara dengan Butiran Kaca

Suara.com - Khawatir tindakan memerangi perubahan iklim terlalu lambat membuat sejumlah ilmuwan menguji metode tak biasa untuk membendung hilangnya es di Laut Arktika.

Salah satu karakteristik es di Laut Arktika yang paling penting, namun kurang dipahami, adalah kemampuan permukaannya untuk memantulkan sinar matahari.

Setidaknya selama spesies kita hidup, lautan beku di tempat paling utara Bumi ini telah bertindak seperti payung besar yang menjaga planet kita tetap dingin dan menstabilkan iklim.

Namun sekarang, sebagian besar es-es tersebut menghilang dengan cepat.

Suhu yang terus naik membuat Arktika terkunci dalam efek timbal balik yang merusak: semakin hangat suhu, semakin banyak es di permukaan mencair ke lautan berwarna biru yang lebih gelap sehingga menyerap lebih banyak panas matahari ketimbang memantulkannya kembali ke angkasa.

Air yang lebih hangat mempercepat proses pencairan, yang berarti lebih banyak lagi penyerapan panas, dan mengakibatkan lebih banyak lagi es yang mencair.

Ini berlangsung terus-menerus seperti lingkaran setan, dan merupakan alasan mengapa Arktika memanas dua kali lebih cepat daripada bagian lain di Bumi.

Juli ini, tutupan es di wilayah Arktika adalah yang terendah bila dibandingkan dengan waktu yang sama di tahun-tahun sebelumnya.

Karena emisi gas rumah kaca yang memanaskan Bumi terus meningkat, beberapa orang bertekad mencoba melakukan usaha-usaha putus asa.

Baca Juga

Bahaya, Es Kutub Utara Diprediksi Hilang pada 2035

Salah satu yang terdengar cukup gila, rencana yang diajukan oleh kelompok nirlaba Proyek Es Arktika yang berbasis di California: menebar lapisan tipis bubuk kaca ke beberapa bagian Kutub Utara, untuk menjaganya dari sinar matahari dan membantu es terbentuk kembali.

"Kami mencoba memutus lingkaran efek itu dan mulai membangun kembali [es]," kata Leslie Field, insinyur dan dosen di Universitas Standford dan kepala teknis Proyek Es Arktika.

Mencairnya es di Kutub Utara tak hanya memengaruhi wilayah tersebut dan penghuninya saja. Ia akan berkontribusi pada naiknya permukaan laut, dan beberapa kalangan menyebut peristiwa ini turut mengakibatkan berubahnya pola cuaca di seluruh dunia.

Jika kita kehilangan seluruh es perisai pelindung Bumi — yang menurut beberapa orang dapat terjadi beberapa dekade lagi — efeknya akan sama dengan pemanasan global yang diakibatkan emisi bahan bakar fosil dengan tingkat saat ini.

Artinya, akan ada kekeringan, banjir, dan gelombang panas yang lebih dahsyat.

Dengan membangun kembali es di Kutub Utara, Field berharap usaha mereka bisa mengembalikan fungsi lamanya sebagai pendingin planet dan membantu melawan efek pemanasan global.

Banyak ilmuwan tak setuju dengan intervensi teknologi pada sistem planet Bumi, yang lebih dikenal dengan istilah "rekayasa-geo" atau "geoengineering", dengan alasan mengutak-atik alam dapat mengakibatkan kerusakan lebih lanjut.

Namun, "Lambatnya kemajuan untuk memitigasi perubahan iklim telah membuka peluang bagi [rekayasa-geo] untuk didiskusikan," ujar Emily Cox, yang mempelajari kebijakan iklim dan perilaku publik terhadap rekayasa-geo di Universitas Cardiff.

Meski begitu, urgensi tidak boleh menghapuskan ketidakpastian. "Apa yang akan Anda lakukan bila terjadi kesalahan… terutama di Arktika, yang saat ini ekosistemnya sudah rapuh?"

Field meluncurkan Proyek Es Arktika — sebelumnya dinamai ICE911 — pada 2008, setelah ia menonton film dokumenter tentang perubahan iklim, An Inconvenient Truth, yang meyakinkannya untuk segera melakukan sesuatu tentang es laut yang mencair.

Nasib es tebal di lautanlah yang membuatnya paling khawatir, terutama es-es tebal yang bisa bertahan selama bertahun-tahun. Es-es yang telah dewasa ini memiliki warna putih mengilap dan memiliki albedo tinggi, artinya sangat bagus dalam memantulkan sinar matahari yang masuk ke Bumi kembali ke angkasa.

Sementara itu, es-es yang lebih gelap dan muda biasanya terbentuk saat musim dingin di Kutub dan mencair lagi di musim panas. Tapi selama 33 tahun terakhir, jumlah es-es dewasa telah menyusut secara drastis, sebesar 95 persen.

Bagaimana jika, tanya Field, dia dapat menyelimuti permukaan es muda dengan material reflektif untuk melindunginya saat musim panas?

Apakah jika es-es muda memiliki perlindungan ekstra itu, mereka bisa tumbuh menjadi es-es dewasa selama bertahun-tahun, dan memulai proses pertumbuhan kembali?

Ia bereksperimen dengan silika — atau silikon dioksida — yang secara alami ditemukan di pasir dan kerap dipakai untuk membuat kaca, sebagai bahan pilihan.

Dia menemukan pabrik yang mampu mengubah silika menjadi butiran reflektif, masing-masing berdiameter 65 mikrometer — lebih tipis daripada rambut manusia, tetapi terlalu besar untuk dihirup dan menyebabkan masalah di paru-paru, kata Field.

Butiran ini juga berlubang di dalamnya sehingga mereka akan mengambang dan terus memantulkan sinar matahari, bahkan ketika es mulai mencair.

Selama 10 tahun terakhir ini, Field dan timnya telah menaburkan butiran-butiran silika di sejumlah danau di Kanada dan Amerika Serikat, sejauh ini dengan hasil yang menggembirakan.

Di sebuah danau di Minnesota, misalnya, beberapa lapis bubuk kaca berhasil membuat es-es muda 20 persen lebih reflektif — cukup untuk menunda proses pencairan es.

Pada musim semi, saat es di area danau yang tidak tertutup telah benar-benar lenyap, masih ada sekitar 30 sentimeter lapisan es di bagian yang ditaburi butiran kaca.

Field bukannya mau menyelimuti seluruh Kutub Utara dengan kaca. Alih-alih, ia berencana menyebarnya secara strategis untuk melindungi beberapa area yang rentan mencair dengan cepat, seperti di Selat Fram, jalur sempit di antara Greenland dan Svalbard.

Menurut hasil dari model iklim yang dipresentasikan Field pada Desember lalu dalam pertemuan tahunan American Geophysical Union, menangani Selat Fram dapat mendorong pertumbuhan kembali es dengan skala besar di seluruh bagian Kutub Utara.

Para ilmuwan setuju bahwa proyek penaburan butiran kaca ini bermaksud baik, namun mereka masih khawatir dengan kemungkinan efeknya terhadap ekosistem Arktika.

Jika butiran-butiran ini mengambang dalam jangka waktu panjang, "mereka akan menyumbat lautan dan merusak ekosistem," ujar Cecilia Bitz, ilmuwan atmosfer di Universitas Washington yang mengkhususkan studi pada es Laut Arktika.

Field berpendapat butiran-butiran ini aman karena silika sesungguhnya tersedia dalam jumlah sangat besar di alam — memang, material ini secara rutin terkikis dari batu-batuan yang telah lapuk ke sungai dan laut.

Menurut beberapa uji keamanan sebagai bagian dari penelitiannya pada 2018, butiran-butiran ini, ketika tertelan, tidak mengakibatkan efek penyakit pada setidaknya dua spesies, ikan hiu kepala domba dan burung bobwhite utara.

Meski begitu, beberapa ahli biologi khawatir akan potensi efek pada makhluk yang berada di rantai makanan paling bawah Arktik.

Tergantung pada seberapa banyak sinar yang dipantulkan butiran-butiran silika ini, mereka bisa saja menghambat sinar matahari untuk plankton-plankton yang berfotosintesis, seperti diatom--alga yang hidup di dasar dan sekitar es laut.

Setiap perubahan pada keberadaan plankton dapat merusak jejaring rantai makanan dan memiliki efek tak terduga pada beragam organisme, dari ikan hingga anjing laut dan beruang kutub, kata Karina Giesbrecht, ahli kimia dan ekologi laut di Universitas Victoria Kanada yang telah mempelajari peran silika di ekosistem Arktik.

Selain itu, bola-bola silikon ini berukuran serupa dengan diatom, yang merupakan makanan zooplankton yang dikenal dengan nama copepods, ujar Giesbrecht.

Apabila butiran kaca jatuh ke kolom air, copepods mungkin akan memakan mereka karena mengira itu diatom, tanpa mendapatkan nutrisi apapun.

Dalam kasus terburuk, copepods bisa kelaparan, dan akhirnya memberikan efek domino pada anggota ekosistem Arktik yang lain.

Sejauh ini, Field telah menggunakan butiran kaca yang mengambang (meski beberapa akhirnya tenggelam setiap musim), dan dia berencana untuk mengetes efeknya pada ekosistem plankton.

Jika ditemukan efek yang membahayakan, dia akan mencari cara lain untuk membuat butiran kaca lebih aman secara ekologis, katanya. Salah satu opsi yang dipertimbangkannya adalah apakah dia akan mengubah komposisinya sehingga butiran kaca bisa larut seiring waktu.

Masih ada banyak pertanyaan lain yang harus dijawab oleh Field dan timnya, yang dalam waktu dekat akan melakukan pengujian lebih lanjut di kolam air laut di Alaska, untuk meyakinkan dunia bahwa pendekatannya aman dan efektif.

Salah satu yang mempertanyakan metode butiran kaca ini adalah Mark Serreze, ilmuwan iklim yang memimpin Pusat Data Salju dan Es Nasional di Universitas Colorado AS.

"Jika Anda menebarkan butiran silika di area dengan arus laut yang bergerak cepat, seperti di Selat Fram, mereka akan dengan cepat menyebar," membuatnya tidak efektif, katanya.

Proposal ini juga menimbulkan pertanyaan tentang keuangan, seperti siapa yang akan membayar pengeluaran tahunan untuk pembuatan, pengiriman, pengetesan, dan penyebaran butiran-butiran kaca yang dibutuhkan di Selat Fram, yang jumlahnya sekitar US$1-5 miliar (Rp14-73 kuadriliun).

Angka ini mungkin terlihat sangat besar, namun terlihat kecil bila dibandingkan dengan perkiraan US$460 miliar yang harus dikucurkan Amerika Serikat untuk menangani cuaca ekstrem dan bencana alam yang diakibatkan oleh perubahan iklim antara 2017 hingga 2019 saja, ujar Field.

Para peneliti saat ini sedang menjajaki kelayakan pendekatan rekayasa-geo lain untuk menyelamatkan Arktik yang mencair, namun belum ada pendekatan yang tanpa masalah.

Salah satu rekayasa, misalnya, mengharuskan pembangunan jutaan perangkat bertenaga angin untuk memompa air dari kedalaman laut ke permukaan es untuk membuat lapisan-lapisan es lebih tebal — yang boros energi dan kemungkinan tidak terlalu efektif, kata Bitz.

Dia dan Serreze memandang pendekatan rekayasa-geo sebagai solusi sementara permasalahan perubahan iklim — untuk proyek butiran kaca adalah permasalahan suhu — namun tidak melakukan apapun untuk mengobati akar permasalahan.

Jika strategi Field berhasil seperti yang diinginkan, "Itu luar biasa," kata Blitz, "namun saya yakin bahwa tidak menghasilkan emisi CO2 sejak awal adalah pemecahannya."

Field setuju bahwa rekayasa-geo sama sekali bukan pengganti pengurangan emisi karbon. Sebaliknya, ia melihatnya sebagai kesempatan untuk mengulur waktu, sementara ekonomi dunia menghilangkan karbon dan mencegah dampak terburuk perubahan iklim.

Butiran kaca silika, ujarnya, adalah "rencana cadangan yang saya harap tidak akan pernah kita butuhkan".

Anda dapat membaca artikel ini dalam bahasa Inggris dengan judul The daring plan to save the Arctic ice with glass pada laman BBC Future.