Dalam bentuk karbon dioksida (CO2) emisi terus meningkat, minat terhadap geoengineering semakin meningkat seiring dengan semakin banyaknya pemerintah, peneliti, dan aktivis lingkungan hidup yang mencari cara untuk membatasi dampak terburuk perubahan iklim. Intervensi iklim berskala besar ini dapat memengaruhi curah hujan, pertanian, dan ekosistem di seluruh dunia, sehingga potensi manfaat dan risikonya menjadi sama pentingnya.
Sebuah studi baru yang dipimpin oleh para ilmuwan iklim di Universitas California, Santa Barbara menunjukkan bahwa tidak semua strategi geoengineering memiliki konsekuensi yang sama. Meskipun salah satu metode yang diusulkan dapat mengganggu salah satu siklus iklim terpenting di bumi, metode lain tampaknya hanya berdampak kecil. Hasilnya, dipublikasikan di Masa depan Bumimenyoroti mengapa para peneliti mengatakan setiap proposal harus dievaluasi secara cermat sebelum dipraktikkan.
“Kita perlu berhati-hati ketika menerapkan proposal geoengineering sebelum kita benar-benar memahami apa yang akan terjadi,” kata penulis pertama Chen Xing, seorang mahasiswa doktoral di Bren School of Environmental Science & Management di UCSB.
Mengapa El Niño penting
Mahasiswa pascasarjana Xing dan Bren, Cali Pfleger, memulai proyek ini untuk lebih memahami bagaimana geoengineering dapat mempengaruhi ekosistem laut. Pertanyaan ini dengan cepat mengarahkan mereka untuk mengkaji El Niño Southern Oscillation (ENSO), penyebab utama kondisi laut dan atmosfer.
ENSO merupakan siklus iklim alami yang berulang setiap 2 hingga 7 tahun. Hal ini menggerakkan air laut yang hangat melintasi Pasifik tropis, sehingga mempengaruhi pola cuaca di seluruh dunia. Selama peristiwa El Niño, perairan yang lebih hangat bergerak menuju pantai barat Amerika, sering kali menyebabkan musim dingin yang lebih basah di California. Selama La Niña, perairan yang lebih hangat menetap di bagian barat, meningkatkan curah hujan monsun di beberapa bagian Asia Selatan dan Tenggara.
Perbandingan dua strategi pendinginan iklim
Para peneliti mempelajari dua pendekatan geoengineering yang bertujuan untuk mendinginkan planet ini dengan memantulkan lebih banyak sinar matahari kembali ke luar angkasa. Keduanya mengandalkan pelepasan partikel kecil ke atmosfer, namun berbeda dalam bahan yang digunakan dan ketinggian pelepasannya.
Salah satu metode yang dikenal dengan nama Marine Cloud Brightening (MCB) adalah dengan menyemprotkan partikel garam laut kurang dari 2 kilometer di atas permukaan laut. Partikel-partikel ini menciptakan awan dengan tetesan yang lebih kecil dan lebih banyak, menjadikannya lebih terang dan lebih reflektif.
Metode kedua, yang disebut injeksi aerosol stratosfer (SAI), melepaskan partikel sulfat jauh lebih tinggi ke atmosfer. Karena partikel-partikel ini tersebar lebih merata di seluruh bumi, mereka menghalangi sebagian sinar matahari yang masuk ke wilayah yang jauh lebih luas.
Dampak yang mengejutkan terhadap El Niño
Cerahnya awan laut sering diusulkan untuk sisi timur cekungan laut karena potensi pendinginannya yang kuat. Namun Pasifik Tenggara juga berperan penting dalam menjaga ENSO.
Simulasi mengungkapkan hasil yang tidak terduga. “Penyebaran MCB di Pasifik timur subtropis secara signifikan mengurangi amplitudo ENSO sekitar 61%,” tulis para penulis.
“Sulit untuk membuat ENSO berubah secepat itu,” kata Associate Professor Samantha Stevenson, salah satu penulis studi dan penasihat Xing dan Pfleger.
Alasannya terletak pada bagaimana cerahnya awan laut mengubah cuaca setempat. Awan yang lebih cerah mendinginkan permukaan laut sekaligus mengurangi curah hujan karena tetesan awan yang lebih kecil cenderung tidak tercampur menjadi tetesan hujan. Ketika udara yang lebih dingin dan kering menyebar ke seluruh Pasifik tengah, penguapan menurun, sirkulasi atmosfer melemah, dan angin di sepanjang khatulistiwa semakin kuat. Perubahan ini meningkatkan upwelling air dingin dan semakin mendinginkan permukaan laut.
Secara bersama-sama, efek-efek ini secara signifikan melemahkan ENSO.
Para peneliti memperkirakan cerahnya awan laut akan mempengaruhi iklim, namun tidak sampai sejauh ini.
Kami pikir proposal tersebut mungkin mempunyai dampak, “tapi kami tidak memperkirakan dua pertiga dari varian ENSO akan hilang,” kata Xing. Kesimpulannya, tambahnya, sederhana: “Jangan lakukan MCB di wilayah timur Samudera Pasifik, karena dapat menimbulkan reaksi berantai yang sangat kuat setelah hilangnya ENSO.” »
Mengapa aerosol stratosfer berperilaku berbeda
Strategi geoengineering yang kedua menghasilkan hasil yang sangat berbeda. Suntikan aerosol stratosfer hampir tidak mempunyai efek terukur terhadap ENSO.
Para peneliti yakin perbedaannya terletak pada tempat pelepasan partikel. Cerahnya awan laut mengkonsentrasikan partikel-partikel di dekat permukaan bumi di wilayah tertentu. Sebagai perbandingan, partikel sulfat yang disuntikkan ke stratosfer menyebar jauh lebih luas, sehingga menciptakan efek pendinginan yang lebih seragam dan tidak terlalu mengganggu di wilayah tropis Pasifik.
Meskipun demikian, Stevenson menekankan bahwa hasil penelitian ini tidak boleh ditafsirkan sebagai penolakan menyeluruh terhadap cerahnya awan laut.
“Kami tidak mengatakan semua MCB akan mematikan ENSO. Kami hanya mengatakan hal itu akan terjadi jika Anda melakukannya di wilayah tertentu,” katanya.
Dia mencatat bahwa kecerahan awan laut berpotensi digunakan di lokasi lain, meskipun mencapai tingkat pendinginan global yang sama mungkin memerlukan upaya yang jauh lebih besar.
Risiko iklim lebih dari sekadar suhu
Para peneliti juga menunjukkan bahwa memilih untuk tidak melakukan intervensi mempunyai risiko tersendiri. Perubahan iklim yang tidak terkendali diperkirakan akan mengganggu ekosistem, siklus iklim alami, dan masyarakat manusia. Para ilmuwan masih belum mengetahui secara pasti bagaimana ENSO akan merespons pemanasan global yang berkelanjutan, sehingga menambah lapisan ketidakpastian.
“Tidak ada yang sebanding dengan kecepatan perubahan ENSO dalam eksperimen MCB ini,” kata Stevenson. “Penurunan ini tidak akan terjadi secara alami sebesar 60% dalam 10 tahun, bahkan dalam konteks perubahan iklim.”
Memantulkan lebih banyak sinar matahari dari Bumi juga dapat mengurangi fotosintesis. Hal ini akan menurunkan produktivitas tanaman pangan, hutan, dan rumput laut. Mengingat alga membentuk dasar jaring makanan laut dan menghasilkan sekitar 70% oksigen di atmosfer bumi, memahami dampak ini sangatlah penting.
Tim peneliti berencana untuk menyelidiki dalam studi masa depan bagaimana strategi geoengineering yang berbeda dapat mempengaruhi ekosistem laut.
Memahami trade-off
Studi ini menunjukkan bahwa geoengineering tidak bisa dinilai hanya dari seberapa banyak ia mendinginkan planet ini. Pendekatan yang berbeda dapat mencapai penurunan suhu global yang serupa sekaligus menghasilkan dampak iklim regional yang sangat berbeda.
“Dua intervensi dapat mencapai tujuan pemanasan global yang sama dan mempunyai dampak iklim regional yang sangat berbeda,” kata Stevenson. “Pertanyaan paling penting adalah: ‘Apakah kita memikirkan semua konsekuensi yang mungkin terjadi?’ » »
