- EGRIP, riset kolaboratif internasional yang dipimpin University of Copenhagen, mencapai lapisan batuan dasar di kedalaman 2670m di bawah lapisan es Greenland timur setelah 7 tahun pengeboran
- Ini adalah kasus pertama inti es dalam yang menembus aliran es sepenuhnya, sehingga memungkinkan analisis langsung terhadap aliran es raksasa yang meluncur ke arah pesisir
- Tim peneliti memperoleh hasil pengukuran bahwa seluruh es setebal 2670m bergerak seperti satu blok dengan kecepatan 58m per tahun, mengalir di atas lapisan lumpur basah, dan es mencair di bagian dasar
- Inti es ini memuat catatan iklim selama 120.000 tahun terakhir, dan es di bagian bawah menelusur hingga periode interglasial terakhir ketika suhu udara di atas Greenland 5°C lebih tinggi daripada hari ini
- Karena setengah dari kehilangan lapisan es Greenland berasal dari aliran es yang masih belum sepenuhnya dipahami, hasil pengeboran kali ini dapat digunakan untuk memperbaiki model prediksi kenaikan permukaan laut
Keberhasilan pengeboran EGRIP menembus aliran es
- EGRIP, riset kolaboratif internasional yang dipimpin ilmuwan inti es dari University of Copenhagen, berhasil mencapai tujuan mengebor hingga dasar lapisan es dari pangkalan riset di Greenland timur
- Setelah 7 tahun pengeboran, tim berhasil menembus es setebal 2670m dan mencapai lapisan batuan dasar
- Pencapaian ini merupakan kasus pertama pengeboran inti es dalam hingga menembus seluruh aliran es, tempat massa es raksasa meluncur ke arah pesisir
- Lumpur yang diambil dari dasar merupakan material yang tidak melihat cahaya selama sekitar 1 juta tahun, dan karena cahaya putih dapat merusak material inti es, material itu diambil di bawah cahaya merah
- Inti es terakhir segera disegel dan dibekukan, lalu dijadwalkan dipindahkan ke Denmark melalui Kangerlussuaq Airport
Bagaimana es bergerak
- Hasil pengeboran menunjukkan bahwa aliran es terpisah dari lapisan es di sekitarnya yang bergerak lebih lambat dan mengalir seperti sungai es
- Seluruh massa es setebal 2670m diukur bergerak seperti satu blok dengan kecepatan 58m per tahun
- Blok es ini mengapung di atas lapisan lumpur basah di atas batuan dasar, dan lapisan lumpur tersebut bertindak seperti lapisan pasir kuarsa sehingga es dapat mengalir di atas batuan dasar dengan gangguan yang relatif kecil
- Di dekat dasar lapisan es, ditemukan batu dan pasir yang tertanam di dalam es, dan hasil pengukuran menunjukkan bahwa es mencair di bagian dasar
- Pengamatan ini dapat mengubah pemahaman dasar tentang cara es bergerak dan mengarah pada kalibrasi ulang model iklim
4m terakhir dan krisis peralatan
- Inti es terakhir dibor pada 21 Juli 2023
- Bagian akhir sepanjang 4m harus ditembus dengan sistem pengeboran inti batuan karena adanya kerikil di dalam es
- Saat bor batuan tersangkut di lumpur basah di dasar, muncul situasi yang bisa membuat inti terakhir dan bor sama-sama hilang
- Tim peneliti berhasil menarik bor itu keluar, lalu setelah menembus aliran es sepenuhnya mereka memastikan adanya lumpur di bawah es
Catatan iklim sepanjang 2670m
- Seluruh inti es merupakan catatan sepanjang 2670m yang merekam bagaimana iklim Bumi berubah selama 120.000 tahun terakhir
- Es di bagian bawah diperkirakan berusia lebih dari 120.000 tahun, menelusur hingga periode interglasial terakhir
- Pada masa itu, suhu atmosfer di atas Greenland 5°C lebih tinggi daripada hari ini
- Karena kualitas inti es sangat tinggi, tim peneliti berharap dapat mendokumentasikan periode hangat dan dingin selama 11.700 tahun sejak akhir zaman es terakhir, serta perubahan buatan manusia akibat pembangunan manusia
- Analisis inti es terakhir akan dimulai pada musim gugur saat tim peneliti kembali ke Copenhagen
- Inti es EGRIP akan disimpan di Danish Ice Core Archive di Brøndby, pinggiran Copenhagen, tempat sebagian besar inti es dalam dari Greenland juga disimpan
- Sampel inti es yang dibor pada tahun-tahun sebelumnya telah dianalisis di lebih dari 30 laboratorium, dan 53 makalah pertama telah diterbitkan
Kamp bergerak dan teknologi pengeboran
- Kamp EGRIP dirancang bergerak
- Bangunan utama, “The Dome”, berada di atas ski
- Peralatan dan infrastruktur lainnya berada di atas kereta luncur
- Seluruh kamp dapat ditarik dengan kendaraan berantai dan dipindahkan ke titik pengeboran baru di lapisan es Greenland
- Parit pengeboran dan parit sains dibangun di bawah salju
- Balon berdiameter 5m dan panjang 45m dikembangkan di dalam parit sedalam 7m
- Setelah balon ditutup salju, beberapa hari kemudian balon dilepas untuk membentuk ruang kerja pengeboran dan analisis inti es
- Bor buatan Denmark dilengkapi paket navigasi elektronik baru, yang memungkinkan pengebor mengendalikan kemiringan bor inti es dan melakukan pengeboran ulang di lubang bor yang sama pada masa mendatang
Prediksi kenaikan permukaan laut dan kolaborasi internasional
- Kehilangan lapisan es Greenland adalah salah satu penyebab utama kenaikan permukaan laut, dan diperkirakan akan meningkat seiring suhu Greenland yang terus naik
- Setengah dari kehilangan ini berasal dari aliran es Greenland, tetapi perilaku aliran es masih belum sepenuhnya dipahami
- Pengetahuan tentang bagaimana aliran es bergerak penting untuk memahami kenaikan permukaan laut di masa depan dan meningkatkan akurasi prediksinya
- Pengamatan bahwa es tidak pecah lepas melainkan meluncur seperti blok di atas lumpur dapat membantu meningkatkan prediksi permukaan laut melalui model yang telah dikalibrasi ulang
- EGRIP adalah proyek internasional yang melibatkan 12 negara
- Negara pesertanya adalah Denmark, United States, Germany, Japan, Norway, Switzerland, China, Canada, France, South Korea, United Kingdom, dan Sweden
- Logistik ditangani oleh University of Copenhagen dan US National Science Foundation
- Dari lebih dari 600 peserta lapangan, 40% adalah ilmuwan muda yang dilatih dalam lingkungan riset internasional EGRIP
- Denmark merupakan mitra terbesar yang menanggung 55% anggaran proyek
- Informasi terkait dapat dilihat di EGRIP homepage, dan daftar publikasi tersedia di EGRIP Publications
1 komentar
Komentar Hacker News
Ini proyek penting. Orang bisa saja bercanda, kalau mau melihat lumpur di bawah es, tunggu saja 2 tahun sampai esnya mencair. Namun inti artikelnya adalah ucapan Dorthe Dahl-Jensen bahwa ini “akan mengubah model iklim karena mendefinisikan ulang pemahaman dasar tentang bagaimana es bergerak.”
Sebagian besar, mungkin bahkan mayoritas, ilmu iklim adalah pekerjaan membuat model—terutama persamaan diferensial—yang menjelaskan “respons terhadap pengaruh” dari komponen-komponen besar pembentuk iklim Bumi. Semakin baik modelnya, semakin baik pula kita dapat memperkirakan apa yang akan terjadi berikutnya, dan ini sangat diperlukan terutama pada sistem yang variabel masukannya tidak bisa kita kendalikan sesuka hati.
Salah satu ketidaktahuan besar adalah “di mana awan terbentuk.” Ini berangkat dari pemahaman tentang kemampuan udara menahan uap air sesuai suhu; kenaikan suhu membuat udara dapat menampung lebih banyak air, dan air adalah dasar pembentukan awan. Awan rendah meningkatkan albedo sehingga menurunkan suhu, sedangkan awan tinggi bertindak seperti permukaan setengah cermin, memantulkan kembali cahaya yang dipantulkan dari permukaan Bumi ke bawah, memberi satu kesempatan lagi untuk menghasilkan panas.
Banyak bagian pekerjaan IPCC dibuat dengan MATLAB[1,2], jadi jika punya workstation yang cukup kuat, Anda bisa bereksperimen dengan masa depan sendiri dengan mengubah berbagai kondisi awal dan pengaturan.
Apa pun yang terjadi di masa depan yang jauh, dalam waktu dekat badai yang lebih dahsyat akan datang. Sebab badai memperoleh energinya dari perbedaan suhu antara udara, daratan, dan laut.
Yang menurut saya menarik secara pribadi adalah kita belum punya model yang bagus tentang bagaimana zaman es dimulai. Ada makalah-makalah yang menyatakan bahwa jika pemanasan melewati ambang tertentu, ia dapat membentuk awan dan memicu pendinginan seperti skenario “musim dingin nuklir” tanpa nuklir. Namun setelah riset musim dingin nuklir makin disempurnakan, dilihat dari arus publikasi belakangan ini, skenario itu umumnya tampak kurang mungkin. Karya Turco[3] dan tulisan-tulisan yang mengutipnya adalah titik awal yang bagus. Asap dan jelaga bukanlah awan, jadi tidak sempurna, tetapi akumulasi dan penyebaran penghalang di atmosfer itu sendiri merupakan pembahasan yang kuat.
[1] Sebagian kode dan informasi yang digunakan untuk membuat grafik dalam laporan IPCC -- https://github.com/IPCC-WG1/Chapter-9
[2] Promosi toolbox data iklim dari Mathworks -- https://www.mathworks.com/discovery/climate-stress-testing.h...
[3] Climate and Smoke: an Appraisal of Nuclear Winter -- https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.11538069
Semua awan berwarna putih, sehingga pada siang hari memantulkan sinar Matahari ke luar angkasa dan mendinginkan Bumi. Pada saat yang sama, semua awan berperilaku hampir seperti benda hitam di wilayah inframerah, sehingga jumlah energi yang dipancarkan dalam inframerah ditentukan oleh suhu awan. Awan yang lebih dingin memancarkan lebih sedikit energi.
Hampir semua awan lebih dingin daripada permukaan di bawahnya, sehingga energi inframerah yang keluar ke angkasa lebih sedikit dibandingkan pada hari cerah. Ini mengurangi energi yang dipancarkan Bumi ke luar angkasa dan membuat iklim menghangat.
Awan tinggi lebih dingin daripada awan rendah, sehingga efek pemanasannya lebih kuat. Ringkasnya, awan rendah memantulkan sinar Matahari sehingga mendinginkan, dan tidak banyak memerangkap inframerah sehingga efek bersihnya adalah pendinginan. Sementara awan tinggi memerangkap inframerah lebih besar daripada pendinginan dari pantulan sinar Matahari, sehingga efek bersihnya adalah pemanasan.
Pernyataan bahwa “dalam waktu dekat badai yang lebih dahsyat akan datang” sampai batas tertentu benar, tetapi membutuhkan banyak nuansa. Khususnya karena amplifikasi Arktik, gradien suhu antara wilayah kutub dan khatulistiwa justru melemah. Jika Anda cenderung percaya teori kebocoran laboratorium Covid, mungkin Anda akan langsung menyimpulkan, “kalau begitu badai ekstrem tidak masuk akal.” Namun kenyataannya, gelombang Rossby, yaitu gelombang di atmosfer bagian atas, menjadi lebih berliku. Artinya, energi tambahan dari pemanasan CO2 menciptakan transport yang lebih kuat dan variabilitas yang lebih besar, bukan berarti selalu menciptakan gradien yang lebih besar. Tentu saja, kadang gradiennya juga bisa ekstrem.
Pada akhirnya, iklim adalah soal skala waktu dan skala ruang. Jika kita memasukkan banyak CO2 ke atmosfer, keduanya menjadi kacau.
Saya juga ingin menegaskan bahwa ini bukan inti es pertama yang dibor sampai dasar lapisan es Greenland. Bukan yang kedua juga. Beberapa komentar tampaknya mengisyaratkan demikian. Komunikasi sains yang melaporkan atau mengumumkan sesuatu tanpa konteks seperti ini kurang baik. Tentu ini pekerjaan penting, tetapi ini adalah riset yang mengikuti dan menyempurnakan berbagai eksperimen pengeboran inti dalam sebelumnya. Sampel dari inti sebelumnya juga masih banyak tersisa. Saya berharap ini sangat layak diteliti dan memberi wawasan baru yang penting, tetapi pekerjaan ini berdiri di atas banyak riset terdahulu[1]. Judulnya ambigu, sehingga orang luar atau publik mungkin sulit memahami hal ini.
Sebagai tambahan, kalau boleh agak pedas, kode MATLAB IPCC adalah kejahatan terhadap umat manusia, dan saya benar-benar tidak suka Mathworks.
[1]https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210315165639.h...
Bayangkan eksperimen gelombang/partikel cahaya. Pada skala gletser dan geologi, ia ada sebagai kumpulan partikel fisik, tetapi gerakannya lebih mirip gelombang. Material di dalam seluruh massa itu tergantung dan berada pada posisinya sesuai cara ia terperangkap sebagai partikel, tetapi karakteristik massa gletser dapat tampak berperilaku seperti gelombang fluida.
Jadi jika kita mengetahui jadwal aliran gletser, mungkin kita juga bisa memprediksi di mana slurry gletser yang paling banyak mengandung partikel terperangkap—dengan kata lain, di mana mineral atau sisa biologis yang tersapu masuk pada peristiwa tertentu berada.
Saya penasaran bagaimana cara mendapatkan pekerjaan riset lapangan. Maksudnya jenis pekerjaan yang tetap menangani sensor, tetapi juga turun ke lapangan untuk bekerja dan melakukan analisis.
Bagian yang menarik: “Es di dekat dasar berusia lebih dari 120.000 tahun, dan berasal dari masa interglasial terakhir, ketika suhu atmosfer di atas Greenland 5°C lebih hangat daripada sekarang”
Ini menunjukkan betapa tidak normalnya proyeksi kenaikan suhu rata-rata 2–3 derajat, bahkan pada masa ketika seharusnya kita memasuki zaman es baru. Dengan kata lain, suhu akan melonjak ke tingkat panas yang belum pernah terlihat di masa lalu
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_prehistory
Iklim Eemian diperkirakan lebih hangat daripada Holocene saat ini. Faktor orbit Bumi yang berbeda dari sekarang—yaitu kemiringan sumbu rotasi dan eksentrisitas yang lebih besar, serta perubahan perihelion—yang dikenal sebagai siklus Milankovitch, kemungkinan membuat variasi suhu musiman di belahan bumi utara lebih besar. Pada musim panas belahan bumi utara, suhu wilayah Arktik sekitar 2–4°C lebih tinggi daripada tahun 2011
Saat itu kuda nil bergerak ke utara hingga Sungai Rhein dan Sungai Thames, batas padang rumput–hutan di Great Plains Amerika Serikat berada lebih jauh ke barat hingga dekat Lubbock, Texas, bukan dekat Dallas sekarang, dan puncak permukaan laut kemungkinan 6–9 m lebih tinggi daripada hari ini
https://en.wikipedia.org/wiki/Eemian
Kesimpulannya, penangkapan karbon skala besar perlu segera dilakukan. Bahkan jika kita mencapai emisi bersih nol, CO2 akan membutuhkan ribuan tahun untuk turun kembali ke tingkat pra-Revolusi Industri
Tambahan lagi, kita tidak perlu hanya berfokus pada “tingkat pra-Revolusi Industri” itu sendiri; intinya adalah konsentrasi saat ini terlalu tinggi, jadi harus diturunkan secepat mungkin
Sulit dipercaya mereka tidak menampilkan foto lubang yang tampaknya berdiameter 10 m dan sedalam 2,7 km
Kalau melihat foto inti es akhir[1], Anda bisa tahu betapa kecilnya lubang bor sebenarnya
[1] https://science.ku.dk/english/press/news/2023/pay-dirt-for-i...
Kalau kita menemukan cara bagus untuk mengebor murah ke kedalaman 10 km atau lebih di berbagai tempat, akan ada banyak hal yang bisa didapat. Mantel Bumi tebalnya lebih dari 2000 km, dan tambang terdalam pun hanya sekitar 3–4 km
Dengan cara ini kita juga bisa memperoleh panas yang luar biasa besar, dan mungkin bahkan memakainya untuk pembuangan sampah. Di Master Of Orion 2 ada Deep Core Mines dan Core Waste Dumps; mungkin itu jalannya
Di sana terlihat bahwa lubang sebenarnya berdiameter sekitar 10 cm, dan lokasi pengeboran yang sebenarnya di bawah salju juga bisa dilihat
Jika tertarik pada pengeboran lubang besar untuk riset ilmiah, terkait gempa bumi dan tsunami, https://usoceandiscovery.org/wp-content/uploads/2016/06/Casc... layak dibaca
Ringkasnya, observatorium geofisika dan hidrologi di dalam lubang bor tertutup adalah alat yang kuat untuk memahami hidrologi formasi kerak bumi, sarana untuk mengukur sinyal hidrologi yang muncul dari perubahan deformasi volumetrik, serta menyediakan lokasi stabil bagi peralatan seismik dan geodesi berkualitas tinggi
Data ini berguna baik secara mandiri maupun saat dikorelasikan dengan penelitian lain. Misalnya, gempa besar yang terjadi di lepas pantai Pacific Northwest Amerika Serikat sekitar 400 tahun lalu (https://en.wikipedia.org/wiki/1700_Cascadia_earthquake) dan tsunami yang bersesuaian di Jepang menjadi rujukan
Jika dihitung, kecepatannya sekitar 4,3 cm per jam. Adakah yang bisa menjelaskan mengapa proses ini memakan waktu begitu lama?
Sebagai contoh Antarktika yang dibor hingga kedalaman hampir sama, EPICA di Dome C menunjukkan 8 periode interglasial[0]
[0] https://en.wikipedia.org/wiki/European_Project_for_Ice_Corin...
Desain bot slurry peleleh es tampaknya juga memungkinkan. Diameter luar lubang bor dilelehkan dengan panas atau laser, laser/panas ditembakkan ke arah kerucut di bagian depan peralatan pengeboran, sementara pipa tengah dibuat vakum untuk menyedot slurry yang mencair
Secara teori, mungkinkah menemukan hewan beku berusia 120.000 tahun dengan DNA yang masih utuh?
Kasus ini sebenarnya bukan “hewan beku” dalam arti sebenarnya, melainkan semuanya sudah tercampur sampai tingkat tertentu, sehingga sisa-sisa fragmennya harus dibandingkan dengan sekuens yang sudah ada
https://www.nytimes.com/2022/12/07/science/oldest-dna-greenl...
[0] https://www.theguardian.com/world/2012/feb/21/russian-scient...
Manusia itu hebat. Mereka entah bagaimana memutuskan untuk mulai mengebor, lalu tidak menyerah selama 7 tahun dan berhasil mendapatkan pendanaan
Kita memang gila, tetapi makhluk yang menarik