5 hours ago
14
Proses yang membentuk es biru di Allan Hills sama dengan proses di balik garis-garis biru pada gunung es. (Andrew Meijers/Australian Antarctic Program)Es yang digali dari kedalaman Antartika baru saja menghasilkan sampel es dan udara glasial tertua yang pernah ditemukan manusia, yang telah diabadikan secara langsung.
Dari bawah ratusan meter es glasial yang secara bertahap terakumulasi selama ribuan tahun di Allan Hills, tim ilmuwan yang dipimpin oleh ahli glasiologi Sarah Shackleton dari Woods Hole Oceanographic Institute telah mengambil sampel yang telah terkubur selama sekitar 6 juta tahun.
"Inti es bagaikan mesin waktu yang memungkinkan para ilmuwan melihat seperti apa planet kita di masa lalu," kata Shackleton.
"Inti Allan Hills membantu kita melakukan perjalanan jauh lebih jauh ke masa lalu daripada yang kita bayangkan."
Karena planet kita sangat aktif secara geologis, menemukan catatan iklim masa lalu bisa menjadi tantangan.
Antartika adalah satu pengecualian; di sana, akumulasi es dan salju yang konstan memerangkap dan membekukan material, menciptakan catatan kapsul waktu tentang sejarah iklim Bumi.
Dengan mempelajari es purba di inti vertikal yang diekstraksi dari es setebal ratusan meter, para ilmuwan dapat merekonstruksi kondisi lingkungan masa lalu planet kita, setidaknya di Antartika.
Di Allan Hills, konsentrasi es biru sangatlah berharga. Es ini telah terkompresi seiring waktu, mengeluarkan gelembung udara yang lebih besar dan memperbesar kristal es, sehingga es yang dihasilkan menyerap panjang gelombang yang lebih merah, sehingga menghasilkan rona kebiruan yang khas.
Karena Allan Hills tidak lagi mengumpulkan salju akibat proses pelapukan dan sublimasi, es yang lebih tua lebih dekat ke permukaan dibandingkan di bagian lain Antartika.
"Kami masih mempelajari kondisi pasti yang memungkinkan es purba tersebut bertahan begitu dekat dengan permukaan," jelas Shackleton.
"Bersamaan dengan topografinya, kemungkinan besar ini merupakan perpaduan antara angin kencang dan dingin yang menusuk. Angin meniup salju segar, dan dingin memperlambat es hingga hampir berhenti."
"Hal ini menjadikan Allan Hills salah satu tempat terbaik di dunia untuk menemukan es tua yang dangkal, dan salah satu tempat tersulit untuk menghabiskan musim lapangan."
Meskipun es ini tidak memiliki gelembung udara yang terlihat, ia masih mengandung kantong-kantong udara mikroskopis, yang begitu padat sehingga menempati ruang-ruang kecil dalam struktur kristal es.
Kantong-kantong udara yang terkompresi ini sangat berharga karena memberikan wawasan tentang iklim awal Bumi.
Para peneliti mengangkat bor yang mereka gunakan untuk menggali inti. (Julia Marks Peterson/COLDEX)
Proyek COLDEX dari National Science Foundation mengebor tiga inti Allan Hills dari kedalaman 150, 159, dan 206 meter (masing-masing 492, 522, dan 676 kaki).
Di inti-inti ini, para peneliti berharap menemukan es yang cukup tua untuk membantu memanfaatkan iklim Pliosen. Zaman ini berakhir sekitar 2,6 juta tahun yang lalu.
"Kami tahu es di wilayah ini sudah tua," kata ahli paleoklimatologi dan direktur COLDEX, Ed Brook, dari Ohio State University.
"Awalnya, kami berharap menemukan es berusia hingga 3 juta tahun, atau mungkin sedikit lebih tua, tetapi penemuan ini jauh melampaui harapan kami."
Ketika mereka melakukan penanggalan isotop argon pada sampel mereka – sebuah metode yang memungkinkan penanggalan langsung, alih-alih penanggalan inferensi berdasarkan material lain di sekitar sampel – para peneliti menemukan bahwa sampel terdalam dari ketiganya memiliki es berusia hingga sekitar 6 juta tahun, menjelang akhir kala Miosen, sekitar 5,3 juta tahun yang lalu.
Sampel lain yang diuji lebih muda, memberikan para peneliti serangkaian cuplikan yang mencakup akhir Miosen dan sebagian besar Pliosen.
Selanjutnya, para peneliti melakukan analisis isotop oksigen untuk mengukur kondisi suhu pada setiap 'cuplikan' mereka.
Mereka menemukan bahwa 6 juta tahun yang lalu, Antartika sekitar 12 derajat Celsius (22 derajat Fahrenheit) lebih hangat daripada sekarang, dan pendinginan hingga mencapai suhu saat ini merupakan proses yang halus dan bertahap, alih-alih tiba-tiba.
Menangkan Liburan Petualangan Pantai Luar Angkasa senilai $10.000
Ke depannya, para peneliti berharap dapat merekonstruksi isi atmosfer Bumi pada waktu-waktu yang berbeda ini untuk menentukan gas rumah kaca apa yang ada, dalam konsentrasi berapa, dan bagaimana profil tersebut mungkin berubah seiring waktu.
Dan, tentu saja, mereka akan kembali ke es untuk mengambil lebih banyak data yang terperangkap di dalamnya.
"Mengingat es yang sangat tua yang kami temukan di Allan Hills, kami juga telah merancang studi baru jangka panjang yang komprehensif di wilayah ini untuk mencoba memperpanjang catatan lebih jauh lagi, yang kami harap dapat dilakukan antara tahun 2026 dan 2031," kata Brook.
Penelitian ini telah dipublikasikan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.
Allan Hills, Antarctica. (Julia Marks Peterson/COLDEX)
