Cai segera mengidentifikasi tersangka utama yaitu meningkatnya pencairan es laut selama musim panas Arktika.
Secara historis, es laut Arktik telah mencair di daerah marginal yang dangkal selama musim panas. Itu mulai berubah pada 1980-an, kata Cai, tetapi meningkat dan berkurang secara berkala. Dalam 15 tahun terakhir, pencairan es semakin cepat, maju ke cekungan yang dalam di utara.
Untuk sementara, para ilmuwan mengira es yang mencair dapat memberikan "penyerap karbon" yang menjanjikan, di mana karbon dioksida dari atmosfer akan tersedot ke dalam air dingin yang haus karbon yang tersembunyi di bawah es. Air dingin itu akan menahan lebih banyak karbon dioksida daripada air yang lebih hangat dan mungkin membantu mengimbangi efek peningkatan karbon dioksida di tempat lain di atmosfer.
Baca Juga: 'Virus Raksasa' di Danau Epishelf Arktika Ini Terancam Perubahan Iklim
Baca Juga: Ekspansi Semak Arktika Dibatasi oleh Sebaran Benih dan Kebakaran Hutan
Baca Juga: Dampak Perubahan Iklim: Es Arktika Mencair, Rute Pelayaran Berubah
Baca Juga: Bakteri Perairan Arktika Kanada Mampu Mengurai Minyak dan Diesel
Ketika Cai pertama kali mempelajari Samudra Arktik pada tahun 2008, ia melihat bahwa es telah mencair di luar Laut Chukchi di sudut barat laut wilayah itu, sampai ke Cekungan Kanada - jauh di luar jangkauan biasanya. Dia dan rekan-rekannya menemukan bahwa air lelehan segar tidak bercampur ke perairan yang lebih dalam, yang akan mengencerkan karbon dioksida. Sebaliknya, air permukaan menyerap karbon dioksida sampai mencapai tingkat yang sama seperti di atmosfer. Kemudian berhenti mengumpulkannya. Mereka melaporkan hasil ini dalam sebuah makalah di Science pada tahun 2010.
Menganalisis data yang dikumpulkan dari 1994 hingga 2020, pertama kali perspektif jangka panjang seperti itu dimungkinkan. Cai, Qi dan kolaborator mereka menemukan peningkatan pengasaman yang luar biasa dan korelasi kuat dengan peningkatan laju pencairan es.
Tidak ada yang tahu persis apa yang akan terjadi pada makhluk dan tumbuhan serta makhluk hidup lain yang bergantung pada perairan laut yang sehat. "Bagaimana ini akan mempengaruhi biologi di sana?" tanya Cai. "Itulah mengapa ini penting."