Nationalgeographic.co.id—Penelitian baru memberikan bukti yang jelas tentang "sidik jari" manusia pada perubahan iklim dan menunjukkan bahwa sinyal spesifik dari aktivitas manusia ini telah mengubah struktur suhu atmosfer bumi.
Perbedaan antara tren suhu troposfer dan stratosfer yang lebih rendah telah lama dikenal sebagai sidik jari pengaruh manusia terhadap iklim. Sidik jari ini, bagaimanapun, mengabaikan informasi dari stratosfer tengah ke atas, 25 sampai 50 kilometer di atas permukaan bumi.
“Mencakup informasi ini meningkatkan pendeteksian sidik jari manusia dengan faktor lima. Peningkatan pendeteksian terjadi karena stratosfer tengah ke atas memiliki sinyal pendinginan yang besar dari peningkatan CO2 yang disebabkan oleh manusia, tingkat kebisingan kecil dari variabilitas internal alami, dan perbedaan sinyal serta pola kebisingan," menurut artikel jurnal, "Kontribusi stratosfer luar biasa untuk sidik jari manusia pada suhu atmosfer."
Temuan ini telah diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) bertajuk “Exceptional stratospheric contribution to human fingerprints on atmospheric temperature.”
Kebisingan di troposfer dapat mencakup cuaca sehari-hari, variabilitas antartahun yang timbul dari El Niño dan La Niña, juga fluktuasi iklim alami jangka panjang.
Di stratosfer atas, kebisingan variabilitas lebih kecil, dan sinyal perubahan iklim yang disebabkan manusia lebih besar, sehingga sinyal dapat lebih mudah dibedakan.
"Memperluas sidik jari ke stratosfer atas dengan catatan suhu yang panjang dan model iklim yang lebih baik berarti bahwa saat ini hampir tidak mungkin penyebab alami menjelaskan tren yang diukur satelit dalam struktur termal atmosfer bumi," tulis para peneliti.
"Ini adalah bukti paling jelas tentang sinyal perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia yang terkait dengan peningkatan CO2," menurut penulis utama Benjamin Santer, seorang ilmuwan tambahan di Departemen Oseanografi Fisik di Woods Hole Oceanographic Institute (WHOI) di Massachusetts.
"Penelitian ini memotong dan membantah klaim bahwa perubahan suhu atmosfer dan permukaan baru-baru ini adalah alami, baik karena Matahari atau karena siklus internal dalam sistem iklim. Penjelasan alami hampir tidak mungkin dalam hal apa yang kita lihat di sini: perubahan dalam struktur suhu atmosfer," tambah Santer, yang telah mengerjakan sidik jari iklim selama lebih dari 30 tahun.
"Penelitian ini mengesampingkan klaim yang salah bahwa kita tidak perlu menangani perubahan iklim secara serius karena semuanya alami," imbuhnya.
Penelitian ini dimotivasi oleh penelitian sebelumnya oleh Suki Manabe dan Richard Wetherald, yang pada tahun 1967 menggunakan model iklim sederhana untuk mempelajari bagaimana CO2 dari pembakaran bahan bakar fosil dapat mengubah suhu atmosfer.
Pemodelan mereka menemukan fitur yang sangat khas: peningkatan kadar CO2 menyebabkan lebih banyak panas yang terperangkap di troposfer (lapisan terendah atmosfer Bumi) dan lebih sedikit panas yang keluar lebih tinggi ke stratosfer (lapisan di atas troposfer), sehingga menghangatkan troposfer bumi dan mendinginkan stratosfer.
Prediksi pemanasan troposfer dan pendinginan stratosfer sebagai respons terhadap peningkatan CO2 telah dikonfirmasi berkali-kali oleh model yang lebih kompleks dan diverifikasi dengan membandingkan hasil model dengan pengamatan suhu rata-rata atmosfer global dari balon cuaca dan satelit.
Meskipun studi sebelumnya ini mempertimbangkan perubahan suhu rata-rata global di stratosfer tengah dan atas, kira-kira 25 hingga 50 kilometer di atas permukaan bumi, mereka tidak melihat pola detail perubahan iklim di lapisan ini.
Saat ini, wilayah tersebut dapat dipelajari dengan lebih baik karena peningkatan simulasi dan data satelit. Penelitian baru ini adalah yang pertama mencari pola perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia - juga disebut "sidik jari" - di stratosfer tengah dan atas.
“Sidik jari manusia dalam perubahan suhu di stratosfer tengah ke atas karena peningkatan CO2 benar-benar luar biasa. Sebab begitu besar dan sangat berbeda dari perubahan suhu di sana karena variabilitas internal dan kekuatan eksternal alami. Sidik jari unik ini memungkinkan untuk mendeteksi dampak manusia terhadap perubahan iklim akibat CO2 dalam waktu singkat (~10 - 15 tahun) dengan tingkat kepercayaan yang tinggi," kata rekan penulis Qiang Fu, seorang profesor di Departemen Ilmu Atmosfer di Universitas Washington.
Baca Juga: Awan Gelap di Cakrawala, Karbon Hitam dan Dampak Perubahan Iklim
Baca Juga: NASA Menemukan Penyebab Pencairan Es yang Cepat dan Masif di Greenland
Baca Juga: Apa Itu El Nino & Bagaimana Mekanisme Iklim Panas-Dingin Ini Bekerja?
Baca Juga: Apa yang Terjadi Bila Keringat Kita Tak Lagi Efektif Lawan Suhu Panas?
"Dunia telah terhuyung-huyung di bawah perubahan iklim, jadi percaya diri tentang peran karbon dioksida sangat penting," kata rekan penulis Susan Solomon, Martin Profesor Studi Lingkungan di Massachusetts Institute of Technology.
"Fakta bahwa pengamatan menunjukkan tidak hanya troposfer yang memanas tetapi juga stratosfer bagian atas yang sangat dingin adalah bukti unik yang menunjukkan peran dominan karbon dioksida dalam perubahan iklim dan sangat meningkatkan kepercayaan diri," tambahnya.
Santer mengatakan bahwa meskipun secara intelektual memuaskan untuk dapat memperluas sidik jari lebih tinggi ke atmosfer untuk menguji prediksi Manabe dan Wetherald, itu juga sangat memprihatinkan.
"Sebagai seseorang yang mencoba memahami jenis dunia yang akan dihuni oleh generasi mendatang, hasil ini membuat saya sangat khawatir. Kita secara fundamental mengubah struktur termal atmosfer Bumi, dan tidak ada kesenangan dalam mengenalinya," kata Santer.
“Studi ini menunjukkan bahwa dunia nyata telah berubah dengan cara yang tidak dapat dijelaskan oleh sebab-sebab alami,” pungkas Santer.