Kumpulan Foto Lama Bisa Ungkap Masa Depan Gletser Arktik Ini

Gletser raksasa yang indah dari kepulauan Norwegia Svalbard, dekat Kutub Utara, menanggung bekas luka perubahan iklim lebih dari hampir di tempat lain di planet ini.

Selama tiga dekade terakhir, Svalbard telah Dihangatkan dua kali lebih cepat sebagai wilayah Arktik lainnya dan tujuh kali rata-rata global. Itu menyebabkan gletser pulau mencair pada tingkat yang mengkhawatirkan, mengancam beruang kutub dan satwa liar lainnya, dan menambah kenaikan permukaan laut di seluruh dunia.

Namun, untuk waktu yang lama, memprediksi seberapa cepat pemanasan di masa depan dapat menyebabkan es mundur membutuhkan tebakan. Di Svalbard dan tempat-tempat lain, sebagian besar pengukuran lapangan hanya dimulai pada pertengahan abad ke-20, dan pengamatan satelit bahkan kemudian.

Sekarang, kemajuan dalam komputasi membantu para ilmuwan menghidupkan kembali es tua dengan detail yang menakjubkan. Menggunakan foto hitam-putih yang diambil selama ekspedisi pemetaan hampir seabad yang lalu, mereka menciptakan model digital tiga dimensi tentang bagaimana gletser terlihat sebelum pencatatan modern, dan menerangi cara-cara mereka telah berubah dalam rentang waktu yang lebih lama.

Salah satu rekonstruksi terbesar sampai saat ini, yang diterbitkan Rabu di jurnal Nature, menunjuk pada kesimpulan yang meresahkan: gletser Svalbard bisa menipis dua kali lebih cepat di abad ini seperti yang mereka lakukan di akhir.

“Saat ini prediksi kami tentang perubahan gletser di masa depan tidak terlalu didasarkan pada semua data yang sudah kami miliki dari apa yang terjadi pada abad terakhir,” kata Emily C. Geyman, seorang mahasiswa pascasarjana di California Institute of Technology dan penulis utama California Institute of Technology. Studi baru. Catatan sejarah yang lebih dalam memungkinkan para ilmuwan menguji seberapa baik model perubahan gletser mereka sejalan dengan masa lalu, kata Geyman, sebelum menggunakannya untuk mengintip ke masa depan.

“Ini adalah kesempatan unik untuk melihat sedikit lebih jauh ke masa lalu,” kata Ward J.J. van Pelt, seorang profesor di Universitas Uppsala di Swedia yang berkontribusi pada penelitian baru.

Rekonstruksi tim gletser Svalbard pada tahun 1936 mengungkapkan, secara rinci, berapa banyak beberapa lapisan es menyusut antara saat itu dan 2010. Tingkat kerugian rata-rata adalah sekitar 1,1 kaki per tahun.

Di seluruh atap dingin planet ini, pemanasan yang cepat mengubah kehidupan dan mengganggu lanskap liar yang luas. Dalam penilaian tahunan terbaru Dari Arktik, Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional AS menemukan bahwa lapisan es dan salju laut yang menyusut terus mengubah wilayah tersebut tahun lalu. Gletser yang runtuh telah menyebabkan tanah longsor dan tsunami. Pencairan permafrost, atau tanah beku terus menerus, telah mengguncang rumah dan infrastruktur yang dibangun di atasnya.

Svalbard duduk di tepi es laut Arktik selama musim dingin, kata Dr. van Pelt. Es laut memantulkan banyak sinar matahari yang mengenainya, sehingga es menghilang, lebih banyak energi matahari diserap oleh laut, memanaskan air. Ini adalah alasan utama Svalbard memanas lebih cepat daripada bagian dunia lainnya.

Untuk merekonstruksi masa lalu pulau-pulau itu, Geyman dan rekan penulisnya menggunakan lebih dari 5.500 gambar udara yang diambil oleh proyek pemetaan Norwegia pada tahun 1936 dan 1938. Kondisi es membuat terbang menjadi tantangan, dan peralatannya sederhana: kamera Zeiss dipasang ke pesawat pengintai.

Namun, gambar-gambar, yang dimiliki dan dikelola oleh Norwegian Polar Institute, sebuah kelompok penelitian pemerintah, dengan kuat menangkap drama lanskap. “Saya hanya terpesona oleh foto-foto itu,” kata Geyman.

Gletser Tungebreen:

Untuk mengubah negatif pudar menjadi model digital tiga dimensi, Geyman harus memberi tahu komputernya cara menafsirkan gambar. Ini melibatkan memilih titik pada foto yang berbeda yang menunjukkan fitur yang sama dalam lanskap – celah, misalnya, atau saluran yang dipotong menjadi es oleh air lelehan – sehingga perangkat lunak dapat menjahit gambar bersama dengan benar.

Secara keseluruhan, dia menempatkan hampir 70.000 poin seperti itu pada foto. Butuh bagian yang lebih baik dari dua tahun. “Saya mulai harus memakai kacamata ini, saya pikir,” katanya, menunjuk wajahnya, “karena menyipitkan mata begitu banyak pada gambar pixelated di layar saya.”

Di beberapa tempat, salju putih segar di foto membuatnya terlalu sulit untuk melihat medan, jadi dia mengisi celah dengan perkiraan.

Begitu mereka memiliki rekonstruksi digital lebih dari 1.500 gletser di Svalbard, Geyman dan rekan penulisnya membandingkannya dengan yang terbuat dari gambar yang lebih baru untuk menentukan berapa banyak es telah mencair sejak 1930-an.

Mereka kemudian Menggunakan spesifikasi ini untuk memprediksi bahwa ketinggian rata-rata gletser Svalbard akan menyusut antara 2,2 dan 3 kaki setahun sebelum 2100, tergantung pada peningkatan gas rumah kaca di atmosfer. Tingkat tersebut setidaknya 1,9 kali laju retret yang terjadi pada abad ke-20, bahkan dalam skenario pemanasan sederhana di mana kenaikan suhu global terbatas pada 2 derajat Celcius (3,6 derajat Fahrenheit) di atas tingkat pra-industri.

Para peneliti telah menciptakan model komputer tiga dimensi gletser individu selama beberapa tahun sekarang. Tetapi baru-baru ini memiliki peningkatan kekuatan pemrosesan sehingga layak untuk merekonstruksi lapisan es di seluruh wilayah dan pegunungan, kata Erik S. Mannerfelt, seorang ahli glasiologi di universitas Swiss ETH Zurich yang tidak mengerjakan studi baru.

“Ini adalah era baru di mana kita tidak dapat melihat gletser individu, tetapi pada populasi mereka,” katanya.

Mannerfelt sedang menyelesaikan makalah terpisah yang menggunakan 22.000 foto yang diambil oleh pendaki gunung Swiss antara dua perang dunia untuk menangkap perubahan gletser Swiss sejak awal 1930-an. Dia berharap bahwa arsip gambar lainnya dapat memungkinkan rekonstruksi es yang sama rincinya di pulau-pulau Tierra del Fuego Amerika Selatan dan di Himalaya.

“Karena kita sekarang mulai tahu persis apa yang telah terjadi,” kata Mannerfelt, “kita dapat membuat prediksi yang jauh lebih baik untuk masa depan.”