Lubang besar ini tumbuh dengan kecepatan yang mengkhawatirkan. Kolumnis BBC Earth berbicara tentang kawah yang terbentuk di permafrost Siberia.
Tidak jauh dari lembah Sungai Yana, di tengah zona permafrost yang luas, ada lubang pembuangan berbentuk kecebong yang mengesankan di kerak bumi. Inilah kawah Batagayka.
Ia juga dikenal sebagai "megadepresi" dan merupakan formasi terbesar dari jenisnya: panjangnya 1 km dan kedalaman 86 m. Dan kawahnya terus berkembang pesat.
Itu menikmati reputasi buruk di antara penduduk setempat - mereka menyebutnya tidak lebih dari "gerbang ke neraka" dan lebih memilih untuk tidak berada di sini. Tetapi bagi para ilmuwan tempat ini sangat menarik.
Dengan memeriksa lapisan tanah yang terpapar selama pembentukan depresi, seseorang dapat memahami bagaimana dunia kita terlihat di masa lalu dan seperti apa iklim yang berkuasa saat itu.
Pada saat yang sama, ekspansi cepat lebih lanjut dari kawah ini merupakan bukti nyata dari dampak perubahan iklim terhadap permafrost.
Ada dua jenis permafrost. Yang pertama terbentuk dari es glasial yang terkubur di bawah tanah, tersisa setelah zaman es terakhir.
Video promosi:
Jenis kedua adalah es yang terbentuk langsung di lapisan tanah, dan di lapisan es itulah kawah Batagayka berada. Seringkali, es ini berada di bawah lapisan batuan sedimen, dan usianya setidaknya dua tahun.
Kawah Batagayka mengungkapkan kepada kita bagian dari permafrost bawah tanah, bagian tertentu yang terbentuk ribuan tahun yang lalu.
Rangkaian peristiwa pertama yang menyebabkan terbentuknya kawah terjadi pada tahun 1960-an. Karena penggundulan hutan yang cepat, tajuk pohon berhenti menutupi tanah selama bulan-bulan musim panas yang hangat, dan sinar matahari mulai memanaskannya secara bertahap.
Semua ini diperburuk oleh kurangnya kelembaban, yang sebelumnya mendinginkan udara dan tanah, menguap dari daun pohon yang sudah punah.
"Kombinasi dari kedua faktor ini - kurangnya bayangan dan penguapan - telah menyebabkan pemanasan permukaan bumi," - kata Julian Marton dari University of Sussex (Inggris).
Akibatnya, lapisan tanah yang terletak tepat di atas permafrost mulai memanas, yang akhirnya mencair. Sejak awal proses ini, laju peleburan secara bertahap meningkat.
Itulah sebabnya para ilmuwan terus memantau apa yang terjadi pada kawah tersebut.
Satu studi, yang diterbitkan dalam jurnal Quaternary Research pada Februari 2017, mengatakan bahwa menganalisis lapisan yang telah ditemukan akan memberikan informasi tentang perubahan iklim selama 200.000 tahun.
Selama 200.000 tahun terakhir, iklim bumi telah berubah beberapa kali, periode interglasial yang relatif hangat digantikan oleh periode glasial dingin.
Lapisan sedimen di Batagayk "merupakan catatan geologi yang berkelanjutan, dan sangat tidak biasa," kata Marton. Dengan “membaca” babad ini, para ilmuwan akan dapat mempelajari bagaimana iklim dan lingkungan lokal telah berubah.
"Kami masih mengerjakan kronologi," kata Marton. Langkah selanjutnya adalah pengumpulan dan analisis batuan sedimen.
Idealnya, mereka harus dibor untuk membuat "rangkaian sedimen berkelanjutan" yang akan memungkinkan tanggal yang lebih akurat.
Data yang diperoleh dari analisis permafrost kemudian dapat dibandingkan dengan data suhu lainnya, termasuk karakteristik inti es yang diambil dari lapisan es.
“Kami ingin mengetahui seberapa besar perubahan iklim [di Siberia] selama zaman es terakhir dan seberapa sering periode pemanasan diikuti oleh periode pendinginan dibandingkan dengan wilayah Atlantik Utara,” kata Marton.
Ini penting, karena sedikit yang diketahui tentang sejarah iklim di sebagian besar Siberia Utara. Dengan memahami bagaimana lingkungan telah berubah di masa lalu, para ilmuwan akan dapat memprediksi perubahan serupa di masa depan.
Misalnya, 125.000 tahun yang lalu, Bumi berada dalam periode interglasial, di mana suhunya beberapa derajat lebih tinggi dari sekarang.
“Jika kita dapat memahami seperti apa ekosistem pada saat itu, setidaknya kita dapat memperoleh gambaran kasar tentang bagaimana lingkungan dapat berubah dengan pemanasan global,” kata Marton.
Jika permafrost bereaksi terhadap pemanasan dengan cara yang sama seperti yang terjadi setelah zaman es terakhir yang kita ketahui, kita dapat mengharapkan munculnya cekungan baru, lubang besar, dan danau.
Selain itu, kemungkinan akan muncul plot-plot lahan baru yang kini berada di bawah es pada kedalaman 10-20 m.
“Lapisan es, yang sangat kaya akan es, mulai mencair dari atas ke bawah, es menghilang dan bentuk lanskap yang benar-benar baru,” kata Marton.
Semua ini mungkin sudah dekat. Sekarang kita tahu bahwa perubahan lapisan es terjadi dengan sangat cepat.
Frank Gunther dari Alfred Wegener Institute di Potsdam, Jerman dan rekan-rekannya telah mengamati situs tersebut selama 10 tahun, menggunakan citra satelit untuk menentukan laju perubahannya.
Selama masa penelitian mereka, dinding di bagian atas kawah tumbuh rata-rata 10 m per tahun. Pada tahun-tahun yang lebih hangat, perubahan yang lebih cepat diamati, hingga 30 m per tahun. Gunther membicarakan hal ini pada pertemuan American Geophysical Union pada Desember 2016.
Dia memiliki alasan untuk percaya bahwa di bulan-bulan musim panas mendatang, dinding samping kawah yang sedang tumbuh akan mencapai dataran erosi di sekitarnya. Ini kemungkinan besar akan menjadi faktor lain dalam peningkatan lebih lanjut.
“Secara umum, selama bertahun-tahun kami tidak melihat peningkatan atau penurunan yang tajam pada tingkat ini, kawah tersebut terus berkembang,” kata Gunter. "Dan pertumbuhan yang konstan berarti kawah semakin dalam setiap tahun."
Ini juga bisa menimbulkan konsekuensi lain yang mengganggu.
Banyak endapan es yang terbentuk selama zaman es terakhir muncul ke permukaan hari ini. Es di dalam tanah ini mengandung sejumlah besar bahan organik, termasuk karbon, yang telah tersimpan di dalamnya selama ribuan tahun.
“Jumlah total karbon di permafrost di seluruh dunia sebanding dengan yang ada di atmosfer,” kata Gunther.
Semakin banyak permafrost mencair, semakin banyak karbon yang dilepaskan darinya, yang dikonsumsi oleh bakteri, menghasilkan metana dan karbon dioksida sebagai produk sampingan.
Gas rumah kaca ini dilepaskan ke atmosfer, meningkatkan laju pemanasan.
“Kami menyebutnya umpan balik positif,” kata Gunther. "Pemanasan mempercepat pemanasan, dan proses serupa dapat terjadi di tempat lain."
“Bukan hanya infrastruktur yang terancam. Tidak ada yang bisa menghentikannya. Tidak ada solusi teknis untuk menghentikan pembentukan kawah-kawah ini,”jelasnya.
Tidak ada tanda-tanda erosi kawah ini akan melambat dalam waktu dekat, karena hanya tumbuh dari tahun ke tahun.
Oleh karena itu, masa depan permafrost Siberia adalah pertanyaan besar.
