Petunjuk Baru Menjelaskan Pentingnya Lapisan Es Bumi

Petunjuk Baru Menjelaskan Pentingnya Lapisan Es Bumi

[ad_1]

*** DIEMBARGO HINGGA PUKUL 15.00 TIMUR, NOV. 23 ***

Newswise – TALLAHASSEE, Fla. – Para peneliti yang meneliti perairan subglasial baik dari Antartika dan Greenland menemukan bahwa perairan ini memiliki konsentrasi elemen penting yang menopang kehidupan lebih tinggi daripada yang diperkirakan sebelumnya, menjawab pertanyaan besar yang tidak diketahui oleh para ilmuwan yang berusaha memahami proses geokimia Bumi.

“Data dari danau Antartika sangat menarik,” kata rekan postdoctoral Florida State University, Jon Hawkings. “Kebanyakan orang cenderung menganggap Antartika hanya sebagai es, tetapi kami telah mengetahui tentang danau di bawah gletser di Antartika ini selama 40 tahun dan lebih dari 400 di antaranya saat ini telah diidentifikasi. Beberapa ilmuwan menyebut lingkungan subglasial di Antartika sebagai lahan basah terbesar di dunia. Tantangan bagi para ilmuwan adalah sangat sulit untuk mengambil sampelnya. “

Hawkings, bersama dengan rekan-rekannya di Florida State dan Montana State University, telah menerbitkan studi baru minggu ini dalam Prosiding National Academy of Sciences yang mengeksplorasi perairan subglasial ini.

Studi tersebut secara khusus meneliti air cair di bawah lapisan es di Antartika dan Greenland. Sekitar 10 persen dari permukaan tanah bumi tertutup oleh lapisan es ini, dan lingkungan kutub ini mengalami perubahan yang cepat sebagai akibat dari kenaikan suhu. Ilmuwan sangat tertarik untuk memahami lingkungan ini dan bagaimana pemanasan yang berkelanjutan akan mempengaruhi proses geokimia kritis di masa depan.

Hawkings menganalisis sampel air dengan fokus pada apa yang disebut unsur jejak – unsur kimia yang ada dalam jumlah sangat kecil tetapi penting bagi organisme mikroskopis dan dengan demikian siklus karbon global. Para ilmuwan selama bertahun-tahun mengira bahwa air di bawah gletser di seluruh dunia mengandung unsur-unsur ini dalam jumlah yang sangat kecil sehingga tidak memainkan peran penting dalam proses geokimia dan biologi Bumi.

“Apa yang kami temukan sebenarnya adalah bahwa lapisan es tampaknya lebih penting bagi proses kehidupan daripada yang kami duga,” kata Profesor Asosiasi Ilmu Bumi, Laut dan Atmosfer FSU Robert Spencer. “Karena ketidaktahuan besar dalam pemahaman kontemporer kita tentang cara kerja planet kita terungkap, hal itu mengingatkan kita tentang seberapa banyak yang masih tersisa untuk dipelajari.”

Misalnya, para ilmuwan berharap melihat kurang dari 5 mikrogram per liter besi terlarut (elemen jejak yang sangat penting) di beberapa perairan subglasial ini, tetapi mereka melihat hingga 1.000 mikrogram per liter. Variasi besar ini dapat membuat perbedaan besar dalam seberapa banyak kehidupan dapat dipertahankan di ekosistem subglasial yang ekstrim dan di perairan laut yang menerima air lelehan lapisan es.

“Elemen jejak ini seperti tablet vitamin yang dikonsumsi orang setiap hari,” kata Spencer. “Meskipun kami hanya membutuhkan sejumlah kecil bahan-bahan ini, mereka sangat penting untuk pengembangan ekosistem yang sehat.”

Mengumpulkan air subglasial untuk analisis bukanlah hal yang mudah, terutama di Antartika. Peneliti harus bekerja di lingkungan terpencil dan keras.

Kolaborator Hawkings dan Spencer dari Montana State University, Profesor John Priscu dan Mark Skidmore, mengatur ekspedisi penelitian yang rumit secara logistik ke Antartika untuk mengebor lebih dari 3.500 kaki melalui Lapisan Es Antartika.

Setelah menerima dana dari National Science Foundation pada tahun 2016 untuk proyek SALSA (Akses Ilmiah Danau Antartika Subglasial), Priscu memimpin kampanye lapangan yang melibatkan pemindahan hampir 1 juta pon peralatan dengan pesawat dan traktor melintasi lapisan es ke lokasi lapangan.

Kemudian, dari Desember 2018 hingga Januari 2019, Tim Sains proyek SALSA mengebor sekitar tiga perempat mil es ke Danau Subglasial Mercer, sebuah danau dengan panjang lebih dari 5,5 mil (9 kilometer) dan kedalaman 50 kaki (15 meter). Mereka memilih danau itu karena letaknya di mana dua aliran es bertemu.

“Kami tertarik pada proses fisik, kimia dan biologi yang terjadi di danau tertentu, tetapi ada juga konteks yang lebih luas dari danau ini yang menjadi bagian dari sistem hidrologi yang lebih besar di bawah lapisan es,” kata Skidmore. “Kami ingin melihat apa yang dihasilkan di bawah lapisan es dan bagaimana hal itu terhubung dengan lingkungan pesisir.”

Skidmore mengambil sampel di bawah protokol yang dibuat oleh Hawkings dan kemudian mengirimnya kembali ke Amerika Serikat melalui kapal kargo yang dikendalikan suhu, memakan waktu beberapa bulan, dan kemudian diteruskan ke Tallahassee melalui pengiriman semalam dengan pendingin khusus untuk menjaga suhu sampel tetap stabil.

Hawkings dan rekannya secara terpisah mengumpulkan sampel di Greenland dari sungai besar dengan air lelehan yang muncul di bawah Gletser Leverett. Kerja lapangan, dipimpin oleh Jemma Wadham dari Universitas Bristol di Inggris Raya, melibatkan pemantauan karakteristik hidrologi dan geokimia sungai selama periode tiga bulan selama musim panas mencair.

Hawkings dan Spencer kemudian melakukan analisis geokimia di laboratorium yang dirancang khusus di National High Magnetic Field Laboratory yang bermarkas di FSU yang meminimalkan debu atau faktor lingkungan lain yang berpotensi mencemari sampel.

Para peneliti mengatakan sumber daya kolaboratif dan pendekatan interdisipliner mereka pada akhirnya menghasilkan studi yang akan memajukan bidang mereka.

“Penemuan dibuat di persimpangan disiplin ilmu,” kata Priscu. “Makalah PNAS memotong banyak disiplin ilmu dan menunjukkan kekuatan kolaborasi internasional. Hasil dalam manuskrip ini telah mengubah pandangan kita tentang bagaimana lapisan es kutub mempengaruhi Sistem Bumi. “

Institusi lain yang berkontribusi pada studi ini adalah Pusat Penelitian Jerman untuk Geosains, Universitas Bristol dan Universitas Cardiff di Inggris, Universitas Negeri Ohio, Institut Teknologi Federal Swiss di Lausanne dan Universitas Charles di Republik Ceko.

Pekerjaan ini didanai oleh National Science Foundation, European Commission Horizon 2020 Marie Skłodowska-Curie Actions fellowship dan Natural Environment Research Council (Inggris Raya).

###


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author