Inti es (ice core) yang dibor dari kedalaman lapisan es abadi Antartika menyimpan catatan tak ternilai tentang sejarah atmosfer Bumi. Gelembung-gelembung udara kecil yang terperangkap dalam es selama ribuan tahun ini menawarkan jendela ke masa lalu, memungkinkan para ilmuwan untuk merekonstruksi komposisi atmosfer kuno. Analisis cermat terhadap gelembung-gelembung ini, khususnya pada konsentrasi gas rumah kaca seperti karbon dioksida CO2 dan isotop karbon, telah menghasilkan penemuan mengejutkan: pertumbuhan vegetasi global di Bumi tampaknya semakin cepat dalam beberapa dekade terakhir. Fenomena ini, yang sering disebut sebagai global greening (penghijauan global), adalah respons kompleks dan berpotensi bermata dua terhadap perubahan iklim.
Jendela ke Masa Lalu: Kekuatan Inti Es
Antartika, dengan kubah esnya yang luas dan stabil, adalah lokasi ideal untuk mengekstraksi inti es. Saat salju turun dan terakumulasi, udara terperangkap di antara kristal-kristal salju. Seiring berjalannya waktu, salju memadat menjadi es, menyegel gelembung-gelembung udara kuno tersebut. Inti es terdalam dapat merekam kondisi atmosfer hingga 800.000 tahun yang lalu.
Para ilmuwan dapat mengukur konsentrasi CO2 secara langsung dari udara yang terperangkap. Selain itu, mereka mempelajari perbandingan isotop karbon yang berbeda, yaitu karbon ¹²C dan karbon ¹³C. Tanaman lebih memilih untuk menyerap isotop CO2 yang lebih ringan, yaitu ¹²C, selama proses fotosintesis. Oleh karena itu, ketika pertumbuhan tanaman global meningkat, lebih banyak ¹²C yang dikeluarkan dari atmosfer, meninggalkan rasio yang lebih tinggi dari ¹³C terhadap ¹²C di udara yang terperangkap. Perubahan halus dalam rasio isotop ini berfungsi sebagai sidik jari biologis yang memungkinkan para peneliti untuk memperkirakan seberapa efisien biosfer darat Bumi menyerap karbon dioksida.
Bukti Percepatan: Sisa Karbon yang Hilang
Sejak dimulainya Revolusi Industri, aktivitas manusia, terutama pembakaran bahan bakar fosil, telah melepaskan sejumlah besar CO2 ke atmosfer. Inti es dan pengukuran modern dari Observatorium Mauna Loa di Hawaii menunjukkan kenaikan tajam dan belum pernah terjadi sebelumnya dalam konsentrasi CO2 atmosfer. Namun, para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa hanya sekitar setengah dari CO2 yang kita lepaskan ke udara yang benar-benar tetap berada di atmosfer; sisanya diserap oleh lautan dan biosfer darat.
Analisis isotop karbon dari inti es Antartika, ditambah dengan data satelit dan pengukuran di lapangan, telah mengkonfirmasi bahwa biosfer darat telah menjadi penyerap karbon (carbon sink) yang jauh lebih kuat daripada yang diperkirakan sebelumnya, terutama dalam beberapa dekade terakhir. Sinyal peningkatan penyerapan ¹²C oleh tanaman, yang tercermin dalam pergeseran rasio isotop, secara jelas menunjukkan bahwa tanaman di seluruh dunia semakin tumbuh dengan cepat dan meluas. Dengan kata lain, hutan, padang rumput, dan vegetasi lainnya berperan sebagai bantalan alami yang mengurangi laju pemanasan global.
Pemicu Penghijauan Global
Apa yang mendorong percepatan pertumbuhan tanaman ini? Ada tiga faktor utama yang berkontribusi terhadap fenomena global greening:
1. Pemupukan Karbon Dioksida (CO2 Fertilization)
Karbon dioksida adalah bahan bakar utama untuk fotosintesis. Dengan meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosfer, tanaman dapat berfotosintesis lebih efisien. Peningkatan ketersediaan “makanan” ini mendorong pertumbuhan yang lebih cepat, daun yang lebih besar, dan peningkatan biomassa secara keseluruhan, terutama di daerah yang tidak dibatasi oleh faktor lain seperti air atau nutrisi.
2. Peningkatan Nitrogen
Polusi udara dan praktik pertanian telah meningkatkan curah hujan nitrogen yang tersedia untuk ekosistem. Nitrogen sering menjadi nutrisi pembatas di banyak bioma, dan peningkatan asupan nitrogen telah membantu beberapa ekosistem, terutama hutan di lintang utara, untuk tumbuh lebih kuat.
3. Peningkatan Suhu dan Perpanjangan Musim Tumbuh
Pemanasan global telah memperpanjang musim tanam di banyak wilayah lintang tinggi. Area yang sebelumnya terlalu dingin sekarang mengalami periode yang lebih lama dengan suhu yang mendukung pertumbuhan. Hal ini terlihat bahkan di Antartika itu sendiri, di mana laporan terbaru menunjukkan percepatan pertumbuhan lumut dan ekspansi vegetasi di semenanjung akibat peningkatan suhu dan ketersediaan air lelehan.
Pedang Bermata Dua: Implikasi dan Peringatan
Meskipun global greening terdengar seperti kabar baik—Alam melawan perubahan iklim—para ilmuwan memperingatkan bahwa kita tidak boleh menganggapnya sebagai solusi jangka panjang.
Pertama, efek penyerapan ini tidak permanen. Tanaman yang menyerap CO2 akhirnya akan mati, membusuk, atau terbakar. Ketika biomassa ini terurai, CO2 akan dilepaskan kembali ke atmosfer. Ada kekhawatiran bahwa seiring dengan terus memanasnya iklim, frekuensi kekeringan dan kebakaran hutan akan meningkat, membalikkan peran biosfer dari penyerap karbon menjadi sumber karbon.
Kedua, ada batas fisik terhadap seberapa banyak CO2 yang dapat diserap oleh tanaman. Ketersediaan air, fosfor, dan nutrisi penting lainnya akan menjadi faktor pembatas di masa depan, mengurangi potensi tanaman untuk terus berkembang.
Penemuan yang berakar pada es Antartika ini merupakan pengingat yang kuat akan keterkaitan kompleks antara aktivitas manusia, atmosfer, dan biosfer Bumi. Es kuno mengungkapkan bahwa planet kita memiliki kemampuan yang luar biasa untuk menanggapi gangguan, namun kemampuan ini terbatas. Peningkatan pertumbuhan tanaman yang terjadi saat ini memberi kita waktu yang berharga, tetapi bukan izin untuk terus melepaskan gas rumah kaca tanpa batas. Masa depan iklim Bumi masih bergantung pada pengurangan emisi karbon secara drastis dan segera.