Studi baru mengungkapkan bahwa perubahan sirkulasi Air Dasar Antartika sekitar 18.000 hingga 10.000 tahun lalu mendorong pelepasan karbon tersimpan ke atmosfer, berkontribusi pada pemanasan di akhir Zaman Es terakhir. Peneliti menganalisis inti sedimen untuk melacak perubahan ini, menyoroti peran Samudera Selatan dalam siklus karbon global. Temuan ini menunjukkan implikasi untuk pencairan es Antartika modern dan proyeksi iklim.
Sekitar 12.000 tahun lalu, saat Zaman Es terakhir berakhir dan Holosen dimulai, suhu global naik, menandai transisi iklim utama. Studi yang diterbitkan di Nature Geoscience, dipimpin oleh Dr. Huang Huang dari Laboratorium Laoshan di Qingdao dan melibatkan Dr. Marcus Gutjahr dari GEOMAR, merekonstruksi luas Air Dasar Antartika (AABW) selama 32.000 tahun terakhir.
Tim memeriksa sembilan inti sedimen dari sektor Atlantik dan India Samudera Selatan, pada kedalaman antara 2.200 dan 5.000 meter. Mereka menganalisis komposisi isotop neodymium dalam sedimen untuk melacak perubahan massa air dalam. "Kami ingin memahami bagaimana pengaruh Air Dasar Antartika, massa air terdingin dan terpadat di lautan global, berubah selama deglasiasi terakhir, dan peran apa yang dimainkannya dalam siklus karbon global," kata Huang, yang menyelesaikan PhD-nya di GEOMAR pada 2019.
Selama Zaman Es, Samudera Selatan dalam mengandung air kaya karbon dari Pasifik, prekursor dari Circumpolar Deep Water saat ini, yang mengisolasi karbon dan menjaga CO2 atmosfer rendah. Antara 18.000 dan 10.000 tahun lalu, AABW berkembang dalam dua fase, bertepatan dengan peristiwa pemanasan Antartika. Perluasan ini, didorong oleh berkurangnya tutupan es laut dan air leleh yang menurunkan kepadatan air, meningkatkan pencampuran vertikal dan membawa karbon tersimpan ke permukaan, melepaskannya ke atmosfer.
"Perluasan AABW terkait dengan beberapa proses," jelas Gutjahr. "Pemanasan di sekitar Antartika mengurangi tutupan es laut, menghasilkan lebih banyak air leleh masuk ke Samudera Selatan. Air Dasar Antartika yang terbentuk selama periode iklim transisi ini memiliki kepadatan lebih rendah karena salinitas yang berkurang. AABW akhir glasial ini mampu menyebar lebih jauh melalui Samudera Selatan, mengganggu struktur massa air yang ada dan meningkatkan pertukaran antara air dalam dan permukaan."
Studi ini menantang asumsi sebelumnya bahwa perubahan Atlantik Utara terutama mendorong pergeseran Samudera Selatan, menekankan pengaruh Antartika terhadap kenaikan CO2. Saat ini, Samudera Selatan memanas lebih cepat daripada kebanyakan samudra di bawah 1.000 meter selama 50 tahun terakhir. "Perbandingan dengan masa lalu selalu tidak sempurna," kata Gutjahr, "tapi pada akhirnya tergantung pada seberapa banyak energi dalam sistem. Jika kita memahami bagaimana samudra merespons pemanasan di masa lalu, kita bisa lebih memahami apa yang terjadi hari ini saat rak es Antartika terus mencair." Wawasan paleoklimat dari inti sedimen membantu dalam pemodelan kehilangan es masa depan dan dinamika karbon.