Diskusikan sistem belt conveyor laut dan implikasinya pada iklim global
Tanpa lautan, kehidupan di bumi tidak mungkin ada. Jika dilihat dari luar angkasa, planet kita tertutup air; air yang selalu bergerak konstan. Lautan menutupi 71% dari bumi, dimana 6% darinya ditutupi oleh es laut (Siedler, Church, Gould & Griffies, 2001). Faktor-faktor yang disebutkan ini menjadikan laut sebagai faktor kunci penting dalam transfer energi panas ke seluruh planet. Pergerakan arus laut ini mempengaruhi cuaca dan suhu lokal hingga beberapa ekstrim, yang juga mempengaruhi stabilisasi pola iklim global, pengiriman nutrisi dan larva ke ekosistem laut dan banyak lagi (Cowan, National Geographic, http: // education. nationalgeographic.com/education/media/ocean-currents-and-climate/?ar_a=1, nd). Selain itu, secara total, 81% permukaan bumi tertutup oleh air cair termasuk danau dan sungai, dan tertutup oleh air padat yang meliputi salju dan es tanah (Siedler, Church, Gould & Griffies, 2001). Seseorang harus terlebih dahulu memahami beberapa sifat utama lautan dan jenis sirkulasi dan arus yang ada, daripada memahami efek perpindahan panas yang disebut Sirkulasi Termohalin atau dikenal sebagai sabuk Konveyor, implikasinya pada iklim dan pengaruh antropogenik.
Pertama dan terpenting, sirkulasi lautan secara umum diklasifikasikan menjadi dua bagian; sirkulasi yang digerakkan oleh angin yang mempengaruhi bagian atas dari sistem laut, ratusan meter ke atas, dan yang lainnya adalah sirkulasi yang digerakkan oleh kepadatan yang mempengaruhi bagian bawah. Arus angin utama meliputi sub-tropis dan sub-kutub, Arus Circumpolar Antartika, dan arus ekuator (Grinsted, 2005). Selain itu, sistem ini disebut sirkulasi 'Thermohaline', karena perannya dalam pemanasan, pendinginan, dan salinifikasi. Peran ini mempengaruhi produksi kepadatan regional di dalam laut (Toggweiler & Key, 2001). Untuk menjelaskan proses ini dengan cara yang jauh lebih baik, ban berjalan adalah sistem sirkulasi laut yang didorong oleh perubahan panas dan air tawar di permukaan laut, setelah panas dan garam bercampur. Ini adalah mekanisme penggerak (Rahmstrof, 2006).
Kedua, sirkulasi termohalin terlihat dalam fase tenggelam, dan yang cukup menarik, ada pembentukan perairan dalam baru di Atlantik Utara dan Samudra Selatan. Tidak ada yang tahu persis keberadaan zona upwelling (Rahmstrof, 2006) karena sistem konveyor tidak ada habisnya (seperti terlihat pada Gambar 1), tetapi kemudian, di laut kutub dekat Greenland, ada angin dingin dari utara Kanada. yang mendinginkan permukaan air dan dengan demikian menciptakan pembentukan es laut (ELF, www.andrill.org/education/…/3A/GlobalOceanConveyWCredits.pdf, n, d)
Gbr. 1 Menunjukkan pola Conveyor Belt dan transfer arus
Proses pembentukan es terkait dengan penguapan. Dengan meningkatnya suhu, laut memampatkan garam dari es yang membentuk. Saat proses ini terjadi, perairan di sekitarnya menjadi lebih asin dan bahkan lebih padat. Kemudian, air yang padat ini tenggelam ke dasar dan mengalir ke arah Amerika Utara dan Selatan. Ketika mendekati Antartika, ia mengelilingi benua dan bertemu dengan Antartika Bawah Air (AABW). Proses ini berlanjut ketika kemudian mengalir ke arah utara menuju cekungan samudra dimana secara bertahap ia bercampur dengan air hangat yang ada di lokasi tersebut, oleh karena itu ia naik ke permukaan di Samudera Pasifik. Dari sana, ia kembali ke Atlantik dan menjadi bagian dari arus permukaan yang didorong angin yang akhirnya kembali ke laut Greenland untuk memulai prosesnya lagi.
Pada 1751, pengukuran pertama suhu laut dalam dicatat oleh seorang kapten kapal dari sebuah kapal dagang Inggris, ketika dia menemukan bahwa air di bawah kapalnya, sekitar satu mil di bawah kapalnya sangat dingin, terlepas dari lokasinya; lokasi sub-tropis. Pada tahun 1797, lagi-lagi seorang Inggris lainnya bernama Benjamin Thompson, memberikan penjelasan yang akurat tentang penemuan ini tentang arus dingin yang datang dari kutub. Perbedaan antara termohalin dan sirkulasi angin dibedakan pada abad ke-19, selama perdebatan tentang arus laut. Pertanyaannya, apakah cuaca atau tidak kedua proses ini terjadi ketika angin mendorong sepanjang air atau apakah itu "arus konveksi" karena proses pemanasan dan pendinginan. Perlu diperhatikan bahwa kedua proses tersebut digabungkan secara non linier, artinya keduanya tidak dapat dipisahkan oleh pengukuran oseanografi. Itulah sebabnya ada dua mekanisme gaya yang jelas, dan tidak ada sirkulasi yang dapat dipisahkan secara unik. Apalagi jika diubah, sirkulasi termohalin juga akan mengubah arus yang digerakkan angin (Rahmstrof, 2006).
Samudra Atlantik adalah sirkulasi termohalin terkuat di lautan saat ini. Belt conveyor secara kasar memperkirakan 15 × 106 m3 air laut bagian atas ke dalam air dalam (Toggweiler & Key, 2001) di mana arus biasanya meluas hingga kedalaman 1-2 km, meskipun angin hanya secara langsung bergerak antara 50m hingga 200m (Grinsted, 2005) . Umumnya, aliran di bagian atas conveyor sebagian besar melewati Selat Florida dan sampai ke pantai timur Amerika Utara, yang merupakan bagian dari Gulfstream (Toggweiler & Key, 2001). Namun, satu kerugian mungkin termasuk perubahan iklim yang kemungkinan akan melemahkan sirkulasi termohalin di masa depan, dengan beberapa risiko memicu perubahan mendadak, beberapa di antaranya tidak terduga, yang mungkin tidak dapat diubah (Rahmstrof, 2006).
Dalam beberapa tahun terakhir, ada banyak laporan surat kabar, artikel di majalah dan film dokumenter televisi yang membahas topik ini mengenai skenario yang mengancam dari gangguan sirkulasi Thermohaline Atlantik. Jika ini masalahnya, maka hal ini mempengaruhi dan menghancurkan pertanian dan perikanan Eropa utara, dan juga gletser akan bergerak sangat cepat di perairan Skandinavia dan Skotlandia. Perubahan ireversibel akan ditanggapi dengan sangat serius dalam diskusi tentang perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia. (Rahmstorf, 2000). Osilasi Selatan adalah variabilitas iklim tahun ke tahun paling menonjol yang ada di dunia. Ini terkait dengan banyak risiko seperti; fluktuasi tekanan atmosfir pada titik permukaan laut di daerah tropis, hujan deras, dan sirkulasi musim dingin di Amerika Utara dan bagian lain dari daerah ekstra-tropis. Ketika Osilasi Selatan ini dikenali pada akhir 1960-an, ini terkait dengan fenomena samudera- El Nino (Rasmusson & Wallace, 1983). Peristiwa terkait El Nino memiliki contoh yang menimbulkan konsekuensi serius bagi iklim dan ekosistem laut. El Nino 1982-1983 mungkin salah satu yang terkuat yang pernah terjadi. Peristiwa El Nino, telah didokumentasikan sejak tahun 1826 dan biasanya diikuti oleh para profesional yang terus-menerus mengawasi dan mengamati pola yang dapat diprediksi ketika terjadi sekitar sekali setiap 4 tahun (Cane, 1983).
belt konveyor dapat dipengaruhi oleh pemanasan global dengan dua cara berbeda; baik dengan menghangatkan permukaan atau dengan menyegarkan permukaan. Efek ini akan mengurangi kepadatan permukaan perairan dengan ketinggian tinggi dan oleh karena itu menghambat pembentukan dalam di air (Rahmstorf, 2006). Planet kita tidak dapat kehilangan semua airnya dari reservoir permukaannya karena proses sub-duksi. Setelah kira-kira 1 Miliar tahun, hanya antara 25-30% dari lautan yang baru dihasilkan akan disubduksi ke dalam mantel. Juga dikatakan oleh banyak ilmuwan dan ahli geografi bahwa di masa depan yang jauh, jika gaya-gaya luar dibiarkan secara terpisah, maka reservoir permukaan akan disimpan dalam keadaan stabil. Peluang bagi lautan bumi terletak pada keyakinan akan kekuatan eksternal. Sayangnya, semua air bisa hilang sebagai akibat dari peningkatan suhu, secara global, yang disebabkan oleh total tenaga yang dihasilkan dari Matahari ke luar angkasa (Bounama, Franck & von Bloh, 2001)
Berapa lama waktu yang dibutuhkan sebelum seluruh Bumi benar-benar mengering dari perairannya? Masih belum ada jawaban pasti untuk ini. Hasil dari studi yang dilakukan oleh Lovelock & Whitfield (1982) menunjukkan bahwa air cair akan selalu tersedia di reservoir permukaan sebagai akibat dari proses internal, namun kepunahan biosfer akan disebabkan oleh faktor pembatas lain yang disebabkan oleh gaya eksternal.). (Bounama, Franck dan von Bloh, 2001)
