Koropak.com – Para peneliti kini tidak lagi meragukan apakah Samudra Arktik di belahan bumi utara akan kehilangan lapisan esnya.
Pertanyaannya sekarang adalah kapan tepatnya Samudra Arktik akan mengalami kehilangan tersebut. Hal ini disebabkan oleh perubahan iklim yang telah menyebabkan banyak perubahan di Bumi.
“Es di Kutub Utara berubah sangat cepat. Perubahannya begitu signifikan dibandingkan 20 tahun lalu,” ujar Christopher Polashenski.
Asisten profesor Thayer School of Engineering dan peneliti di Army Corps of Engineers Cold Regions Research and Engineering Laboratory Hanover.
Ahli geofisika telah melakukan kerja lapangan di Kutub Utara selama hampir 2 dekade untuk mengukur sifat-sifat es laut guna memahami bagaimana perubahan es laut di dunia yang memanas.
“Pada dasarnya, es laut adalah radiator di atas bumi. Ke manapun sistem iklim bumi bergerak, es laut berfungsi memperbesar perubahan. Dan sebagian besar tugas kami adalah mencoba mencari tahu secepat apa fenomena itu terjadi,” ujar Polashenski.
Seperti apa upaya para peneliti dalam memperkirakan terjadinya perubahan es di Samudra Arktik?
Proyek ini mempertemukan matematikawan dan insinyur asal Dartmouth, Arizona State University dan Massachusetts Institute of Technology, serta ilmuwan dari Cold Regions Research and Engineering Laboratory (CRREL).
Para peneliti Dartmouth menggunakan matematika komputasional dan pembelajaran mesin untuk mengembangkan model yang lebih baik dalam memprediksi ketebalan es laut di wilayah Samudra Arktik dan menjawab pertanyaan-pertanyaan itu.
Dikutip dari Phys.org, untuk penelitian ini, Polashenski melakukan perjalanan ke Kutub Utara pada awal 2024 untuk menyebarkan serangkaian pelampung yang dilengkapi dengan sensor dan instrumen.
Terdapat 18 pelampung yang ditempatkan di hamparan Samudra Arktik. Tim juga menempatkan 800 sensor di area seluas satu kilometer persegi untuk mendapatkan gambaran es laut yang bernuansa dalam skala kecil.
Alat tersebut dapat mengukur ketebalan es, suhu bagian dalam es, seberapa banyak salju di atasnya, dan tekanan barometrik secara otomatis.
Polashenski mengumpulkan data-data dari tempat-tempat yang sulit dijangkau. Ia dan rekan-rekannya berusaha menjawab berbagai pertanyaan seperti prediksi jangka pendek mengenai apakah kapal pemecah es dapat menempuh jalur tanpa terjebak.
Juga pertanyaan seperti apakah aman mendaratkan pesawat ringan di Arktik serta prediksi jangka panjang mengenai kondisi Arktik dan iklim bumi dalam 50 sampai 100 tahun ke depan.
“Ini menjadi salah satu masalah paling rumit yang pernah saya hadapi,” ujar Anne Gelb, profesor matematika.
Geib memimpin proyek Sea Ice Modeling and Data Assimilation, sebuah inisiatif riset Multidisciplinary University yang disponsori oleh Departemen Pertahanan Amerika Serikat melalui Office of Naval Research.
“Pendekatan umum untuk mendeskripsikan fenomena fisika adalah melalui perubahan dan seberapa cepat satu hal dapat berubah dalam hubungannya dengan hal lain,” ujar Tongtong Li, rekan peneliti pascadoktoral di Departemen Matematika.
Perubahan terus terjadi pada es laut, seperti berpindah tempat. Bongkahan es laut didorong oleh angin dan teombang-ambing sepanjang musim dingin, bergerak sepersepuluh kilometer per jam.
Untuk membuat model yang dapat memprediksi ketebalan es, terdapat kemajuan perkembangan yang telah dibuat, yaitu penggunaan pembelajaran mesin. Dengan data yang telah cukup dikumpulkan, para peneliti dapat membangun sebuah algoritma.
“Saya kagum karena banyaknya data yang telah dikumpulkan meskipun sulit. Sangat penting untuk memahami keterbatasan data dan mengevaluasi manfaat dari pembuatan kumpulan data guna membuat model yang berguna menangkap dinamika es laut secara akurat,” ungkap Gelb.
Gelb dan para peneliti lain sedang menciptakan perangkat matematika komputasional fundamental baru. Perangkat dikombinasikan dengan data yang lebih baik untuk memahami sistem iklim global dan perubahannya.
