Ketika konsentrasi atmosfer CFC-11 turun, lautan global seharusnya menjadi sumber bahan kimia pada pertengahan abad mendatang.
Lautan dunia adalah tempat penyimpanan gas yang luas termasuk klorofluorokarbon perusak ozon, atau CFC. Mereka menyerap gas-gas ini dari atmosfer dan menariknya ke dalam, di mana mereka dapat tetap tersimpan selama berabad-abad dan lebih banyak lagi.
CFC laut telah lama digunakan sebagai pelacak untuk mempelajari arus laut, tetapi dampaknya terhadap konsentrasi atmosfer dianggap dapat diabaikan. Sekarang, para peneliti MIT telah menemukan fluks samudera dari setidaknya satu jenis CFC, yang dikenal sebagai CFC-11, ternyata mempengaruhi konsentrasi atmosfer. Dalam sebuah penelitian yang muncul hari ini di Prosiding National Academy of Sciences , tim tersebut melaporkan bahwa lautan global akan membalikkan peran lamanya sebagai tempat pembuangan bahan kimia yang berpotensi merusak ozon.
Para peneliti memproyeksikan bahwa pada tahun 2075, lautan akan mengeluarkan lebih banyak CFC-11 kembali ke atmosfer daripada yang mereka serap, memancarkan jumlah bahan kimia yang dapat dideteksi pada tahun 2130. Selanjutnya, dengan meningkatnya perubahan iklim, pergeseran ini akan terjadi 10 tahun sebelumnya. Emisi CFC-11 dari laut akan secara efektif memperpanjang waktu tinggal rata-rata bahan kimia tersebut, menyebabkannya bertahan lima tahun lebih lama di atmosfer daripada yang seharusnya. Hal ini dapat memengaruhi estimasi emisi CFC-11 di masa mendatang.
Hasil baru ini dapat membantu ilmuwan dan pembuat kebijakan untuk menentukan sumber bahan kimia di masa depan dengan lebih baik, yang sekarang dilarang di seluruh dunia di bawah Protokol Montreal.
Pada saat Anda memasuki paruh pertama abad ke-22, Anda akan memiliki cukup banyak aliran yang keluar dari lautan sehingga mungkin terlihat seperti seseorang yang curang dalam Protokol Montreal, tetapi sebaliknya, itu bisa saja menjadi apa yang akan terjadi. keluar dari lautan, kata rekan penulis studi Susan Solomon, Profesor Studi Lingkungan Lee dan Geraldine Martin di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer dan Planet, MIT. Ini adalah prediksi yang menarik dan mudah-mudahan akan membantu peneliti di masa depan agar tidak bingung tentang apa yang sedang terjadi.
Rekan penulis Solomon termasuk penulis utama Peidong Wang, Jeffery Scott, John Marshall, Andrew Babbin, Megan Lickley, dan Ronald Prinn dari MIT; David Thompson dari Colorado State University; Timothy DeVries dari Universitas California di Santa Barbara; dan Qing Liang dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA.
Lautan, jenuh
CFC-11 adalah klorofluorokarbon yang biasa digunakan untuk membuat refrigeran dan busa isolasi. Ketika dipancarkan ke atmosfer, bahan kimia tersebut memicu reaksi berantai yang pada akhirnya menghancurkan ozon, lapisan atmosfer yang melindungi bumi dari radiasi ultraviolet yang berbahaya. Sejak 2010, produksi dan penggunaan bahan kimia tersebut telah dihentikan secara bertahap di seluruh dunia di bawah Protokol Montreal, sebuah perjanjian global yang bertujuan untuk memulihkan dan melindungi lapisan ozon.
Sejak penghentiannya, tingkat CFC-11 di atmosfer terus menurun, dan para ilmuwan memperkirakan bahwa laut telah menyerap sekitar 5 hingga 10 persen dari semua emisi CFC-11 yang diproduksi. Karena konsentrasi bahan kimia terus turun di atmosfer, bagaimanapun, diperkirakan bahwa CFC-11 akan jenuh di lautan, mendorongnya menjadi sumber dan bukan tenggelam.
Untuk beberapa waktu, emisi manusia begitu besar sehingga apa yang masuk ke laut dianggap dapat diabaikan, kata Solomon. Sekarang, saat kami mencoba untuk menghilangkan emisi manusia, kami menemukan bahwa kami tidak dapat sepenuhnya mengabaikan apa yang dilakukan lautan lagi.
Waduk yang melemah
Dalam makalah baru mereka, tim MIT melihat dengan tepat kapan laut akan menjadi sumber bahan kimia, dan sejauh mana laut akan berkontribusi pada konsentrasi CFC-11 di atmosfer. Mereka juga berusaha memahami bagaimana perubahan iklim akan memengaruhi kemampuan laut untuk menyerap bahan kimia di masa depan.
Para peneliti menggunakan hierarki model untuk mensimulasikan pencampuran di dalam dan antara lautan dan atmosfer. Mereka mulai dengan model atmosfer sederhana dan lapisan atas dan bawah lautan, baik di belahan utara maupun selatan. Mereka menambahkan emisi antropogenik CFC-11 ke dalam model ini yang sebelumnya telah dilaporkan selama bertahun-tahun, kemudian menjalankan model ke depan dalam waktu, dari tahun 1930 hingga 2300, untuk mengamati perubahan fluks bahan kimia antara laut dan atmosfer.
Mereka kemudian mengganti lapisan laut dari model sederhana ini dengan model sirkulasi umum MIT, atau MITgcm, representasi dinamika laut yang lebih canggih, dan menjalankan simulasi serupa dari CFC-11 selama periode waktu yang sama.
Kedua model tersebut menghasilkan tingkat atmosfer CFC-11 hingga saat ini yang cocok dengan pengukuran yang direkam, memberikan kepercayaan kepada tim dalam pendekatan mereka. Ketika mereka melihat proyeksi masa depan model, mereka mengamati bahwa lautan mulai mengeluarkan lebih banyak bahan kimia daripada yang diserapnya, dimulai sekitar tahun 2075. Pada tahun 2145, laut akan mengeluarkan CFC-11 dalam jumlah yang dapat dideteksi oleh standar pemantauan saat ini.
Animasi ini menunjukkan (di kanan) CFC-11 yang disimpan di lautan dari waktu ke waktu, dan (di kiri) perubahan yang sesuai dalam total masa atmosfer bahan kimia tersebut.
Pengambilan lautan di abad ke-20 dan pelepasan gas di masa depan juga memengaruhi waktu tinggal efektif bahan kimia di atmosfer, menguranginya beberapa tahun selama pengambilan dan meningkatkannya hingga 5 tahun pada akhir tahun 2200.
Perubahan iklim akan mempercepat proses ini. Tim menggunakan model untuk mensimulasikan masa depan dengan pemanasan global sekitar 5 derajat Celcius pada tahun 2100, dan menemukan bahwa perubahan iklim akan mempercepat pergeseran laut ke sumbernya selama 10 tahun dan menghasilkan tingkat CFC-11 yang dapat dideteksi pada tahun 2140.
Umumnya, lautan yang lebih dingin akan menyerap lebih banyak CFC, jelas Wang. Saat perubahan iklim menghangatkan lautan, itu menjadi reservoir yang lebih lemah dan juga akan mengeluarkan gas sedikit lebih cepat.
Bahkan jika tidak ada perubahan iklim, karena CFC membusuk di atmosfer, pada akhirnya lautan memiliki terlalu banyak relatif terhadap atmosfer, dan ia akan keluar kembali, tambah Solomon. Perubahan iklim, kami pikir, akan membuat itu terjadi lebih cepat. Tapi peralihannya tidak bergantung pada perubahan iklim.
Simulasi mereka menunjukkan bahwa pergeseran laut akan terjadi sedikit lebih cepat di belahan bumi utara, di mana pola sirkulasi laut skala besar diperkirakan melambat, meninggalkan lebih banyak gas di laut dangkal untuk lepas kembali ke atmosfer. Namun, mengetahui pendorong pasti dari pembalikan lautan akan membutuhkan model yang lebih rinci, yang ingin dieksplorasi oleh para peneliti.
Beberapa langkah selanjutnya adalah melakukan ini dengan model resolusi tinggi dan fokus pada pola perubahan, kata Scott. Untuk saat ini, kami telah membuka beberapa pertanyaan baru yang hebat dan memberikan gambaran tentang apa yang mungkin dilihat orang.
Sumber:scienceblog.com-pixabay.com
