Efek dari perubahan iklim dapat dilihat di mana-mana. Ini mencairkan lapisan es Antartika, membinasakan kota-kota besar untuk banjir di masa depan, merusak panen kopi dan bahkan mengubah rasa apel.
Meskipun demikian, situasi yang menyedihkan ini memberi peluang bagi para ilmuwan. Karena perubahan iklim begitu luas, itu dapat dipelajari dengan memeriksa data rentang yang luar biasa. Banyak dari data ini dikumpulkan dari citra satelit, diekstraksi melalui analisis inti es atau ditemukan dari pengayakan melalui catatan suhu atmosfer. Tetapi beberapa dikumpulkan dari sedikit lebih banyak sumber yang tidak lazim. Tanpa urutan tertentu, inilah ikhtisar kami tentang 5 cara yang tidak biasa saat ini para ilmuwan mempelajari perubahan iklim:
(Gambar via Ulasan Ilmu Kuarter / Chase et. Al.) 1. Urin Berbusa
Hyrax — mamalia herbivora kecil yang berasal dari Afrika dan Timur Tengah — memiliki sepasang kebiasaan yang tidak biasa. Hewan-hewan cenderung mendiami retakan yang sama pada batuan selama beberapa generasi, dan mereka juga suka buang air kecil di tempat yang sama, berulang-ulang. Karena urin mereka mengandung jejak daun, rerumputan dan serbuk sari, lapisan urin kering yang menumpuk dan menjadi fosil selama ribuan tahun telah memberi tim ilmuwan (dipimpin oleh Brian Chase dari Universitas Montpellier) pandangan langka pada keanekaragaman hayati tanaman purba dan bagaimana itu telah dipengaruhi oleh perubahan iklim yang lebih luas.
Lebih lanjut, nitrogen dalam urin — unsur yang sudah lama penting bagi mereka yang memanfaatkan sifat ilmiah kencing — bersama dengan kandungan karbon urin menceritakan kisah penting sebagai lapisan demi lapisan zat yang dikeringkan, yang disebut hyraceum, dianalisis. Pada masa-masa yang lebih kering, tanaman dipaksa untuk memasukkan isotop yang lebih berat dari unsur-unsur ini ke dalam jaringannya, sehingga lapisan urin yang mengandung banyak isotop menunjukkan bahwa hyrax lega setelah menelan tanaman yang relatif kering. Lapisan-lapisan ekskresi yang tertumpuk karenanya memungkinkan para ilmuwan untuk melacak kelembaban melalui waktu.
"Setelah kami menemukan lapisan urin padat yang baik, kami menggali sampel dan mengeluarkannya untuk dipelajari, " kata Chase kepada The Guardian dalam sebuah artikel tentang pekerjaannya yang tidak biasa. “Kami mengambil kencing, secara harfiah — dan terbukti menjadi cara yang sangat efektif untuk mempelajari bagaimana perubahan iklim mempengaruhi lingkungan setempat.” Kumpulan data paling berharga dari timnya? Satu tumpukan urin terfosilisasi yang telah bertambah selama sekitar 55.000 tahun.
(Gambar melalui Wikimedia Commons / NOAA) 2. Buku Catatan Angkatan Laut Lama
Hanya sedikit orang yang lebih peduli tentang cuaca daripada pelaut. Old Weather, sebuah proyek sains warga, berharap dapat memanfaatkan fakta itu untuk lebih memahami cuaca harian 100 tahun yang lalu. Sebagai bagian dari proyek, siapa pun dapat membuat akun dan secara manual menyalin buku catatan harian kapal abad ke 18 dan 19 yang mengarungi Kutub Utara dan tempat lain.
Pekerjaan ini masih dalam tahap awal: Sejauh ini, 26.717 halaman catatan dari 17 kapal berbeda telah ditranskripsi, dengan sekitar 100.000 halaman tersisa. Akhirnya, setelah data yang cukup telah ditranskripsi, para ilmuwan dari seluruh dunia yang mengoordinasikan proyek akan menggunakan laporan cuaca ultra-rinci ini untuk melukiskan gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana mikrovariasi dalam cuaca Arktik sesuai dengan tren iklim jangka panjang.
Meskipun tidak ada bayaran yang ditawarkan, ada kepuasan menambah catatan kami tentang variasi iklim selama beberapa abad terakhir. Plus, cukup tuliskan dan Anda akan dipromosikan dari "kadet" menjadi "letnan" menjadi "kapten." Tidak buruk untuk ahli menulis zaman modern.
(Gambar melalui Wikimedia Commons / NASA) 3. Kecepatan Satelit
Belum lama ini, sekelompok ilmuwan yang mempelajari bagaimana atmosfer berperilaku di ketinggian tinggi melihat sesuatu yang aneh tentang beberapa satelit di orbit: Mereka secara konsisten bergerak lebih cepat daripada perhitungan yang ditunjukkan seharusnya. Ketika mereka mencoba mencari tahu alasannya, mereka menemukan bahwa termosfer — lapisan atmosfer paling atas, mulai kira-kira 50 mil ke atas, yang dilewati oleh banyak satelit — perlahan kehilangan ketebalannya seiring waktu. Karena lapisan itu, yang terdiri dari molekul-molekul gas yang jarang terdistribusi, kehilangan sebagiannya, satelit-satelit bertabrakan dengan lebih sedikit molekul ketika mereka mengorbit dan dengan demikian mengalami lebih sedikit hambatan.
Namun, mengapa termosfer mengalami perubahan seperti itu? Ternyata tingkat karbon dioksida yang lebih tinggi yang dipancarkan di permukaan secara bertahap melayang ke atas ke termosfer. Pada ketinggian itu, gas sebenarnya mendinginkan benda-benda, karena ia menyerap energi dari tabrakan dengan molekul oksigen dan memancarkan energi yang tersimpan ke ruang angkasa sebagai radiasi inframerah.
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan mengasumsikan bahwa karbon dioksida yang dilepaskan dari pembakaran bahan bakar fosil tidak mencapai lebih dari 20 mil di atas permukaan bumi, tetapi penelitian ini — yang pertama mengukur konsentrasi gas setinggi ini — menunjukkan bahwa perubahan iklim dapat bahkan mempengaruhi lapisan atmosfer paling atas kami. Kelompok ini berencana untuk melihat ke belakang dan melihat bagaimana perubahan historis dalam kecepatan satelit mungkin mencerminkan tingkat karbon dioksida di masa lalu. Mereka juga akan terus melacak kecepatan satelit dan tingkat karbon dioksida di termosfer untuk melihat bagaimana perhitungan aeronautika kita mungkin harus memperhitungkan perubahan iklim di masa depan.
(Gambar melalui pengguna Flickr Shazron) 4. Kereta Luncur Anjing
Tidak seperti banyak jenis data iklim, informasi tentang ketebalan es laut tidak dapat secara langsung dikumpulkan oleh satelit - para ilmuwan malah menyimpulkan ketebalan dari pengukuran satelit dari ketinggian es di atas permukaan laut dan perkiraan kasar kepadatan es. Tetapi untuk mendapatkan pengukuran ketebalan es laut yang benar harus dilakukan secara manual dengan sensor yang mengirimkan medan magnet melalui es dan mengambil sinyal dari air di bawahnya — semakin lemah sinyal, semakin tebal es. Jadi pengetahuan kita tentang ketebalan es yang sebenarnya terbatas pada lokasi di mana para peneliti benar-benar mengunjungi.
Pada tahun 2008, ketika peneliti Skotlandia Jeremy Wilkinson pertama kali melakukan perjalanan ke Greenland untuk mengumpulkan pengukuran seperti pada ketebalan es, timnya mewawancarai puluhan orang Inuit lokal yang berbicara tentang kesulitan es laut yang lebih tipis yang ditimbulkan oleh moda transportasi tradisional mereka, anjing itu meluncur. Segera setelah itu, Wilkinson mendapat ide. “Kami melihat sejumlah besar tim anjing yang berada di atas es setiap hari dan jarak yang sangat jauh yang mereka tempuh. Lalu tibalah saat bola lampu — mengapa kita tidak menaruh sensor pada kereta luncur ini? ”Katanya kepada NBC pada 2011 ketika ide itu akhirnya diimplementasikan.
Sejak itu, timnya telah memasang sensor ke kereta luncur yang dimiliki oleh beberapa sukarelawan. Saat Inuit meluncur di atas es laut di atas kereta luncur mereka, instrumen melakukan pengukuran ketebalan es setiap detik. Timnya sekarang telah menggunakan sensor sled-mount di masing-masing tiga tahun terakhir untuk mengumpulkan data. Informasi yang dikumpulkan tidak hanya membantu para ilmuwan mengukur keakuratan ketebalan yang berasal dari satelit yang mengorbit, tetapi juga membantu para ilmuwan iklim memahami lebih baik bagaimana es laut merespons secara lokal terhadap suhu yang lebih hangat ketika musim dan tahun berubah.
(Gambar melalui Wikimedia Commons / Glenn Williams) 5. Sensor Narwhal-Mounted
Narwhals terkenal karena kemampuan mereka untuk menyelam ke kedalaman ekstrim: Mereka telah diukur sejauh 5.800 kaki di bawah, di antara penyelaman terdalam dari mamalia laut. Mulai tahun 2006, para peneliti NOAA telah menggunakan kemampuan ini untuk keuntungan mereka, dengan mengikat sensor yang mengukur suhu dan kedalaman pada hewan dan menggunakan data untuk melacak suhu air Arktik dari waktu ke waktu.
Strategi ini memberi para ilmuwan akses ke daerah-daerah samudra Arktik yang biasanya tertutup oleh es selama musim dingin — karena penyelaman Narwhals, yang bisa bertahan selama 25 menit, sering membawa mereka ke area air yang membeku di atas— dan jauh lebih murah daripada melengkapi kapal pemecah es lengkap dan kru untuk melakukan pengukuran. Sebelum menggunakan narwhals, suhu perairan Arktik pada kedalaman jauh disimpulkan dari rata-rata historis jangka panjang. Menggunakan metode ortodoks telah membantu NOAA mendokumentasikan bagaimana rata-rata historis ini kurang mewakili sejauh mana perairan Arktik memanas, khususnya di Baffin Bay, badan air antara Greenland dan Kanada.
