Kabar buruk bagi penggemar bola kristal: masa depan tidak dapat diketahui. Bahkan upaya terbaik kita yang berbasis data untuk memprediksi dengan tepat apa yang akan terjadi masih jauh dari pasti, seperti yang disorot dalam penelitian baru. Model iklim yang menawarkan prediksi waktu untuk titik kritis sangat tidak tepat, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan pada tanggal 2 Agustus di jurnal Kemajuan Ilmu Pengetahuan.
Ada banyak kepastian dalam ilmu iklim: Perubahan iklim pasti terjadi dan berdampak negatif serius pada keseimbangan dan ekosistem Bumi. Seiring berlanjutnya emisi gas rumah kaca akibat manusia dan pemanasan global, sudah pasti kita semakin dekat untuk melewati ambang batas penting, atau titik kritis, yang jika dilewati akan mengakibatkan keruntuhan sistem penstabil planet seperti hutan utama atau lapisan es. Pada titik kritis, perubahan kecil pada satu variabel seperti suhu atmosfer atau curah hujan memicu dampak besar, seperti perubahan tak terelakkan dari hutan hujan tropis terbesar di dunia menjadi padang rumput kering atau pencairan kutub yang tak terbendung dan kenaikan permukaan laut. Kita tahu bahwa dengan terus membakar bahan bakar fosil, kita meningkatkan risiko terjadinya hal-hal ini.
Namun yang kurang pasti adalah Kapantepatnya, kita akan jatuh dari jurang tersebut, menurut analisis baru. Sebagian kecil ilmu iklim terkini difokuskan pada pengembangan model untuk memprediksi waktu terjadinya peristiwa besar di masa mendatang. Namun, proyeksi ini terlalu banyak variasinya sehingga tidak bermakna — sebagian besar karena banyaknya asumsi yang harus dibuat oleh para pembuat model untuk menghasilkan satu angka atau rentang.
“Ketidakpastiannya terlalu besar untuk memperkirakan waktu penuangan dengan akurat.”
“Bahkan dengan asumsi bahwa suatu komponen sistem Bumi tertentu memiliki titik kritis yang semakin dekat, ketidakpastiannya terlalu besar untuk memperkirakan waktu kritis secara akurat,” tulis para penulis studi tersebut.
Para peneliti berfokus pada contoh khusus arus teluk, yang dikenal oleh para ilmuwan sebagai sirkulasi terbalik meridional Atlantik (AMOC). Secara umum: AMOC adalah arus laut besar yang menggerakkan air dingin dan dalam ke selatan dan air permukaan yang hangat ke utara di kedua sisi Samudra Atlantik. Sabuk konveyor termal membantu menyamakan suhu global, curah hujan, dan permukaan laut. Tanpanya, Eropa akan jauh lebih dingin, belahan bumi selatan akan jauh lebih hangat dengan musim kemarau yang lebih panjang, dan sebagian pesisir timur AS akan terendam air.
Data mengkhawatirkan tentang suhu permukaan laut dan sedimen laut yang diterbitkan pada tahun 2018 menunjukkan bahwa AMOC telah melambat ke titik terendah dalam 1.500 tahun. Penelitian lain menunjukkan AMOC menunjukkan tanda-tanda peringatan dini adanya ketidakstabilan. Yang paling mengkhawatirkan adalah sebuah studi tahun 2023 yang diterbitkan dalam jurnal Komunikasi Alam yang meramalkan AMOC akan runtuh sekitar pertengahan abad ini (yaitu dalam beberapa dekade). Makalah tersebut mendorong banyak liputan media dan tanggapan yang mendukung maupun skeptis dari komunitas ilmiah.
Studi baru ini, dengan cara tertentu, merupakan respons lain terhadap artikel 2023 — tetapi juga terhadap bidang pemodelan titik kritis secara luas. Para peneliti mengidentifikasi empat ketidakpastian yang melekat dalam proses pemodelan saat ini, yang menurut mereka membuat pencarian estimasi waktu yang akurat menjadi mustahil. Pertama, model disederhanakan dan kita tidak memiliki pemahaman yang sempurna tentang semua variabel yang terlibat dalam sistem ini. Kedua, model sering kali mengandalkan asumsi bahwa pemanasan dan emisi masa lalu akan terus mengikuti pola yang sama seperti masa lalu, yang tidak mencerminkan kenyataan. Ketiga, indikator tidak langsung seperti suhu permukaan laut mungkin bukan penilaian 1:1 dari stabilitas sistem kompleks seperti AMOC. Terakhir, data historis yang jarang atau data kontemporer dari berbagai sumber sering kali membuat para ilmuwan mengisi celah dan memproses data untuk menyelaraskan — yang pasti akan menimbulkan kesalahan.
Akankah Sirkulasi Balik Meridian Atlantik runtuh? Mungkin — tetapi sungguh mustahil untuk diprediksi.
Shunli Zhao/Moment/Getty Images
Mereka meninjau kembali model yang digunakan untuk menghasilkan prediksi keruntuhan AMOC pertengahan abad yang dipublikasikan pada tahun 2023, dan melakukan penyesuaian sesuai dengan ketidakpastian di atas, menguji seberapa sedikit perbedaan parameter atau masukan akan mengubah hasilnya. Para ilmuwan menemukan bahwa, dalam skenario tertentu, model yang diubah memprediksi keruntuhan AMOC pada tahun 2050. Namun dalam skenario lain, prediksi waktu mereka diperpanjang lebih dari 6.000 tahun ke depan hingga prakiraan keruntuhan AMOC pada tahun 8065.
“Kesimpulan dari penelitian ini tentu sejalan dengan pemahaman saya tentang keadaan terkini,” kata Gavin Schmidt, seorang ilmuwan iklim dan profesor di Universitas Columbia serta direktur Goddard Institute for Space Studies (GISS) NASA. Schmidt tidak terlibat dalam penelitian baru ini, tetapi telah banyak meneliti variabilitas iklim dan sistem seperti AMOC. “Saya tidak terkesan dengan upaya sebelumnya atau baru-baru ini untuk memprediksi titik kritis mendatang baik dalam AMOC maupun lapisan es — ada lebih banyak hal yang terjadi daripada sekadar pola dalam rangkaian waktu dan kita masih belum memiliki model yang cukup kompleks dan terkalibrasi untuk memiliki gagasan yang kuat tentang apa yang akan terjadi,” katanya kepada Terbalik.
“Saya tidak terkesan dengan upaya-upaya sebelumnya atau baru-baru ini untuk memprediksi titik kritis yang akan datang,” kata Gavin Schmidt, direktur GISS NASA
Penulis studi mencatat bahwa penelitian tambahan dan pengumpulan data jangka panjang dapat meningkatkan pemodelan ke depannya, tetapi akan selalu ada tingkat ketidakpastian tertentu. Dan saat ini, model yang dapat memberi tahu kita bahwa titik kritis perubahan Bumi akan terjadi besok atau dalam 6.000 tahun tidak terlalu berguna.
“Penelitian kami merupakan peringatan sekaligus kisah peringatan,” kata Maya Ben-Yami, penulis utama studi dan peneliti doktoral di Institut Penelitian Dampak Iklim Potsdam di Jerman, dalam pernyataan pers. “Ada hal-hal yang masih belum dapat kami prediksi, dan kami perlu berinvestasi dalam data yang lebih baik dan pemahaman yang lebih mendalam tentang sistem yang dimaksud. Taruhannya terlalu tinggi untuk bergantung pada prediksi yang tidak pasti.”
Dasar pemodelan iklim adalah gagasan bahwa, jika kita dapat mengetahui dengan pasti bahwa kita sedang menuju bencana yang akan segera terjadi, kita mungkin akan melipatgandakan upaya kita untuk mengubah arah. Namun, kita sudah tahu banyak hal untuk dipahami bahwa menjauh dari bahan bakar fosil sangat penting untuk menghindari konsekuensi yang semakin buruk.
Studi baru ini tidak berarti bahwa AMOC tidak akan runtuh pada abad ini, atau bahwa hutan hujan Amazon tidak akan berubah menjadi sabana, atau bahwa Greenland dan Antartika tidak akan mengalami pencairan yang tak terkendali. Yang dimaksud adalah bahwa semua hal tersebut dapat terjadi dan kita tidak dapat mengetahuinya kapan.
“Ketidakpastian yang besar menyiratkan bahwa kita perlu lebih berhati-hati daripada jika kita mampu memperkirakan waktu terjadinya perubahan secara tepat,” kata Niklas Boers, salah satu penulis studi dan profesor pemodelan sistem Bumi di Universitas Teknik Munich, dalam siaran pers. “Kita masih perlu melakukan segala yang kita bisa untuk mengurangi dampak kita terhadap iklim, pertama dan terutama dengan memangkas emisi gas rumah kaca. Bahkan jika kita tidak dapat memperkirakan waktu terjadinya perubahan, kemungkinan komponen-komponen utama sistem Bumi untuk berubah masih meningkat setiap sepersepuluh derajat pemanasan.”