Jakarta –
Para ilmuwan yakin mereka kini mengetahui apa yang menyebabkan munculnya serangkaian kawah misterius di Siberia selama dekade terakhir. Tampaknya, jika kondisinya tepat, perubahan iklim dapat menimbulkan implikasi yang dahsyat.
Pada 2014, sebuah kawah aneh muncul di Semenanjung Yamal di Siberia, Rusia. Kemunculan kawah secara tiba-tiba dan material di sekitarnya menunjukkan bahwa kawah tersebut terbentuk oleh semacam ledakan. Sejak saat itu, para ilmuwan dan penduduk setempat telah menemukan beberapa kawah lain yang muncul di lanskap tersebut.
Ini bukanlah lubang kecil, karena kawahnya cukup besar. Beberapa di antaranya memiliki kedalaman hingga 50 meter. Selama penyelidikan mereka, para peneliti mengidentifikasi kadar metana yang luar biasa tinggi di sekitar kawah, yang menunjukkan bahwa gas rumah kaca dilepaskan oleh lubang raksasa tersebut. Hal ini membuat para peneliti percaya bahwa sejumlah besar gas yang terperangkap di bawah lapisan tanah beku Siberia keluar karena perubahan iklim menyebabkan suhu sekitar meningkat.
Namun, penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk mengetahui dengan tepat bagaimana lubang-lubang besar ini terbentuk. Menurut sebuah studi baru, hipotesis pencairan lapisan tanah beku tidak cukup untuk menjelaskan kawah-kawah tersebut.
Sebaliknya, para penulis penelitian percaya serangkaian kondisi khusus yang diciptakan oleh geologi yang tidak biasa di wilayah tersebut dan dampak perubahan iklim memicu suatu proses yang menyebabkan pelepasan metana dengan hasil yang eksplosif.
“Ada kondisi yang sangat, sangat spesifik yang memungkinkan fenomena ini terjadi. Kita berbicara tentang ruang geologi yang sangat khusus,” kata Ana Morgado, seorang insinyur kimia di University of Cambridge, dikutip dari IFL Science, Rabu (2/10/2024).
Penjelasan baru yang diberikan oleh Morgado dan rekan-rekannya menyatakan bahwa pemanasan permukaan menyebabkan perubahan tekanan yang cepat di bawah tanah, yang akhirnya menyebabkan pelepasan gas metana yang kuat. Mereka meneliti kesimpulan ini dengan menilai apakah proses tersebut telah dimulai oleh reaksi fisik atau kimia.
“Hanya ada dua cara untuk menghasilkan ledakan,” kata Julyan Cartwright, seorang ahli geofisika di Spanish National Research Council.
“Entah terjadi reaksi kimia, dan terjadi ledakan, seperti dinamit yang meledak, atau Anda memompa ban sepeda hingga meledak, itulah fisika,” ujarnya memberikan gambaran.
|
Gambaran proses terjadinya ledakan kawah. Foto: via IFL Science
|
Dalam kasus kawah di Siberia, tidak ada bukti adanya reaksi kimia, yang berarti pasti ada reaksi fisik. Tapi bagaimana caranya?
Analogi yang diberikan oleh para peneliti adalah analogi yang berkaitan dengan pompa dan ban sepeda. Jika kita memompa ban terlalu keras, ban tersebut pada akhirnya akan meletus. Jadi, yang perlu dilakukan hanyalah mencari tahu apa yang bertindak seperti pompa dalam kasus ini. Jawabannya adalah osmosis, proses ketika cairan bergerak untuk menyamakan konsentrasi zat yang terlarut di dalamnya.
Semenanjung Yamal memiliki lapisan es tebal seperti tanah liat yang biasanya berfungsi sebagai penghalang osmotik, tetapi perubahan iklim telah mengubahnya.
Lapisan permafrost, yang tebalnya 180 hingga 300 meter terletak di bawah lapisan tanah atas yang dikenal sebagai ‘lapisan aktif’. Sementara lapisan permafrost tetap beku secara konstan, lapisan tanah atas mencair dan membeku kembali seiring dengan perubahan musim.
Di dalam lapisan tanah beku permanen di beberapa tempat di semenanjung terdapat lapisan khusus air yang tidak beku dan berkadar garam tinggi yang disebut kriopeg. Lapisan ini tetap dalam keadaan cair karena tekanan dan kadar garamnya. Dan di bawah kriopeg ini terdapat lapisan padatan metana-air yang mengkristal, yang dikenal sebagai hidrat metana, yang seharusnya tetap stabil karena suhu rendah dan tekanan tinggi.
Namun, saat ini suhu rata-rata telah meningkat, memicu lapisan aktif mencair dan mengembang ke bawah hingga mencapai lapisan kriopeg karena tekanan osmotik. Karena tidak ada cukup ruang di lapisan ini untuk menampung air lelehan tambahan, tekanan mulai terbentuk.
Tekanan ini kemudian menyebabkan munculnya retakan yang menjalar ke permukaan, yang mengakibatkan penurunan tekanan secara tiba-tiba di kedalaman. Perubahan tekanan yang tiba-tiba itu merusak hidrat metana di bawah kriopeg, yang mengakibatkan pelepasan gas metana, dan seperti ban sepeda yang menjadi terlalu penuh udara, terjadilah ledakan fisik.
Para peneliti menyimpulkan bahwa proses yang menyebabkan ledakan ini dapat memakan waktu puluhan tahun untuk terjadi, yang sesuai dengan meningkatnya pemanasan iklim sejak tahun 1980-an.
“Ini mungkin fenomena yang sangat jarang terjadi. Namun, jumlah metana yang dilepaskan dapat berdampak cukup besar pada pemanasan global,” kata Morgado.
(rns/fay)
