Es, Gunung Api, dan Proksi Perubahan Iklim

Ilustrasi bagaimana gunung api, es dan proxi perubahan iklim saling berinteraksi
Gambar: https://link.springer.com

Climate4life.info - Es, Gunung Api, dan Proksi Perubahan Iklim

~Ania Supeni

Di manakah tempat yang memiliki lanskap gunung api sekaligus es dan berada di lautan Atlantik sebelah Utara? Tentu saja Islandia. Dari namanya, Iceland, kita otomatis mendapat gambaran mengenai bentang alamnya. Dari sisi iklim, kondisi ini istimewa karena dapat memberikan petujuk atau proxi perubahan iklim yang terekam di tanah mereka.

• Perbedaan CO2, CO2 Ekuivalen, dan Karbon dalam Kaitan Gas Rumah Kaca Pemicu Pemanasan Global
• Mengenal Paleoklimatologi dalam Rekonstruksi Perubahan Iklim
• Mengenal Gas Rumah Kaca - Pemicu Pemanasan Global

Sebuah penelitian dari Oskarsson dkk pada tahun 2012 mendapatan rekaman perubahan iklim di Islandia dari pelapukan kimia tanah. Jadi lebih menarik lagi prosesnya, bukan? 

Kita ungkap terlebih dahulu asal muasal tanah yang membentuk bentang alam Islandia. Bahan induk tanah Islandia berasal dari kombinasi antara gunung berapi, es, dan angin. Gunung berapi menyumbang tephra, es memberikan endapan glaciofluvial, dan angin berkontribusi berupa debu aeolian.

Tephra merupakan material letusan gunung berapi, endapan glasiofluvial adalah material yang terbawa es yang mencair, dan debu aeolian merupakan partikel halus dari endapan glasiofluvial yang terbawa angin.

Jenis tanah yang umum di sana adalah jenis Andosol. Tanah ini berasal dari bahan vulkanik, memiliki kerapatan rendah, retensi air tanah yang tinggi, dan retensi fosfat yang kuat. 

Lanskap tanah di Islandia sering mendapatkan tambahan bahan-bahan induk dari proses-proses alam. Hal ini ditambah interaksi dengan iklim yang dingin menyebabkan pelapukan kimia yang membentuk material tanah yang unik pada tiap tempat. Pelapukan kimia yang terjadi pada lapisan-lapisan tanah menjadi rekaman iklim yang terjadi saat lapisan itu terbentuk.   

Tim Oskarsson mengambil sampel tanah dari seluruh Islandia dan melakukan analisis senyawa atau unsur kimia dari sampel-sampel tanah tersebut. Analisis dilakukan tidak hanya untuk permukaan namun juga horison atau profil tanah menurut kedalaman, yang dapat disebut lapisan-lapisan tanah. Mereka juga mengambil data iklim berupa temperatur dan hujan dari stasiun cuaca terdekat dari sampel. Data iklim Islandia didapatkan dari Icelandic Meteorological Office (www.vedur.is)     

  

Analisis dilakukan untuk mengetahui pH tanah, kandungan karbon organik, konsentrasi dari TiO2, Al2O3 dan Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, SiO2, K2O, MnO, dan P2O5 (fosfat). Dari analisis kimia maka diketahui tingkat pelapukan kimia tiap horison sampel tanah. Pelapukan kimia tanah merupakan proses perubahan atau dekomposisi kimia tanah yang bersifat irreversible atau tidak dapat kembali ke keadaan awal dan membentuk mineral baru. Pelapukan kimia tanah sangat dipengaruhi iklim. 

   

Untuk mengetahui tingkat pelapukan kimia tanah, perlu diketahui pula mobilitas unsur kimia tanah secara vertikal. Mobilitas unsur dapat diartikan perbandingan konsentrasi suatu unsur pada sampel dengan konsentrasi unsur tersebut pada batuan induknya. Tingkat pelapukan kimia tanah dikuantifikasi menggunakan indeks pelapukan.

Terdapat beberapa indeks pelapukan tanah, diantaranya adalah: Chemical Index of Weathering (CIW), Plagioclase Index of Alteration (PIA), dan Chemical Index of Alteration (CIA). Indeks pelapukan kimia yang digunakan oleh Oskarsson dkk adalah CIW. CIW dirumuskan sebagai:

CIW = (Al2O3 × 100 / (Al2O3 + CaO + Na2O). 

 

Setelah didapatkan indeks pelapukan kimia, Oskarsson dkk membandingkan mobilitas, usia, dan pelapukan kimia sampel dengan data temperatur dan curah hujan. Dengan membandingkan indeks antar sampel didapati bahwa temperatur lebih berperan dalam pelapukan kimia. Tanah yang berada di iklim yang lebih dingin mengalami pelapukan yang lemah, sedangkan tanah yang berada di iklim yang lebih hangat mengalami pelapukan yang lebih kuat.

Atas dasar ini tim  mereka membuat fungsi temperatur tahunan atau Mean Annual Temperature (MAT) dari CIW yang disebut climofunction. 

MAT = 0.21 x CIW – 8.93.

Fungsi inilah yang merupakan proxi iklim Islandia.   Sekarang kita tahu uniknya tanah di Islandia, tidak sekedar material gunung api yang bertemu es. Interaksi keduanya dengan iklim meninggalkan rekaman kimia oleh alam. 

Rekaman ini memberi petunjuk pada kita keadaan iklim yang terjadi pada suatu periode.     

Rujukan:

Óskarsson, Birgir V. , Morten S. Riishuus, Ólafur  Arnalds. 2012. Climate-dependent chemical weathering of volcanic soils in Iceland. Geoderma 189–190 (2012) 635–651.
~AS~

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?