Antartika tidak membeku lebih dahulu dibanding Kutub Utara semata-mata karena suhu global mendingin. Sebuah studi di jurnal Science menunjukkan daratan benua itu telah “disiapkan” oleh proses geologi jauh di dalam Bumi selama puluhan juta tahun.
Kunci utamanya adalah ketinggian wilayah Antartika Timur yang perlahan meningkat hingga cukup dingin untuk mempertahankan salju sepanjang musim panas. Kondisi tersebut memberi es pijakan permanen saat iklim global masih relatif hangat dan laut kutub di sekitarnya belum sepenuhnya membeku.
Daratan Tinggi Memberi Antartika Keunggulan
Tim peneliti yang dipimpin Profesor Ilmu Kebumian Universitas Southampton, Thomas Gernon, merekonstruksi lebih dari 100 juta tahun perubahan lanskap Antartika melalui simulasi komputer. Model itu menghubungkan pecahnya lempeng tektonik, perubahan di mantel Bumi, erosi, pertumbuhan pegunungan, hingga kemunculan es permanen.
Prosesnya bermula ketika Antartika dan Afrika mulai terpisah pada periode Jura, sekitar 201 hingga 143 juta tahun lalu. Perpecahan Gondwana mengganggu pergerakan batuan panas di bawah kerak Bumi dan memicu gelombang yang mengikis material dari akar benua.
Material berat tersebut kemudian tenggelam ke bagian lebih dalam, sementara permukaan daratan di atasnya justru terangkat secara bertahap. Pengangkatan ini membentuk tebing pantai curam, dataran tinggi yang luas, serta Pegunungan Gamburtsev yang kini tertutup lapisan es setebal 1 hingga 3 kilometer.
Menurut Gernon, permukaan Antartika akhirnya naik sampai es dapat memperoleh pijakan yang bertahan lama. “Permukaan daratan Antartika secara bertahap terangkat hingga ke titik di mana es bisa memperoleh pijakan permanen, bahkan ketika lautan kutub di sekitarnya serta suhu global masih tergolong hangat,” katanya.
| Periode | Kondisi Topografi | Arti bagi Es |
|---|---|---|
| Sebelum 50 juta tahun lalu | Sebagian besar Pegunungan Gamburtsev berada di bawah 1,5 kilometer | Belum cukup tinggi untuk mempertahankan salju secara luas |
| Sekitar 45 juta tahun lalu | Antartika Timur banyak yang melewati ketinggian 2 kilometer | Suhu cukup rendah bagi gletser gunung bertahan saat musim panas |
| Sekitar 34 juta tahun lalu | Hampir separuh Pegunungan Gamburtsev melampaui 2 kilometer | Glasiasi besar Antartika mulai berkembang |
Ambang 2 Kilometer yang Mengubah Semuanya
Penelitian tersebut menempatkan ketinggian sekitar 2 kilometer sebagai ambang penting bagi pembentukan es di Antartika Timur. Pada elevasi itu, udara cukup dingin sehingga gletser di pegunungan dapat bertahan dari satu tahun ke tahun berikutnya lalu menyatu menjadi tudung es yang lebih besar.
Dr. Thea Hincks dari Universitas Southampton mengatakan simulasi timnya mampu menggambarkan evolusi tebing pantai setinggi dua kilometer, dataran tinggi, dan pegunungan pedalaman secara realistis. Bentang alam inilah yang kemudian menjadi cikal bakal Lapisan Es Antartika Timur.
Topografi memberi penjelasan penting mengapa respons kedua kutub tidak simetris ketika kadar karbon dioksida di atmosfer menurun. Jika penurunan CO2 menjadi satu-satunya pendorong, kedua kutub seharusnya menunjukkan pola pembekuan yang lebih serupa.
Dr. Guy Paxman dari Universitas Durham menjelaskan suhu udara dapat turun hingga 1 derajat Celsius setiap kenaikan ketinggian 100 meter. Karena itu, daratan Antartika yang tinggi mendapat keuntungan pendinginan yang tidak dimiliki sebagian besar daratan Arktik yang berada pada elevasi lebih rendah.
Es Memicu Pendinginan Berantai
Setelah es mulai meluas, pembekuan Antartika tidak berhenti sebagai akibat dari topografi semata. Lapisan es yang cerah memantulkan lebih banyak cahaya Matahari ke luar angkasa, sehingga kawasan tersebut mengalami pendinginan tambahan.
Dr. Philip Goodwin, fisikawan iklim dari Universitas Southampton, menyebut mekanisme itu sebagai efek albedo-es. Efek tersebut diperkirakan menurunkan suhu global sekitar 1 derajat Celsius, meski belum cukup kuat untuk membentuk lapisan es serupa di Belahan Bumi Utara.
Udara yang semakin dingin di sekitar Antartika juga menyimpan lebih sedikit uap air. Berkurangnya uap air melemahkan efek pemanasan atmosfer dan memperkuat kecenderungan suhu untuk terus turun.
Kombinasi dataran tinggi, salju yang bertahan, pantulan cahaya oleh es, dan atmosfer yang lebih kering akhirnya memungkinkan es menyebar dari pegunungan menuju seluruh benua hingga garis pantai. Rangkaian proses ini menjelaskan mengapa Antartika dapat memasuki fase glasiasi besar lebih awal.
Peran Dalam Bumi bagi Iklim Masa Depan
Temuan ini memperlihatkan bahwa awal zaman es tidak hanya ditentukan oleh perubahan atmosfer. Aktivitas lempeng tektonik dan dinamika mantel dapat membentuk lanskap puluhan juta tahun sebelum ambang iklim yang memungkinkan pembekuan tercapai.
Lapisan Es Antartika Timur kini menjadi lapisan es terbesar di Bumi dan menyimpan air beku yang setara dengan kenaikan permukaan laut global sekitar 52 meter apabila mencair seluruhnya. Karena itu, sejarah terbentuknya Lapisan Es Antartika Timur juga penting untuk memahami titik kritis iklim di masa depan.
