Proksi iklim

Dalam studi iklim masa lalu (" paleoklimatologi "), proksi iklim adalah karakteristik fisik masa lalu yang terawetkan yang menggantikan pengukuran meteorologi langsung  dan memungkinkan para ilmuwan untuk merekonstruksi kondisi iklim dalam rentang waktu yang lebih panjang dalam sejarah Bumi. Catatan iklim global yang andal baru dimulai pada tahun 1880-an, dan proksi menyediakan satu-satunya cara bagi para ilmuwan untuk menentukan pola iklim sebelum pencatatan dimulai.

Sejumlah besar proksi iklim telah dipelajari dari berbagai konteks geologi. Contoh proksi meliputi pengukuran isotop stabil dari inti es , laju pertumbuhan di lingkaran pohon , komposisi spesies serbuk sari subfosil di sedimen danau atau foraminifera di sedimen laut, profil suhu lubang bor , dan isotop stabil serta mineralogi karang dan speleothem karbonat . Dalam setiap kasus, indikator proksi telah dipengaruhi oleh parameter iklim musiman tertentu (misalnya, suhu musim panas atau intensitas monsun) pada saat mereka diletakkan atau tumbuh. Interpretasi proksi iklim memerlukan berbagai studi tambahan, termasuk kalibrasi sensitivitas proksi terhadap iklim dan verifikasi silang antar indikator proksi.

Proksi dapat digabungkan untuk menghasilkan rekonstruksi suhu yang lebih panjang daripada catatan suhu instrumental dan dapat menginformasikan diskusi tentang pemanasan global dan sejarah iklim. Distribusi geografis catatan proksi, seperti halnya catatan instrumental, sama sekali tidak seragam, dengan lebih banyak catatan di belahan bumi utara.

 Proksi 
Dalam sains, terkadang perlu mempelajari variabel yang tidak dapat diukur secara langsung. Hal ini dapat dilakukan dengan "metode proksi", di mana variabel yang berkorelasi dengan variabel yang diteliti diukur, kemudian digunakan untuk menyimpulkan nilai variabel tersebut. Metode proksi khususnya berguna dalam studi iklim masa lalu, di luar masa ketika pengukuran suhu secara langsung tersedia.

Sebagian besar rekaman proksi harus dikalibrasi terhadap pengukuran suhu independen, atau terhadap proksi yang dikalibrasi lebih langsung, selama periode tumpang tindihnya untuk memperkirakan hubungan antara suhu dan proksi. Riwayat proksi yang lebih panjang kemudian digunakan untuk merekonstruksi suhu dari periode sebelumnya.

 inti es 

 pengeboran 
Inti es adalah sampel silinder dari dalam lapisan es di wilayah Greenland , Antarktika , dan Amerika Utara .  Upaya pertama ekstraksi terjadi pada tahun 1956 sebagai bagian dari Tahun Geofisika Internasional . Sebagai cara ekstraksi asli, Laboratorium Penelitian dan Teknik Daerah Dingin Angkatan Darat AS menggunakan elektrobor yang dimodifikasi sepanjang 80 kaki (24 m) pada tahun 1968 di Camp Century , Greenland , dan Stasiun Byrd , Antarktika . Mesin mereka dapat mengebor es sedalam 15–20 kaki (4,6–6,1 m) dalam 40–50 menit. Dari kedalaman 1300 hingga 3.000 kaki (910 m), sampel inti 4+Diameter 1 ⁄ 4 inci (110 mm)dan panjang 10 hingga 20 kaki (6,1 m). Sampel yang lebih dalam dengan panjang 15 hingga 20 kaki (6,1 m) juga umum ditemukan. Setiap tim pengeboran selanjutnya menyempurnakan metode mereka dengan setiap upaya baru.

 Proksi 
Rasio antara isotop molekul air 16O dan 18O dalam inti es membantu menentukan suhu masa lalu dan akumulasi salju .  Isotop yang lebih berat ( 18O ) lebih mudah terkondensasi seiring penurunan suhu dan lebih mudah jatuh sebagai presipitasi , sementara isotop yang lebih ringan ( 16O ) membutuhkan kondisi yang lebih dingin untuk presipitasi. Semakin jauh ke utara seseorang perlu pergi untuk menemukan kadar isotop 18O yang lebih tinggi , semakin hangat periode tersebut. [ diperlukan penjelasan lebih lanjut ]

Selain isotop oksigen, air mengandung isotop hidrogen – 1H dan 2H , biasanya disebut H dan D (untuk deuterium ) – yang juga digunakan sebagai proksi suhu. Biasanya, inti es dari Greenland dianalisis untuk δ18O dan inti es dari Antarktika untuk δ-deuterium. [ mengapa? ] Inti-inti yang menganalisis keduanya menunjukkan ketidaksesuaian. [ kutipan diperlukan ] (Pada gambar, δ18O adalah untuk udara yang terperangkap, bukan es. δD adalah untuk es.)

Gelembung udara di dalam es, yang mengandung gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana , juga membantu dalam menentukan perubahan iklim di masa lalu.

Dari tahun 1989 hingga 1992, Proyek Pengeboran Inti Es Greenland Eropa melakukan pengeboran di Greenland tengah pada koordinat 72° 35' LU, 37° 38' BB. Es di inti tersebut berusia 3840 tahun pada kedalaman 770 m, berusia 40.000 tahun pada kedalaman 2521 m, dan berusia 200.000 tahun atau lebih pada batuan dasar 3029 m .  Inti es di Antarktika dapat mengungkapkan catatan iklim selama 650.000 tahun terakhir.

Peta lokasi dan daftar lengkap lokasi pengeboran inti es AS dapat ditemukan di situs web Laboratorium Inti Es Nasional .

 Lingkaran pohon 
Dendroklimatologi adalah ilmu yang mempelajari penentuan iklim masa lalu berdasarkan pepohonan, terutama berdasarkan sifat-sifat lingkaran pohon tahunan . Lingkaran pohon lebih lebar ketika kondisi mendukung pertumbuhan, dan lebih sempit ketika kondisi sulit. Dua faktor utama adalah suhu dan kelembapan/ketersediaan air. Sifat-sifat lain dari lingkaran tahunan, seperti kerapatan kayu latewood maksimum (MXD), telah terbukti menjadi proksi yang lebih baik daripada lebar lingkaran sederhana. Dengan menggunakan lingkaran pohon, para ilmuwan telah memperkirakan banyak iklim lokal selama ratusan hingga ribuan tahun sebelumnya. Dengan menggabungkan beberapa studi lingkaran pohon (terkadang dengan catatan proksi iklim lainnya), para ilmuwan telah memperkirakan iklim regional dan global masa lalu (lihat Catatan suhu 1000 tahun terakhir ).

 Daun fosil 
Ahli paleoklimatologi sering menggunakan gigi daun untuk merekonstruksi suhu tahunan rata-rata di iklim masa lalu, dan mereka menggunakan ukuran daun sebagai proksi untuk curah hujan tahunan rata-rata.  Dalam kasus rekonstruksi curah hujan tahunan rata-rata, beberapa peneliti percaya proses tafonomik menyebabkan daun yang lebih kecil terwakili secara berlebihan dalam catatan fosil, yang dapat membiaskan rekonstruksi.  Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa catatan fosil daun mungkin tidak bias secara signifikan terhadap daun kecil.  Pendekatan baru mengambil data seperti kandungan CO 2 atmosfer masa lalu dari stomata daun fosil dan komposisi isotop, mengukur konsentrasi CO 2 seluler . Sebuah studi tahun 2014 dapat menggunakan rasio isotop karbon-13 untuk memperkirakan jumlah CO 2 selama 400 juta tahun terakhir, temuan tersebut mengisyaratkan sensitivitas iklim yang lebih tinggi terhadap konsentrasi CO 2 .

 Referensi