Siberia: Mengapa kawah misterius meledak di lapisan es Arktik Rusia, menurut para ilmuwan | berita

Berita — Satu dekade yang lalu, sebuah kawah misterius muncul di Arktik Rusia, membentuk lubang besar bergerigi selebar ratusan kaki, dan tenggelam ke dalam jurang yang sangat dalam.

Ia dikelilingi oleh bongkahan besar tanah dan es, yang merupakan bukti kekuatan dahsyat yang menciptakannya.

Sejak tahun 2014, lebih dari 20 kawah serupa telah meledak, menandai lanskap terpencil di Semenanjung Yamal dan Gydan di barat laut Siberia – yang terbaru ditemukan pada bulan Agustus.

Kawah-kawah tersebut telah membuat penasaran sekaligus membingungkan para ilmuwan, yang telah menghabiskan waktu bertahun-tahun mencoba mengungkap bagaimana kawah tersebut bisa meletus.

Serangkaian hipotesis telah muncul, termasuk teori yang lebih liar seperti serangan meteor atau bahkan alien.

Kini, tim insinyur, fisikawan, dan ilmuwan komputer mengatakan mereka telah menemukan penjelasan baru.

Temuan mereka, yang dituangkan dalam penelitian yang diterbitkan bulan lalu, menunjukkan bahwa hal ini disebabkan oleh perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia dan kondisi geologi yang tidak biasa di wilayah tersebut.

Para ilmuwan secara umum sudah sepakat bahwa kawah terbentuk ketika gas yang terperangkap di bawah tundra â termasuk metana yang memanaskan planet â menumpuk di bawah tanah, menyebabkan gundukan muncul di permukaan.

Ketika tekanan di bawah melebihi kekuatan tanah di atasnya, gundukan itu meledak, mengeluarkan gas.

Yang masih menjadi perdebatan adalah mekanisme yang lebih spesifik mengenai bagaimana tekanan tersebut terbentuk, dan dari mana tepatnya gas tersebut berasal.

Tim di balik penelitian baru ini memutuskan untuk mendekati pertanyaan-pertanyaan seperti pekerjaan detektif, kata Ana Morgado, penulis studi dan insinyur kimia di Universitas Cambridge.

Mereka pertama-tama mempertimbangkan apakah ledakan tersebut mungkin merupakan reaksi kimia, tetapi hal ini segera dikesampingkan.

âTidak ada laporan apapun yang berhubungan dengan pembakaran kimia,â kata Morgado.

Kalau begitu, itu harus bersifat fisik, katanya kepada Berita, âseperti memompa ban.â Kawah-kawah besar, yang lebarnya mencapai ratusan kaki, telah menghiasi lanskap beku tersebut.

Igor Bogoyavlensky Apa yang ditemukan para peneliti berkisar pada geologi kompleks di bagian spesifik Siberia ini.

Penjelasannya seperti ini: di bawah tanah terdapat lapisan es tebal â tumpukan tanah, bebatuan, dan sedimen yang disatukan oleh es.

Di bawahnya terdapat lapisan âmetana hidrat,â suatu bentuk metana padat.

Di antara keduanya terdapat kantong-kantong yang tidak biasa, setebal sekitar 3 kaki, berisi air asin dan tidak beku yang disebut âcryopegs.â Ketika perubahan iklim mendorong suhu yang lebih hangat, lapisan atas tanah mencair, menyebabkan air menetes ke bawah melalui lapisan es dan masuk ke dalam cryopeg, merembes ke lapisan asin ini, menurut penelitian.

Masalahnya adalah, tidak ada cukup ruang untuk menampung air tambahan, sehingga cryopeg membengkak, tekanan meningkat dan tanah retak, sehingga menimbulkan retakan ke permukaan.

Retakan ini menyebabkan penurunan tekanan yang cepat di kedalaman, merusak hidrat metana dan menyebabkan pelepasan gas secara eksplosif.

Grafik menunjukkan proses pemanasan suhu dan geografi unik wilayah tersebut dapat menyebabkan kawah yang mudah meledak, menurut penelitian baru.

Grafik tidak sesuai skala.

Persatuan Geofisika Amerika Studi tersebut menemukan bahwa tarian kompleks antara pencairan lapisan es dan metana dapat berlangsung selama beberapa dekade sebelum ledakan terjadi.

Prosesnya âsangat spesifik untuk wilayah tersebut,â kata Morgado, jadi meskipun dia yakin mereka telah memecahkan teka-teki di bagian Arktik ini, jika kawah eksplosif serupa muncul di tempat dengan geologi berbeda, âmungkin ada menjadi misteri lain yang harus dipecahkan.â Ilmuwan lain kurang yakin bahwa teka-teki tersebut telah terpecahkan.

Evgeny Chuvilin, ilmuwan peneliti utama di Institut Sains dan Teknologi Skolkovo di Moskow, yang telah menghabiskan waktu bertahun-tahun mempelajari kawah tersebut dari dekat, mengatakan bahwa gagasan penelitian ini adalah âbaruâ namun menolak gagasan yang sesuai dengan teori tersebut.

geologi wilayah tersebut.

Lapisan es di barat laut Siberia tidak biasa karena jumlah es dan metananya sangat tinggi, katanya kepada Berita.

Akan sulit bagi air dari lapisan atas tanah untuk menembus lapisan tebal dan padat es ini untuk mencapai cryopeg jauh di bawah tanah.

Temuan ini âmasih terlalu umumâ dan tidak memperhitungkan kompleksitas wilayah tersebut, katanya kepada Berita.

Penelitiannya berfokus pada penumpukan metana di rongga-rongga di lapisan atas permafrost, sebelum tekanan menjadi begitu tinggi hingga meledak.

Masih banyak yang harus dilakukan untuk membantu memecahkan misteri bagaimana proses ini terjadi, katanya.

Kehati-hatiannya juga diamini oleh Lauren Schurmeier, ahli geofisika di Universitas Hawaii.

Dia mengatakan meskipun penelitian ini masuk akal secara teori, masih ada âbanyak sumber gas potensial untuk kawah-kawah ini.â Morgado mengatakan bahwa dia yakin dengan teori tersebut, namun âteori tersebut selalu dapat diperkaya dengan mempertimbangkan faktor-faktor tambahan,â tambahnya.

Seorang ilmuwan menjelajahi kawah di Semenanjung Yamal pada 8 November 2014.

Peneliti Rusia telah melakukan kunjungan lapangan ke kawah tersebut untuk mengumpulkan data dalam upaya memecahkan misteri keberadaannya.

Vladimir Pushkare/Pusat Eksplorasi Arktik Rusia/AFP/Getty Images Namun, apa yang disepakati oleh sebagian besar ilmuwan adalah bahwa perubahan iklim mempunyai peran dan mungkin menyebabkan peningkatan kawah eksplosif di masa depan.

Pemanasan global âmempengaruhi kekuatan batuan beku yang menutupi es bawah tanah dengan rongga-rongga yang dipenuhi gas,â kata Chuvilin, sehingga gas lebih mudah keluar dari bawah.

Ketika perubahan iklim semakin cepat, tambahnya, hal ini dapat menyebabkan degradasi lapisan es yang lebih parah, ledakan gas yang dahsyat, dan munculnya kawah-kawah baru.

Schurmeier melangkah lebih jauh.

âPerubahan iklim kemungkinan besar merupakan pendorong utama,â katanya.

Banyak kawah yang muncul setelah musim panas yang luar biasa hangatnya dan kita memperkirakan akan ada lebih banyak lagi kawah yang muncul saat suhu di Kutub Utara memanas, tambahnya.

Kawah tersebut tidak hanya terkena dampak perubahan iklim, namun juga berkontribusi terhadap perubahan iklim.

Setiap ledakan mengeluarkan metana yang sebelumnya tersimpan jauh di dalam bumi, sebuah gas yang 80 kali lebih efektif dalam memerangkap panas di atmosfer dibandingkan karbon dioksida dalam jangka pendek.

Meskipun gas metana yang dihasilkan oleh masing-masing kawah tidak terlalu signifikan dalam hal dampaknya terhadap pemanasan global, Schurmeier mengatakan, âhal ini merupakan tanda yang menakutkan bahwa Arktik sedang berubah.â Sebuah kawah di Semenanjung Yamal pada tanggal 25 Agustus 2014.

Banyak kawah yang sangat dalam sehingga dasarnya tidak mungkin terlihat.

Vasily Bogoyavlensky/AFP/Getty Images Para ilmuwan akan terus menyelidiki fenomena ledakan ini, karena pemahaman yang lebih baik terhadap fenomena tersebut dapat membantu memprediksi di mana fenomena tersebut akan terjadi selanjutnya.

Sebagian besar terjadi di wilayah terpencil, namun ada kekhawatiran bahwa hal tersebut dapat berdampak pada wilayah pemukiman atau operasi minyak dan gas di wilayah tersebut.

Para ahli sudah memantau beberapa gundukan di wilayah tersebut, kata Vasily Bogoyavlensky, dari Institut Penelitian Minyak dan Gas Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, yang telah mempelajari kawah tersebut.

âIni tidak berarti bahwa kita dapat mengatakan bahwa besok akan ada ledakan baru di sini,â katanya kepada Berita, namun hal ini memungkinkan mereka untuk mengawasi area yang paling kritis.

Bagi Morgado, kawah-kawah ini adalah bukti manusia mengubah iklim dan mengganggu stabilitas bumi dengan cara-cara baru.

âDan hal ini sangat cepat,â dia menambahkan, âhal ini tidak lagi terjadi selama ribuan tahun; itu terjadi dalam beberapa dekade.â