Hampir lebih dari dua puluh tahun terakhir, ide mengenai perubahan iklim
berkembang secara pesat, meskipun masyarakat yang skeptis masih
mengganggap ide tersebut hanya sekedar teori sains yang masih perlu
dibuktikan kebenarannya.
Masyarakat semestinya tahu jika para ahli iklim telah bersepakat bahwa
meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca memang akan mengakibatkan
pemanasan global yang tidak diharapkan. Adapun yang menjadi perdebatan
para ahli iklim saat ini adalah terkait kapan dan seberapa besar efek
yang ditimbulkan dari pemanasan global tersebut.
Isu pemanasan global mulai berkembang sejak awal tahun 90an, diawali
dengan dibentuknya Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim atau
dikenal secara luas sebagai Intergovernmental Panel on Climate Change
(IPCC) di tahun 1988, atas prakarsa dua badan besar di PBB yakni World
Meteorological Organization (WMO) dan United Nations Environmental
Program (UNEP).
Panel ini bertugas untuk melakukan tinjauan dan analisis terhadap
berbagai penelitian ilmiah, informasi teknis, dan isu sosial-ekonomi
terkini terkait aspek dan dampak dari perubahan iklim global. Hasilnya
didokumentasikan secara komprehensif, termasuk di dalamnya formulasi dan
strategi untuk mengatasi dampak dari perubahan tersebut.
Laporan IPCC dibuat secara berkala dan pertama kali dipublikasikan pada
tahun 1990, kemudian dilanjutkan pada tahun 1992, 2001, dan 2007.
Laporan selanjutnya akan dipublikasikan pada tahun 2014.
Salah satu topik dalam laporan IPCC adalah mengenai iklim purba atau
lebih dikenal sebagai Paleoklimatologi (Paleoclimate). Bidang ilmu ini
mempelajari iklim masa lampau dengan skala waktu puluhan sampai ribuan
tahun yang lalu, beserta implikasinya terhadap perubahan yang terjadi
dalam ekosistem bumi.
Di dalam laporan tersebut dibahas berbagai data, beragam penelitian yang
tengah berlangsung, serta hipotesis terkini mengenai ilmu terkait.
Termasuk di dalamnya metode dan alat-alat yang digunakan untuk
mempelajari paleoklimatologi.
Pertanyaan yang muncul sekarang adalah mengapa kita mempelajari
paleoklimatologi? Apa kaitannya dengan perubahan iklim yang terjadi saat
ini dan apa urgensinya dalam memprediksikan perubahan iklim di masa
mendatang?
Perlu diketahui, iklim dan cuaca bukanlah sebuah subjek yang persis
sama. NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)
mendeskripsikan bahwa cuaca adalah kondisi atmosfer yang kita rasakan
setiap harinya melalui berbagai variabel seperti suhu, curah hujan, dan
angin. Adapun iklim digambarkan sebagai cuaca rata-rata dalam kurun
waktu tertentu, baik dalam rentang bulanan, tahunan, ratusan hingga
ratusan ribu tahun.
Melalui definisi tersebut kita dapat mengasumsikan bahwa tingkat
variabilitas cuaca sangat tinggi, sehingga sulit untuk bisa diprediksi
secara tepat. Sedangkan tingkat variabilitas iklim sangatlah rendah dan
prediksinya relatif lebih akurat. Sebagai perumpamaan, iklim di tempat
kita tinggal akan bisa diketahui dari berapa jumlah payung yang kita
simpan di rumah, sedangkan cuaca dapat diketahui dari keputusan kita
untuk membawa payung atau tidak, saat kita hendak keluar dari rumah pada
suatu hari.
Karena iklim pada ekosistem bumi selalu bervariasi dan perubahannya
hampir selalu terjadi pada setiap periode bumi, maka penelitian dalam
paleoklimatologi menjadi sebuah subyek yang sangat menarik dan perlu
dipelajari secara lebih rinci.
Ahli paleoklimatologi menyimpulkan bahwa perubahan iklim tidak
hanya terjadi pada saat ini, akan tetapi perubahan tersebut juga pernah
terjadi di masa lampau. Sehingga penelitian dalam bidang
paleoklimatologi dapat membantu kita dalam memahami perubahan iklim di
masa yang akan datang.
Logika pemikiran sederhana terkait pentingnya mempelajari paleoklimatologi dijelaskan dalam buku Dire predictions:
understanding global warming (2009).
Seorang ahli iklim yang mempelajari paleoklimatologi diumpamakan
sebagai dokter yang sedang berusaha mendiagnosis dan menyembuhkan
pasiennya.
Pasien dianalogikan sebagai kondisi ekosistem bumi. Saat pertama kali
dokter bertemu dengan pasiennya, dokter akan terlebih dahulu menanyakan
riwayat kesehatan sang pasien. Misalnya dengan menanyakan penyakit apa
saja yang pernah pasien derita selama ini, atau apakah penyakit yang
tersebut pernah dialami sebelumnya, lalu, apa saja gejala yang
dirasakan.
Sang dokter lebih lanjut akan menanyakan mengenai kegiatan atau perilaku
seperti apa yang biasa dilakukan si pasien sebelum menderita penyakit
tersebut, ini dilengkapi dengan pemeriksaan pada tubuh pasien untuk
menegaskan diagnosa nantinya. Dokter kemudian memberikan diagnosanya dan
juga memberikan alternatif penyembuhan (obat ataupun terapi), dan juga
menyertakan solusi pencegahan agar penyakit yang sama tidak dialami
lagi.
Hal ini kurang lebih diaplikasikan oleh para ahli iklim untuk
mempelajari dan menganalisa berbagai perubahan pada iklim di masa
lampau. Dikarenakan bumi tidak bisa menjawab langsung
pertanyaan-pertanyaan yang diajukan oleh para ahli iklim, maka mereka
mempelajari berbagai sinyal yang terdokumentasikan di alam. Pada
akhirnya dengan mempelajari dan mengetahui proses perubahan iklim yang
terjadi di masa lampau, para ahli iklim bisa memecahkan misteri iklim di
masa mendatang.
Menjadi pertanyaan berikutnya adalah bagaimana para ahli iklim dapat
menginterpretasikan berbagai sinyal masa lampau yang terdokumentasikan
di alam? Data sinyal seperti apa yang bisa menggambarkan kondisi masa
lampau apalagi ketika ahli iklim mencoba meneliti data masa lampau
sementara berbagai alat ukur iklim (misalnya: termometer dan barometer)
bahkan belum ditemukan.
Sampai dengan abad ke-sembilanbelas, kondisi iklim dapat diketahui
melalui berbagai data yang berasal dari pengukuran termometer dan
barometer, atau berbagai dokumen sejarah. Sedangkan data satelit yang
dapat merekam iklim permukaan bumi secara kotinyu baru tersedia sekitar
dua puluh tahun yang lalu.
Oleh karenanya, dalam paloklimatologi dikenal apa yang disebut sebagai
data proxy atau data yang digunakan untuk menggantikan data atau kondisi
iklim di suatu tempat pada waktu lampau, minimal dalam jangka puluhan
tahun.
Lingkar tahun pada pohon misalnya, bisa disebut sebagai proxy karena
beberapa jenis pohon bisa berumur ratusan hingga ribuan tahun (jenis Ek,
Pinus, dan Beench), dimana ketebalan dari lingkaran tahun sangat
sensitif terhadap perubahan suhu atau curah hujan setiap tahunnya.
Lingkaran tahun menebal saat curah hujan tinggi dan menipis saat musim
kering. Melalui informasi ketebalan lingkar tahun tersebut, para ahli
bisa menggambarkan curah hujan tahunan di area tersebut. Sehingga dalam
hal ini, lingkaran tahun dapat digunakan sebagai data pengganti untuk
memprediksi iklim di masa lampau.
Contoh proxy lainnya antara lain adalah data inti es kutub, data sedimen
dasar laut atau sungai, dan juga data dari fosil karang. Data inti es
kutub dan sedimen dasar laut bisa mendokumentasikan iklim di masa lampau
mulai dari ribuan sampai jutaan tahun yang lalu. Data inti es diperoleh
melalui hasil penggalian, berupa komposisi butiran debu, konsentrasi
oksigen dalam gelembung-gelembung udara.
Data dengan sumber sedimen dasar laut dansungai dapat ditentukan melalui
berbagai fosil jasad renik baik dari tumbuhan (serbuk sari) atau hewan
(foraminifera, sejenis plankton), komposisi bahan kimia yang terkandung
pada sedimen laut (misalnya kandungan Kalsium Karbonat).
Berbagai data tersebut dipelajari oleh para ahli iklim untuk kemudian
digunakan untuk menginterpretasikan kondisi iklim di area tersebut.
Pusat data NOAA mengumpulkan data-data iklim masa lampau dan
menyimpannya pada jaringan laman mereka.
Kelemahan dari berbagai data paleoklimatologi adalah ketidakmampuan data
untuk dapat menggambarkan mekanisme atau proses terjadinya perubahan
iklim di masa lampau secara terperinci. Sehingga untuk mengakomodasi
kebutuhan tersebut, dikembangkanlah apa yang disebut sebagai model
iklim, yakni model yang berusaha untuk menggambarkankondisi iklim bumi
beserta interaksinya pada ekosistem bumi (atmosfer, hidrosfer, litosfer,
and biosfer).
Penggambaran kondisi ekosistem bumi diperoleh menggunakan berbagai
persamaan matematis, yang nantinya diselesaikan secara numerik dengan
bantuan teknologi komputerisasi.
Melalui model iklim diharapkan mekanisme dan proses perubahan iklim
dapat diketahui secara rinci, untuk kemudian hasilnya dibandingkan
dengan data paleoklimatologi yang tersedia.
Aplikasi model iklim di masa lampau adalah salah satu poin penting dalam
menguji berbagai hipotesa perubahaan iklim di masa lampau, seperti
teori perubahan iklim secara mendadak (abrupt climate) sebagaimana
dijelaskan pada laporan IPCC tahun 2007.
Laporan tersebut juga menyebutkan bahwa model iklim dapat digunakan
sebagai penghubung antara sebab dan akibat dari terjadinya perubahan
iklim di masa lampau, menghubungkan antara berbagai data
paleoklimatologi yang berskala regional dengan data global, karena
umumnya data-data tersebut tidak dapat memberikan informasi secara
merata dan lebih bersifat musiman.
Selain itu,
data paleoklimatologi dapat juga digunakan sebagai sarana pengujian berbagai model iklim yang berbeda,
terlebih jika faktor yang menjadi penyebab sudah jelas dan bisa
dikontrol. Contohnya dalam pengujian berbagai model iklim menggunakan
konsentrasi karbon dioksida (CO2) sebagai variabel yang mempengaruhi
iklim. Aplikasi pengujian berbagai model iklim tersebut juga tertulis
dalam laporan
IPCC tahun 2007.
Sampai saat ini belum ada model yang sempurna untuk bisa menggambarkan
sistem iklim dan interaksinya secara menyeluruh dan rinci. Salah satu
kendalanya adalah kemampuan komputerisasi yang masih kurang memadai
untuk menyelesaikan persamaan-persamaan matematis dan mensimulasikannya
dalam skenario waktu yang panjang. Akan tetapi melihat perkembangan
komputerisasi yang semakin maju, penelitian dalam model iklim tetap
menjadi salah satu komponen terpenting dalam paleoklimatologi.
Saat ini,
paleoklimatologi menjadi salah satu ilmu dengan
implikasi yang sangat luas, terutama dengan isu hangat dalam konteks
perubahan iklim. Interaksinya dengan beragam bidang ilmu menjadi pemicu
efektif dalam perkembangan
paleoklimatologi itu sendiri.
Publikasi dari berbagai data dan hipotesa terkini yang mendukung
paleoklimatologi terus bermunculan setiap bulannya, meskipun data-data
tersebut belumlah lengkap. Berbagai data global dari seluruh belahan
bumi dengan tingkat resolusi tinggi dan tingkat keakuratan pengukuran
yang relevan akan sangat diperlukan bagi perkembangan
paleoklimatologi.
Jadi apa yang bisa dipelajari dari paleoklimatologi? Pastinya mengenai sejarah perubahan iklim di masa lampau
yang diharapkan mampu membantu menginterpretasikan perubahan iklim yang
terjadi saat ini, dan memprediksi perubahan iklim masa mendatang.
Ini jelas dapat memberikan kontribusi strategis dalam mengantisipasi
efek yang akan timbul dari perubahan iklim global saat ini. Selain itu,
ini membantu kita untuk bisa melakukan tindakan- tindakan preventif
sebelum terjadi perubahan iklim global yang lebih drastis dan berakibat
fatal bagi manusia dan ekosistemnya.