Pencairan permafrost melepaskan CO2 tetapi batuan dapat menyerap sebagian
Pemanasan global mencairkan permafrost, melepaskan sejumlah besar karbon organik yang terperangkap selama ribuan tahun. Karbon ini, setelah termineralisasi, dilepaskan ke atmosfer dalam bentuk dioksida karbon oleh sungai-sungai, sehingga memperkuat efek rumah kaca. Namun, dinamika ini bukanlah satu-satunya yang berperan. Pencairan permafrost juga mengekspos mineral-mineral yang sebelumnya terlindungi, mempercepat pelapukan kimiawi mereka. Proses ini, yang disebut pelapukan batuan, dapat menangkap dioksida karbon dengan menghasilkan ion-ion yang menetralkan keasaman atau membentuk karbonat.
Sebuah studi yang dilakukan di Dataran Tinggi Tibet, di mana permafrost sangat rentan, mengungkapkan interaksi kompleks antara kedua mekanisme ini. Para peneliti mengamati bahwa di daerah di mana permafrost bersifat kontinu, emisi CO2 oleh sungai mendominasi. Sebaliknya, di daerah di mana permafrost menjadi tidak kontinu atau terisolasi, pelapukan batuan justru lebih dominan. Dalam kasus-kasus ini, CO2 yang diserap oleh pelapukan mineral dapat melebihi emisi dari sungai, kadang-kadang bahkan dapat sepenuhnya mengimbanginya.
Dataran Tinggi Tibet, dengan 780.000 kilometer persegi daerah aliran sungai, menawarkan tempat yang ideal untuk mempelajari fenomena ini. Sungai-sungai di sana membawa karbon organik kuno yang berasal dari pencairan permafrost, tetapi juga karbon anorganik yang berasal dari pelapukan batuan. Analisis menunjukkan bahwa karbon organik terlarut dalam sungai-sungai ini sepertiganya berasal dari sumber-sumber kuno, seperti permafrost atau batuan, sementara sisanya lebih baru. Karbon anorganik, di sisi lain, sebagian berasal dari pelapukan karbonat dan silikat, mineral-mineral yang, saat larut, menjebak CO2.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa di beberapa daerah, pelapukan batuan menyerap hingga 35% emisi CO2 dari sungai. Di wilayah di mana permafrost kurang luas, persentase ini bahkan dapat melebihi 100%, yang berarti penyerapan melebihi pelepasan. Fenomena ini bisa semakin meningkat seiring dengan pemanasan, karena pencairan mengekspos lebih banyak permukaan mineral yang reaktif.
Pelapukan batuan bertindak sebagai penyeimbang alami terhadap emisi karbon. Ketika sulfida, seperti pirit, teroksidasi, mereka melepaskan CO2, tetapi pelapukan karbonat dan silikat justru menyerapnya. Di Dataran Tinggi Tibet, di mana karbonat mendominasi, proses ini mengurangi sebagian emisi yang terkait dengan pencairan permafrost. Namun, di daerah yang kaya akan sulfida, oksidasi mineral-mineral ini justru bisa memperburuk pelepasan CO2.
Sungai-sungai di Dataran Tinggi Tibet saat ini melepaskan sekitar 2,3 juta ton karbon per tahun dalam bentuk CO2. Pada saat yang sama, pelapukan batuan di sana menyerap sekitar 0,8 juta ton, atau 35% dari emisi sungai. Angka-angka ini menunjukkan bahwa, meskipun pencairan permafrost melepaskan karbon kuno, reaksi geokimia dapat menetralkan sebagian besarnya.
Penemuan ini menyoroti pentingnya mempertimbangkan baik proses biologis maupun geologis untuk memahami dampak pencairan permafrost terhadap siklus karbon. Model iklim seharusnya mengintegrasikan mekanisme-mekanisme ini untuk mengevaluasi peran wilayah permafrost dalam pemanasan global secara akurat.
Pencairan permafrost melepaskan CO2 tetapi batuan dapat menyerap sebagian
Pemanasan global mencairkan permafrost, melepaskan sejumlah besar karbon organik yang terperangkap selama ribuan tahun. Karbon ini, setelah termineralisasi, dilepaskan ke atmosfer dalam bentuk dioksida karbon oleh sungai-sungai, sehingga memperkuat efek rumah kaca. Namun, dinamika ini bukanlah satu-satunya yang berperan. Pencairan permafrost juga mengekspos mineral-mineral yang sebelumnya terlindungi, mempercepat pelapukan kimiawi mereka. Proses ini, yang disebut pelapukan batuan, dapat menangkap dioksida karbon dengan menghasilkan ion-ion yang menetralkan keasaman atau membentuk karbonat.
Sebuah studi yang dilakukan di Dataran Tinggi Tibet, di mana permafrost sangat rentan, mengungkapkan interaksi kompleks antara kedua mekanisme ini. Para peneliti mengamati bahwa di daerah di mana permafrost bersifat kontinu, emisi CO2 oleh sungai mendominasi. Sebaliknya, di daerah di mana permafrost menjadi tidak kontinu atau terisolasi, pelapukan batuan justru lebih dominan. Dalam kasus-kasus ini, CO2 yang diserap oleh pelapukan mineral dapat melebihi emisi dari sungai, kadang-kadang bahkan dapat sepenuhnya mengimbanginya.
Dataran Tinggi Tibet, dengan 780.000 kilometer persegi daerah aliran sungai, menawarkan tempat yang ideal untuk mempelajari fenomena ini. Sungai-sungai di sana membawa karbon organik kuno yang berasal dari pencairan permafrost, tetapi juga karbon anorganik yang berasal dari pelapukan batuan. Analisis menunjukkan bahwa karbon organik terlarut dalam sungai-sungai ini sepertiganya berasal dari sumber-sumber kuno, seperti permafrost atau batuan, sementara sisanya lebih baru. Karbon anorganik, di sisi lain, sebagian berasal dari pelapukan karbonat dan silikat, mineral-mineral yang, saat larut, menjebak CO2.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa di beberapa daerah, pelapukan batuan menyerap hingga 35% emisi CO2 dari sungai. Di wilayah di mana permafrost kurang luas, persentase ini bahkan dapat melebihi 100%, yang berarti penyerapan melebihi pelepasan. Fenomena ini bisa semakin meningkat seiring dengan pemanasan, karena pencairan mengekspos lebih banyak permukaan mineral yang reaktif.
Pelapukan batuan bertindak sebagai penyeimbang alami terhadap emisi karbon. Ketika sulfida, seperti pirit, teroksidasi, mereka melepaskan CO2, tetapi pelapukan karbonat dan silikat justru menyerapnya. Di Dataran Tinggi Tibet, di mana karbonat mendominasi, proses ini mengurangi sebagian emisi yang terkait dengan pencairan permafrost. Namun, di daerah yang kaya akan sulfida, oksidasi mineral-mineral ini justru bisa memperburuk pelepasan CO2.
Sungai-sungai di Dataran Tinggi Tibet saat ini melepaskan sekitar 2,3 juta ton karbon per tahun dalam bentuk CO2. Pada saat yang sama, pelapukan batuan di sana menyerap sekitar 0,8 juta ton, atau 35% dari emisi sungai. Angka-angka ini menunjukkan bahwa, meskipun pencairan permafrost melepaskan karbon kuno, reaksi geokimia dapat menetralkan sebagian besarnya.
Penemuan ini menyoroti pentingnya mempertimbangkan baik proses biologis maupun geologis untuk memahami dampak pencairan permafrost terhadap siklus karbon. Model iklim seharusnya mengintegrasikan mekanisme-mekanisme ini untuk mengevaluasi peran wilayah permafrost dalam pemanasan global secara akurat.
À propos de nos sources
Étude citée
DOI : https://doi.org/10.1038/s41586-026-10664-8
Titre : Rock weathering can counteract river CO2 emissions induced by permafrost thaw
Revue : Nature
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Liwei Zhang; Aaron Bufe; Joshua F. Dean; Gerard Rocher-Ros; Ryan A. Sponseller; Emily H. Stanley; Jan Karlsson; David E. Butman; Ran Liu; Lijun Hou; Jinzhi Ding; Shilong Piao; Xinghui Xia; Tom J. Battin