Perubahan Iklim dan Lautan

Atol Ant, Pohnpei, Mikronesia. Foto © Nick Hall

Ada konsensus internasional yang kuat bahwa dunia sedang mengalami perubahan iklim global, bahwa laju perubahan iklim meningkat, dan sebagian besar perubahan itu disebabkan oleh aktivitas manusia.

Meningkatkan emisi gas rumah kaca dari berbagai kegiatan manusia (misalnya, membakar bahan bakar fosil untuk panas dan energi, deforestasi, pemupukan tanaman, memelihara ternak, dan memproduksi beberapa produk industri) secara dramatis mempengaruhi ekosistem terumbu karang.

Karena perubahan iklim dan lautan, termasuk peningkatan suhu permukaan laut, peristiwa pemutihan karang diperkirakan akan semakin meningkat di masa depan. Klik untuk memperbesar. Peta © WRI (World Resources Institute)

Ekosistem terumbu karang juga terancam oleh kombinasi stresor lainnya, termasuk penangkapan ikan berlebih, pengembangan pantai, polusi, dan penyakit. Selama beberapa dekade terakhir, perubahan iklim global, dikombinasikan dengan ancaman lokal, telah mengakibatkan penurunan besar pada ekosistem terumbu karang di seluruh dunia.

Stres Perubahan Iklim Global

Stresor perubahan iklim global meliputi:

Pemanasan Laut

Peningkatan suhu lautan diperkirakan akan meningkatkan frekuensi dan tingkat keparahan kejadian pemutihan karang dalam beberapa dekade mendatang. Penyakit karang wabah juga diperkirakan akan meningkat sebagai respons terhadap pemanasan laut.

Naiknya Permukaan Laut

Laut yang naik terkait dengan perubahan iklim mungkin tidak menimbulkan ancaman besar bagi terumbu karang, jika permukaan laut naik cukup lambat untuk pertumbuhan karang untuk mengimbangi. Namun, terumbu karang mungkin sangat terpengaruh jika pencairan es yang sangat besar menyebabkan peningkatan besar permukaan laut global. Selain itu, kenaikan permukaan laut dapat menyebabkan peningkatan sedimentasi karena erosi garis pantai, yang dapat berdampak buruk pada terumbu karang. Naiknya permukaan laut juga cenderung menyebabkan genangan dan erosi pantai di pulau-pulau dataran rendah dan habitat pesisir seperti hutan bakau dan pantai penyu penyu. Kemampuan terumbu untuk mengikuti kenaikan permukaan laut sangat terkait dengan pengasaman laut (di bawah).

Perubahan Pola Badai

Perubahan iklim global kemungkinan akan mendorong perubahan pola badai. Proyeksi masa depan berdasarkan model resolusi tinggi menunjukkan bahwa oleh 2100:

  • Badai tropis secara global mungkin lebih hebat
  • Frekuensi badai paling intens dapat meningkat secara substansial di beberapa daerah
  • Jumlah semua badai tropis secara global dapat berkurang atau berubah sedikit

Badai tropis dapat menyebabkan kerusakan luas pada ekosistem terumbu karang dengan menyebabkan kerusakan langsung pada struktur terumbu dan dapat menyebabkan peningkatan sedimentasi dan limpasan dari daratan.

Mengubah Arus Oseanik

Lautan menggerakkan sejumlah besar panas di sekitar planet ini melalui arus laut global (mis., Melalui sirkulasi naik, turun, dan termohalin). Arus laut akan dipengaruhi oleh perubahan angin, curah hujan, suhu, dan salinitas karena perubahan iklim global. Perubahan arus laut dapat memengaruhi pengangkutan atau penyimpanan polutan, pergerakan larva, dan rejim suhu yang dapat memengaruhi spesies yang sensitif terhadap panas seperti karang. Banyak model iklim memprediksi melemahnya sirkulasi termohalin karena perubahan iklim, perubahan sirkulasi skala besar dan pola iklim.

Perubahan Presipitasi

Pengamatan menunjukkan bahwa perubahan terjadi dalam jumlah, intensitas, frekuensi, dan jenis pengendapan. Pola curah hujan menunjukkan variabilitas alami yang besar El Nino dan perubahan pola sirkulasi atmosfer seperti Osilasi Atlantik Utara. Tren jangka panjang selama abad terakhir menunjukkan kondisi yang secara signifikan lebih basah di Amerika Utara dan Selatan bagian timur, Eropa utara dan Asia utara dan tengah, tetapi lebih kering di Sahel, Afrika Selatan, Mediterania, dan Asia Selatan. Peningkatan uap air di daerah beriklim hangat menyebabkan lebih banyak peristiwa presipitasi dan meningkatnya risiko kekeringan (di mana tidak hujan) dan banjir (di mana hujan). Siklus peristiwa El Niño secara dramatis memengaruhi distribusi dan waktu terjadinya banjir dan kekeringan, khususnya di daerah tropis dan di sebagian besar garis lintang tengah negara-negara pinggiran Pasifik.

Pengasaman Lautan: Hasil dari Meningkatnya CO2, Bukan Perubahan Iklim

Peningkatan karbon dioksida atmosfer (CO2) konsentrasi menyebabkan peningkatan CO2 pengendapan di permukaan laut, menurunkan pH air laut (membuat air laut lebih asam). Pengasaman lautan yang terjadi mengurangi jumlah kalsium karbonat yang tersedia untuk karang dan organisme laut kalsifikasi lainnya untuk membangun kerangka dan cangkang mereka. Proses ini disebut pengasaman laut dan mengurangi kemampuan terumbu untuk tumbuh dan tahan terhadap stres.

Pengasaman laut adalah hasil langsung dari CO2 emisi, bukan perubahan iklim. Perubahan kimia di lautan karena CO atmosfer2 emisi dapat diamati sekarang dan sangat dapat diprediksi. Reaksi kimia yang mengarah ke pengasaman laut (pembentukan asam karbonat ketika CO2 larut dalam air laut) sebagian besar tidak tergantung pada perubahan iklim, sehingga tindakan seperti geoengineering untuk mendinginkan suhu global dan pengurangan gas rumah kaca lainnya tidak akan secara signifikan memperlambat pengasaman laut. Oleh karena itu, satu-satunya cara untuk mengurangi pengasaman laut secara global adalah dengan mengurangi CO2 konsentrasi di atmosfer.

Perubahan Alami dalam Sistem Atmosfir Lautan

Selain perubahan iklim, proses alami beroperasi untuk mendorong perubahan dalam sistem atmosfer lautan. Misalnya, El Nino Southern Oscillation (ENSO) mengacu pada dua fase ekstrem dari siklus iklim yang terjadi secara alami (El Niño dan La Niña). ENSO adalah salah satu fitur yang paling dominan dari variabilitas iklim musiman hingga antar-tahunan, dan mengarah ke pemanasan anomali di Samudra Pasifik khatulistiwa timur. Para ilmuwan tidak yakin apakah perubahan iklim akan mempengaruhi frekuensi atau intensitas sistem ENSO selama abad 21st, tetapi penelitian menunjukkan bahwa ENSO dapat memperburuk dampak perubahan iklim, terutama untuk ekosistem terumbu karang dan masyarakat yang bergantung padanya.

Implikasi untuk Ketahanan Karang

Perubahan iklim kemungkinan akan meningkatkan rezim gangguan terumbu karang, dan nasib ekosistem terumbu karang akan semakin ditentukan oleh potensi mereka untuk pemulihan dan pemeliharaan jangka panjang dari struktur, fungsi dan barang dan jasa - yaitu ketahanannya. Manajemen berbasis ketahanan mensyaratkan bahwa tujuan pengelolaan untuk ekosistem terumbu karang diperluas untuk mencakup kondisi ekosistem (misalnya, kelimpahan karang, kepadatan ikan) dan proses ekosistem (misalnya, keberhasilan rekrutmen, laju pelepasan alga). Sangat penting bagi manajer untuk melakukannya memprioritaskan upaya manajemen menuju memulihkan dan memelihara ketahanan terumbu karang. Dalam menghadapi perubahan iklim, manajemen berbasis ketahanan adaptif cenderung menawarkan harapan terbaik bagi ekosistem laut. Pada saat yang sama, pengelola terumbu perlu menyerukan pengurangan CO atmosfer2 tingkat, karena ketahanan saja tidak akan cukup untuk melindungi ekosistem terumbu karang.

Video: Mengubah Waktu (1: 00)

Andrew Baker membahas perlunya mengelola terumbu karang untuk mengulur waktu ketika kita mengalami perubahan iklim global.

Video: Dampak Perubahan Iklim (16: 47)

Ove Hoegh-Guldberg berbicara tentang dampak perubahan iklim pada ekosistem laut.