Ladang angin dan matahari diketahui memiliki efek lokal pada panas, kelembaban dan faktor-faktor lain yang mungkin menguntungkan — atau merugikan — terhadap wilayah di mana mereka berada. Sebuah studi pemodelan iklim baru menemukan bahwa instalasi tenaga angin dan matahari secara besar-besaran di Gurun Sahara dan Sahel yang berdekatan akan meningkatkan suhu lokal, curah hujan dan vegetasi (tumbuhan). Secara keseluruhan, para peneliti melaporkan, dampaknya kemungkinan akan menguntungkan wilayah tersebut.
Penelitian, yang dilaporkan dalam jurnal Science, adalah salah satu yang pertama untuk memodelkan efek iklim dari instalasi tenaga angin dan matahari sambil mempertimbangkan bagaimana vegetasi merespon perubahan panas dan curah hujan, kata penulis utama Yan Li, peneliti dari Universitas Illinois.
“Studi pemodelan sebelumnya telah menunjukkan bahwa ladang angin dan matahari skala besar dapat menghasilkan perubahan iklim yang signifikan pada skala benua,” kata Li. “Tetapi kurangnya umpan balik vegetasi dapat membuat dampak iklim yang dimodelkan sangat berbeda dari perilaku nyata mereka.
Studi baru, yang dipimpin bersama Eugenia Kalnay dan Safa Motesharrei di Universitas Maryland, berfokus pada Sahara karena beberapa alasan, kata Li.
“Kami memilihnya karena ini adalah gurun terbesar di dunia; ia jarang dihuni; sangat sensitif terhadap perubahan tanah; dan terletak di Afrika dan dekat dengan Eropa dan Timur Tengah, yang semuanya memiliki permintaan energi yang besar dan bertambah,” katanya.
Ladang angin dan matahari yang disimulasikan dalam penelitian ini akan mencakup lebih dari 9 juta kilometer persegi dan menghasilkan, masing-masing rata-rata sekitar 3 terawatt dan 79 terawatt daya listrik.
“Pada 2017, permintaan energi global hanya 18 terawat, jadi ini jelas jauh lebih banyak energi daripada yang saat ini dibutuhkan di seluruh dunia,” kata Li.
Model ini mengungkapkan bahwa ladang angin menyebabkan pemanasan regional suhu udara dekat-permukaan, dengan perubahan yang lebih besar dalam suhu minimum dari suhu maksimum.
“Pemanasan malam hari yang lebih besar terjadi karena turbin angin dapat meningkatkan pencampuran vertikal dan menurunkan udara yang lebih hangat dari atas,” tulis para penulis. Curah hujan juga meningkat sebanyak 0,25 milimeter per hari rata-rata di daerah dengan instalasi pertanian angin.
“Ini adalah penggandaan curah hujan di atas yang terlihat dalam eksperimen kontrol,” kata Li. Di Sahel, curah hujan rata-rata meningkat 1,12 milimeter per hari di mana terdapat ladang angin.
“Peningkatan curah hujan ini, pada gilirannya, menyebabkan peningkatan tutupan vegetasi, menciptakan umpan balik positif,” kata Li.
Ladang tenaga surya memiliki efek positif yang sama pada suhu dan curah hujan, kata tim tersebut. Tidak seperti ladang angin, susunan matahari memiliki pengaruh yang sangat kecil terhadap kecepatan angin.
“Kami menemukan bahwa instalasi skala besar dari ladang tenaga surya dan angin dapat membawa lebih banyak hujan dan mendorong pertumbuhan vegetasi di wilayah ini,” kata Kalnay. “Peningkatan curah hujan merupakan konsekuensi dari interaksi tanah-atmosfer yang kompleks yang terjadi karena panel surya dan turbin angin menciptakan permukaan tanah yang lebih kasar dan gelap.
“Peningkatan curah hujan dan vegetasi, dikombinasikan dengan listrik bersih sebagai hasil dari energi matahari dan angin, dapat membantu pertanian, pembangunan ekonomi dan kesejahteraan sosial di Sahara, Sahel, Timur Tengah dan daerah-daerah terdekat lainnya,” kata Motesharrei.
