Para ilmuwan menggunakan kerang untuk memprediksi kapan perubahan iklim menuju wilayah yang membahayakan. Bagaimanapun garis-garis pertumbuhan pada cangkang kerang dapat merekam bagainana perubahan kondisi lingkungan sekitar terjadi seiring waktu hingga bertahun-tahun. Bahkan para ilmuwan dapat membacanya berabad-abad sejak pertama kali tercatat.
Faktanya, nenek moyang kerang telah meletakkan bagian-bagian dalam mineral kalsit selama lebih dari lima ratus juta tahun. Itu hampir tiga ratus juta tahun sebelum dinosaurus muncul, memberikan wawasan tentang iklim masa lalu dengan cara baru.
Hasil pembacaan dari cangkang kerang tersebut bukanlah kabar yang menggembirakan. Tiga catatan dari bivalvia (kerang-kerangan) di Islandia Utara telah mengungkapkan titik kritis yang berpotensi berbahaya bagi iklim Bumi.
Temuan menunjukkan perubahan iklim global kita sekitar delapan abad yang lalu adalah hasil dari siklus umpan balik yang melemahkan stabilitas sistem iklim di Samudra Atlantik Utara, mendorongnya ke keadaan normal baru yang lebih dingin.
‘Zaman Es Kecil’ pertama kali dimulai pada abad ke-13 di Atlantik Utara dan baru berhenti ketika pemanasan antropogenik membalikkan tren alami.
Para ilmuwan masih tidak yakin apa yang secara spesifik memicu zaman es kecil ini, tetapi menurut cangkang kerang, itu mungkin ada hubungannya dengan melemahnya pola arus laut subpolar di Atlantik Utara, secara tiba-tiba.
Para peneliti menduga suhu di Atlantik Utara mencapai titik di mana es laut semakin mencair ke Samudra Arktik, menipiskan air laut dengan air tawar dan melemahkan arus laut.
Ini, pada gilirannya, mungkin telah menyebabkan pengurangan seberapa banyak panas yang dibawa arus menuju kutub, “yang pada akhirnya memperkuat ekspansi es laut melalui umpan balik positif”, tulis para penulis .
Hari ini, kita menuju ke arah yang berlawanan, tetapi seperti yang ditunjukkan oleh penelitian terbaru lainnya, Atlantik Utara mungkin mendekati titik kritis lain yang mengkhawatirkan.
“Jika hilangnya es laut Arktik dengan cepat, percepatan pencairan lapisan es Greenland, dan ekspor air tawar yang terkait ke daerah konvektif utama di Atlantik Utara terus berlanjut, titik puncak pilin subkutub lagi-lagi dapat menyebabkan perubahan iklim regional yang cepat dan tahan lama, ” para penulis memperingatkan .
Kerang quahog (Arctica islandica), di mana menjadi model dalam penelitan ini, adalah salah satu organisme yang memilki usia terpanjang di planet Bumi. Pada tahun 2013, kerang quahog laut-dalam ditemukan hidup berusia 507 tahun, menjadikannya hewan tertua yang pernah ditemukan.
Karena kerang menarik oksigen dan isotop karbon keluar dari air untuk meletakkan cangkang kalsitnya, komposisi kimia dari garis pertumbuhannya dapat mengkodekan fluktuasi tahunan di lingkungan laut, seperti suhu air laut, kandungan salinitas, dan karbon terlarut.
Mengandalkan langkah-langkah ini, para peneliti kini telah menemukan pola yang konsisten pada kerang laut-dalam berumur panjang yang menunjukkan melemahnya arus subpolar Atlantik Utara pada dua kesempatan.
Episode pelemahan pertama terjadi antara 1180 jingga 1260 M, dan yang kedua antara 1330 dan 1380 M, tidak lama setelah beberapa letusan gunung berapi (meskipun peran mereka dalam transisi yang bergejolak ini masih diperdebatkan).
Dalam interval antara episode-episode ini, pertumbuhan cangkang dan isotop karbon dalam kerang menunjukkan bahwa ekosistem mengikuti perubahan lingkungan. Tetapi selama episode kedua, penulis mengamati penurunan pertumbuhan cangkang mulai sekitar tahun 1300 M.
Hal ini menunjukkan bahwa adanya peningkatan es laut di wilayah tersebut kemungkinan telah mengganggu produksi primer dan pasokan makanan ke dasar laut di bawahnya, sehingga mengurangi nutrisi kerang. Setelah itu, ekosistem tidak pernah benar-benar kembali ke garis dasar.
Ketahanannya tampaknya telah berubah menjadi lebih buruk.
“Bukti yang disajikan di sini untuk hilangnya ketahanan di subkutub Atlantik Utara sebelum 1260, bersama dengan bukti melemahnya pilin subkutub yang berpotensi bistable, menunjukkan bahwa permulaan [Zaman Es Kecil] mungkin telah terjadi sebagai respons terhadap subkutub sistem pilin melewati titik kritis,” tulis para penulis .
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi temuan ini, terutama yang mencakup proksi iklim yang berbeda untuk perbandingan. Studi lain yang menggunakan berbagai sumber data, misalnya, juga menunjukkan kemungkinan runtuhnya arus Atlantik Utara sekitar tahun 1300 M, yang mengikatnya ke Zaman Es Kecil juga.
Jika Atlantik Utara rentan seperti yang ditunjukkan oleh penelitian ini, wilayah dunia ini mungkin berada dalam lebih banyak masalah daripada yang kita duga.
Studi ini dipublikasikan di Nature Communications .