Arus skala besar adalah ban berjalan lautmengangkut air dan nutrisi serta mengatur iklim bumi. Arus permukaan relatif mudah diukur dan dideteksi. Namun keberadaan di laut dalam sebagian besar masih merupakan misteri. Sekarang, sebuah studi baru diterbitkan di Geosains Alam mengungkapkan kumpulan data terbesar hingga saat ini mengenai kecepatan dan arah arus yang mengalir di dekat dasar laut, dan hal ini tidak sesuai dengan perkiraan para ilmuwan.
Sebelumnya, arus dasar laut diyakini stabil dan di wilayah lepas pantai Mozambik yang penulis pelajari mengalir dari selatan ke utara. Namun, hasil penelitian menunjukkan bahwa arus laut dalam jauh lebih dinamis dibandingkan yang diketahui sebelumnya. Temuan ini menunjukkan bahwa simulasi saat ini yang digunakan untuk melacak aliran sedimen dan polutan di laut dalam dan merekonstruksi kondisi laut purba perlu diperbarui.
“Saluran pembawa arus yang beroperasi di seluruh planet kita akan jauh lebih rumit daripada yang disarankan oleh model buku teks,” katanya Mike ClareAhli sedimentologi Pusat Oseanografi Nasional dan penulis senior studi ini. “Mereka benar-benar membutuhkan penyelidikan yang sangat menyeluruh.”
Terkait: Dari manakah datangnya arus laut?
Mengukur arus kompleks
Para ilmuwan dapat mengukur arus laut dalam menggunakan sensor yang disebut akustik Doppler current profiler (ADCPs) yang ditambatkan ke dasar laut. Namun menggunakan dan mengelola tambatan ini merupakan tantangan dan mahal, sehingga banyak penelitian telah menggunakannya secara hati-hati dalam jangka waktu singkat.
Secara kebetulan, sebuah perusahaan minyak dan gas Italia bernama Eni sedang mengerahkan jaringan 34 ADCP yang belum pernah ada sebelumnya untuk keperluan industri di wilayah seluas sekitar 2.500 kilometer persegi (965 mil persegi) di Selat Mozambik, tak jauh dari pantai. Perusahaan ini berbagi data, memberikan para ilmuwan pandangan unik dan rinci tentang dasar laut. Instrumen tersebut mengukur kecepatan dan arah arus setiap 10 menit selama 4 tahun. “Hal yang unik dari penelitian ini adalah rangkaian waktu yang panjang mengenai arus yang mendekati dasar,” katanya Yakub Wenegratahli kelautan fisik di Universitas Maryland yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
Kapan Lewis Baileyseorang ahli geosains yang kini berada di Universitas Calgary, mulai menganalisis tumpukan data dari ADCP, hasilnya terlihat sangat berbeda dari tren ke arah utara yang konsisten sehingga ia bertanya-tanya apakah ia telah melakukan kesalahan. “Hal pertama yang saya pikirkan adalah, ‘Ini tidak benar,'” katanya.
Namun setelah menghitung semua angkanya, para peneliti menemukan bahwa arus dasar laut sering kali bertambah cepat, melambat, dan bahkan berbalik arah. “Kami sangat terkejut melihat betapa bervariasinya arus bahkan di antara tambatan yang cukup dekat,” kata Bailey.
“Semua ahli geologi yang terlibat dalam proyek ini sangat terkejut dengan variabilitas ini,” kata Clare.
Para peneliti melihat apa yang mungkin menyebabkan variasi tersebut. “Ini hampir seperti pekerjaan detektif,” kata Bailey. Arus bervariasi antar musim dan sepanjang siklus pasang surut. ADCP dan pola gerusan dasar laut menunjukkan bahwa arus di lereng dasar laut terbuka rata-rata mengalir ke arah utara. Namun di ngarai bawah laut, yang arahnya kira-kira timur-barat, arus sering kali berbalik arah, mengalir naik atau turun sepanjang arus.
Para ilmuwan berspekulasi bahwa pasang surut dan topografi dasar laut sebagian besar bertanggung jawab atas sifat arus.
Arus permukaan yang telah dipelajari dengan baik seringkali memiliki kecepatan dan arah yang bervariasi, namun Wenegrat mengatakan baru-baru ini ada peningkatan minat di kalangan ahli kelautan fisik untuk mempelajari perairan dekat dasar. “Banyak hal yang terjadi di permukaan laut juga terjadi di bawah sana,” ujarnya. “Sangat menarik melihat catatan bagus mengenai semua variabilitas temporal dan spasial,” kata Wenegrat tentang studi baru tersebut.
Clare mencatat bahwa studi terbatas mengenai arus laut dalam terkadang bertentangan satu sama lain, namun perbedaannya mungkin didasarkan pada kapan dan di mana pengukuran dilakukan. “Saya pikir berbagai kubu yang berbeda pendapat ini baik-baik saja,” ujarnya.
Dimana sedimen mengendap?
Para ilmuwan mengandalkan simulasi arus laut dan sampel inti dasar laut yang terbatas untuk mempelajari transportasi dan pengendapan sedimen dan polutan seperti mikroplastik dan bagaimana hal ini dapat mempengaruhi ekosistem laut dalam. Mereka juga menggunakan metode yang sama untuk merekonstruksi kondisi laut purba.
Penulis studi baru ini berpendapat bahwa simulasi ini mungkin terlalu disederhanakan.
Mengingat variabilitas arus antar lokasi dalam penelitian ini, satu sampel inti mungkin terlalu terbatas untuk mengkarakterisasi sedimen di wilayah tersebut, kata Clare. “Hal ini menyadarkan saya bahwa kita perlu memikirkan secara hati-hati mengenai penempatan instrumen, dan tidak mengikuti asumsi apriori bahwa ini hanyalah arus satu arah yang berkelanjutan.”
Para peneliti mengakui bahwa penelitian ini hanya dilakukan di satu zona lautan di dunia, dan lebih banyak data di wilayah lain akan sangat berharga untuk membangun simulasi yang lebih baik.
Artikel ini awalnya diterbitkan pada Eos.org. Bacalah artikel asli.
