Penelitian terbaru mengungkap bahwa es di gletser yang berada pada suhu mendekati titik leburnya ternyata mengalir jauh lebih sederhana daripada yang dibayangkan para ilmuwan selama puluhan tahun. Temuan ini berasal dari studi yang dipublikasikan di jurnal Science pada tahun 2025 oleh Collin Schohn dan timnya. Mereka menemukan bahwa jenis es yang disebut sebagai temperate ice atau es hangat memiliki perilaku aliran yang lebih mirip cairan kental linear daripada materi kompleks yang sering diasumsikan oleh model geologi. Pengetahuan ini dapat mengubah secara signifikan cara para ilmuwan memprediksi pergerakan lapisan es dan potensi kenaikan permukaan laut di masa depan.
Gletser tidak hanya menjadi tumpukan es yang diam. Mereka bergerak perlahan, mengalir ke arah lautan karena tekanan massa es di atasnya. Proses inilah yang menentukan berapa banyak es yang akan masuk ke laut dan seberapa cepat permukaan air laut akan naik. Selama lebih dari lima puluh tahun, para peneliti memodelkan aliran es menggunakan hukum Glen, sebuah teori yang menyatakan bahwa laju deformasi es meningkat secara eksponensial ketika tekanan meningkat. Artinya, sedikit perubahan tekanan dapat menghasilkan perubahan besar dalam kecepatan aliran es.
Baca juga artikel tentang: Es dan Petir: Hubungan Tersembunyi yang Baru Terungkap
Namun, sifat eksponensial ini menyulitkan perhitungan prediksi. Ketika es dianggap sangat sensitif terhadap tekanan, model menjadi rentan menghasilkan hasil yang sangat berbeda hanya karena sedikit kesalahan input. Kondisi ini membuat prediksi jangka panjang tentang pergerakan lapisan es Antarktika atau Greenland menjadi penuh ketidakpastian. Penelitian baru yang dilakukan tim Schohn memberi harapan karena mereka menunjukkan bahwa tidak semua es mengikuti hukum Glen. Es hangat atau temperate ice justru menunjukkan perilaku linear yang lebih mudah diprediksi.
Temperate ice adalah es yang berada tepat pada suhu leburnya akibat tekanan. Es seperti ini menyimpan sedikit air cair di batas butirannya. Kombinasi tekanan tinggi dan adanya air membuat es menjadi lebih lembut dan mudah berubah bentuk. Tim peneliti ingin mengetahui apakah keberadaan air ini juga memengaruhi cara es mengalir ketika mengalami tekanan geser. Mereka kemudian melakukan eksperimen besar di laboratorium, menggunakan sampel es yang dibuat untuk meniru kondisi di dasar gletser. Dalam eksperimen tersebut, mereka menerapkan tekanan geser yang berbeda dan mengukur respons deformasinya secara cermat.
Hasilnya mengejutkan para peneliti. Es hangat ternyata tidak menunjukkan respons eksponensial seperti yang diprediksi hukum Glen. Sebaliknya, laju deformasinya meningkat secara proporsional terhadap tekanan. Dengan kata lain, es jenis ini mengalir mengikuti hukum fluida linear. Jika tekanan dua kali lebih besar, maka laju alirannya juga dua kali lebih cepat. Sifat linear ini sangat berbeda dari ekspektasi tradisional. Peneliti memperkirakan karakteristik tersebut terjadi karena air di batas butiran memfasilitasi proses pelelehan dan pembekuan ulang secara cepat. Proses ini mengurangi hambatan gesekan antar butiran es dan membuat alirannya lebih stabil.
Temuan ini memiliki implikasi besar dalam dunia glasiologi. Para ilmuwan selama ini kesulitan memodelkan dinamika lapisan es karena perilaku aliran yang dianggap sangat non linear. Jika sebagian besar es di dasar gletser ternyata bergerak secara linear, maka model aliran es dapat dibuat lebih stabil dan presisi. Ketika model lebih stabil, prediksi kenaikan permukaan laut di masa depan akan menjadi lebih akurat. Ketidakpastian yang selama ini mengaburkan pemahaman kita mengenai risiko perubahan iklim dapat berkurang secara signifikan.
Temperate ice biasanya ditemukan di zona basal gletser, yaitu bagian paling bawah yang bersentuhan dengan batuan. Tekanan dari massa es di atas membuat suhu di dasar gletser menjadi cukup tinggi untuk mempertahankan air cair di antara butiran es. Zona basal inilah yang menentukan seberapa cepat gletser meluncur ke laut. Jika es di zona ini lebih mudah mengalir daripada yang dibayangkan, maka laju pelepasan es ke laut mungkin lebih stabil dalam jangka panjang. Namun, kondisi lingkungan di bawah gletser sangat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain sehingga temuan ini tidak berlaku untuk seluruh gletser di dunia. Walau demikian, penelitian ini memberi landasan baru untuk mengevaluasi kembali asumsi dasar yang selama ini digunakan para ilmuwan.
Proses pelelehan dan pembekuan ulang air di batas butiran menjadi kunci memahami perilaku es hangat. Ketika tekanan meningkat pada suatu area, sebagian es mencair dan air ini bergerak ke daerah bertekanan lebih rendah lalu membeku kembali. Perpindahan air ini membantu mendistribusikan tekanan secara merata sehingga tidak terjadi respons deformasi yang tiba tiba. Mekanisme tersebut mirip dengan pelumas alami yang menjaga agar butiran es tidak saling mengunci dan menciptakan kekakuan. Hasilnya adalah aliran yang lebih lembut dan mempunyai kepekaan yang lebih rendah terhadap perubahan tekanan.
Penelitian ini tidak hanya memberikan wawasan mekanistik tentang perilaku es tetapi juga membuka peluang untuk mengembangkan model lapisan es yang jauh lebih realistis. Model lama yang mengandalkan hukum Glen cenderung menghasilkan skenario ekstrem karena sifat eksponensialnya. Sebaliknya, model yang memasukkan sifat linear es hangat dapat memberikan hasil yang lebih konsisten dan sesuai dengan pengamatan lapangan. Lapisan es yang terlalu sensitif dalam model sering kali menghasilkan prediksi runtuhnya gletser secara tiba tiba. Penemuan baru ini menunjukkan bahwa lapisan es mungkin lebih stabil daripada yang selama ini dipikirkan.
Para ilmuwan juga menekankan bahwa temuan ini tidak mengurangi urgensi menghadapi perubahan iklim. Gletser tetap mencair akibat peningkatan suhu global dan laju pelepasan es ke laut tetap menjadi ancaman nyata bagi masyarakat pesisir. Namun, pemahaman yang lebih akurat tentang mekanika es akan membantu pemerintah dan komunitas ilmiah merencanakan mitigasi dan adaptasi yang lebih tepat. Prediksi yang lebih baik berarti kebijakan dapat dibuat berdasarkan data yang lebih kuat dan dapat dipercaya.
Penelitian tentang es hangat masih akan berkembang. Para ilmuwan berharap dapat mempelajari lebih jauh variasi perilaku es di berbagai kondisi alam. Lapisan es Antarktika dan Greenland memiliki struktur yang sangat kompleks dengan berbagai zona suhu dan tekanan. Penelitian lanjutan perlu dilakukan untuk memahami bagaimana interaksi antara es hangat dan es dingin memengaruhi dinamika besar lapisan es. Dunia sains kini memiliki gambaran baru tentang es yang tampak sederhana tetapi menyimpan perilaku fisika yang sangat kaya dan menarik.
Baca juga artikel tentang: Himalaya yang Menghangat: Pertanda Dunia Kita Sedang Bergeser
REFERENSI:
Schohn, Collin M ddkk. 2025. Linear-viscous flow of temperate ice. Science 387 (6730), 182-185.
