EraAIdailyNews, 22 September 2026 — Es laut Arktik mungkin bergerak dengan cara yang tak terduga karena lempeng-lempeng es secara terus-menerus bertumbukan dan memindahkan energi. Para peneliti menemukan bahwa proses sederhana ini dapat menjelaskan beberapa misteri lama tentang seberapa cepat es bergerak dan menyebar.
Temuan tersebut menawarkan penjelasan yang lebih ringkas atas perilaku es yang selama ini sulit direproduksi oleh model sederhana. Studi yang dimuat dalam Physical Review Letters dipimpin Bryan Shaddy, mantan mahasiswa sarjana UC Riverside yang kini berada di University of Southern California. Ia bekerja bersama ilmuwan material UCR Alex Greaney serta Bhargav Rallabandi, profesor madya teknik mesin di UCR.
Memahami dinamika ini penting karena es laut Arktik tidak selalu berupa hamparan tunggal yang utuh. Di lapangan, es terpecah menjadi lempeng-lempeng terpisah yang disebut floes. Ukurannya sangat bervariasi, mulai dari beberapa meter hingga beberapa kilometer, sehingga respons kumpulan es terhadap dorongan eksternal dapat menjadi kompleks.
Angin merupakan salah satu gaya utama yang menggerakkan floes di atas laut. Dorongannya membuat lempeng es melayang, berpindah tempat, dan perlahan saling menjauh. Akan tetapi, pengamatan jangka panjang menunjukkan bahwa dorongan angin saja tidak cukup untuk menerangkan seluruh pola pergerakan yang terlihat.
Dalam sejumlah kasus, es bergerak pada kecepatan yang tidak diperhitungkan oleh model berbasis angin. Laju penyebarannya pun jauh lebih lambat daripada hasil yang disarankan model sederhana tersebut. Kesenjangan ini menjadi petunjuk bahwa ada proses tambahan di antara lempeng-lempeng es yang ikut mengatur distribusi energi dan gerak.
Sebelumnya, ilmuwan mengajukan beberapa kemungkinan penyebab, antara lain perilaku angin yang tidak biasa, pusaran laut, dan retakan pada es. Penelitian terbaru mengarah pada penjelasan yang lebih mendasar: banyak pola membingungkan itu dapat muncul dari tumbukan berulang antara floes yang saling berdekatan.
Menurut Rallabandi, ketika banyak floes terkumpul di tempat yang sama dan mendapat dorongan angin, lempeng-lempeng tersebut saling membentur lalu memindahkan energi kepada tetangganya. Tim menunjukkan bahwa mekanisme itu merupakan satu-satunya bahan tambahan yang diperlukan untuk menjelaskan pengamatan yang selama ini belum terpecahkan.
Pengaruh tumbukan menjadi kuat ketika medan es sangat padat. Dalam kondisi seperti itu, sebuah floe dapat lebih sering menabrak lempeng di sekitarnya daripada frekuensi perubahan angin itu sendiri. Setiap benturan mengambil sebagian energi dari dorongan angin dan membatasi jarak yang dapat ditempuh floe sebelum bertemu lempeng lain.
Proses berulang tersebut mencegah es begitu saja terus bertambah cepat dan menyebar mengikuti angin. Secara sederhana, gerak kumpulan floes dapat dibayangkan seperti kerumunan benda yang saling bersentuhan: dorongan dari luar tidak otomatis membuat setiap bagian bergerak bebas karena energi juga berpindah dan terserap melalui benturan.
Untuk menguji gagasan tersebut, peneliti menyusun model komputer yang memperlakukan es terapung kurang lebih seperti butiran yang bergerak di dalam silo. Perbedaannya, butiran dalam simulasi ini mengapung di atas air dan didorong oleh angin bergejolak. Model juga memperhitungkan hambatan laut serta tumbukan berulang antarfloes.
Hasil simulasi kemudian dibandingkan dengan pengukuran nyata di Fram Strait, jalur perairan antara Greenland dan kepulauan Svalbard di Norwegia. Wilayah ini dilalui sejumlah besar es laut Arktik dalam perjalanannya menuju Samudra Atlantik, sehingga menjadi tempat yang relevan untuk menguji gambaran pergerakan tersebut.
Dengan memakai pengukuran lokal tentang angin dan kondisi es, ditambah hanya satu parameter tambahan yang dampaknya kecil terhadap hasil keseluruhan, model berhasil mereproduksi tiga pengamatan yang sebelumnya sulit dijelaskan. Ketiganya mencakup kecepatan penyebaran es laut, rentang kecepatan gerak tiap floe, dan perubahan gerakan es dalam periode jam hingga hari.
Keberhasilan itu menunjukkan bagaimana interaksi kecil di tingkat lempeng dapat dihubungkan dengan pergerakan pada area yang jauh lebih luas. Jumlah permukaan laut yang tertutup es dan ukuran masing-masing floe sama-sama memengaruhi seberapa sering tumbukan terjadi. Pada gilirannya, frekuensi tumbukan memengaruhi kecepatan medan es menyebar.
Temuan ini berpotensi membantu perbaikan prakiraan transportasi es laut saat kondisi Arktik terus berevolusi seiring pemanasan wilayah tersebut. Model baru ini belum menentukan secara pasti bagaimana pemanasan masa depan akan mengubah tempat berakhirnya es Arktik. Namun, kerangka kerja tersebut dapat dipakai untuk menelaah apakah perubahan kondisi es memungkinkan floes lebih mudah terpisah dan memasuki perairan yang lebih hangat, tempat es dapat mencair lebih cepat.
Model iklim global tidak dapat melacak seluruh jumlah floe berukuran relatif kecil yang menutupi Arktik. Karena itu, ilmuwan memerlukan cara untuk mewakili perilaku gabungannya. Model berbasis fisika tentang interaksi antarfloe dapat menangkap proses yang terlalu kecil untuk diikuti satu per satu, tanpa harus menghitung setiap lempeng secara individual.
Bagi Rallabandi, salah satu aspek terpenting studi ini adalah kemampuan proses fisika yang relatif sederhana dalam menjelaskan gerakan rumit di dunia nyata. Prinsip serupa berpotensi berlaku pada sistem lain yang melibatkan banyak benda bertumbukan saat didorong gaya tak terduga, termasuk longsoran salju, tanah longsor, ilmu material, dan tinta berisi partikel untuk pencetakan 3D.
Menurut Rallabandi, model tersebut tidak terbatas pada es. Syarat utamanya adalah adanya sumber gaya yang bergejolak serta benda-benda yang bergerak dan mengalami tumbukan. Dengan demikian, fokus pada interaksi lokal memberi ilmuwan jalur baru untuk memahami pola kolektif yang tampak tidak teratur.
Sumber: ScienceDaily, September 2026.
Tidak ada komentar
Posting Komentar