Titik kritis dalam sistem iklimPeta yang menunjukkan titik-titik kritis dalam sistem iklim dalam aspek global dan regional: apabila suhu global meningkat melewati titik tertentu (dikodekan warna untuk ambang batas suhu), elemen tertentu ini akan mencapai titik kritis. Hasilnya akan berupa perubahan ke keadaan yang berbeda.[1]
Titik kritis atau titik balik dalam sistem iklim adalah ambang batas yang, jika dilampaui, dapat menyebabkan perubahan yang besar, dipercepat, dan seringkali tidak dapat dikembalikan ke kondisi awalnya dalam sistem iklim.[2] Apabila suatu titik kritis terlampaui, kemungkinan yang terjadi adalah dampak buruk pada populasi manusia dan dipercepatnya pemanasan global.[3][4] Ciri-ciri titik kritis dapat ditemukan di seluruh sistem iklim, seperti pada gletser pegunungan, pola sirkulasi di lautan, ekosistem, lapisan es, dan lapisan atmosfer.[4] Contoh titik kritis meliputi pencairan ibun es abadi (yang akan membebaskan gas metana), atau mencairnya lapisan es dan gletser yang menurunkan albedo Bumi, yang akan menghangatkan suhu planet lebih cepat. Mencairnya ibun abadi (permafrost) merupakan faktor ancaman ganda karena ibun-ibun ini mengandung karbon sekitar dua kali lipat dari jumlah karbon yang beredar di atmosfer saat ini.[5]
Meskipun titik kritis tidak selalu terjadi secara tiba-tiba, kemungkinan untuk terjadi secara mendadak lebih tinggi. Contohnya, pemanasan global dengan laju rata-rata sekitar 08 °C (14 °F) dan 3 °C (5,4 °F) akan menyebabkan lapisan es Greenland melewati titik kritis yang akan berujung kehancuran, namun pencairannya akan membutuhkan waktu setidaknya ribuan tahun.[1][6] Pada kondisi pemanasan global saat ini, yaitu 1 °C di atas zaman pra-industri, titik kritis dapat mungkin dilewati dan dalam kondisi pemanasan global di atas 2 °C titik kritis sangat mungkin dilewati.[4] Ada kemungkinan bahwa beberapa titik kritis hampir, atau bahkan telah terlampaui, seperti lapisan es Antartika Barat, lapisan es Greenland, hutan hujan Amazon, dan terumbu karang tropis. Sebuah studi yang diterbitkan di jurnal Science pada tahun 2022 menemukan bahwa pemanasan global yang sebesar atau melebihi 1,5 °C dapat memicu beberapa titik kritis, termasuk runtuhnya lapisan es utama, pencairan ibun abadi secara tiba-tiba, dan matinya terumbu karang secara luas, dengan potensi efek berantai.[7][8]
Bahaya yang ditimbulkan adalah jika satu saja titik kritis dalam sistem terlampaui, hal ini dapat menyebabkan serangkaian titik kritis lainnya, yang mengakibatkan dampak yang parah, dan berpotensi menimbulkan bencana.[9][10] Melampaui satu ambang batas di dalam bagian sistem dapat memicu elemen kritis lainnya untuk berubah ke kondisi baru.[11] Misal, hilangnya es di Antartika bagian Barat dan Greenland berdampak secara signifikan pada perubahan sirkulasi laut. Pemanasan yang berkelanjutan di wilayah-wilayah lintang tinggi bagian utara dapat mengaktifkan elemen kritis lainnya di wilayah tersebut, seperti degradasi ibun dan kematian hutan boreal.[2]
Para ilmuwan telah mengidentifikasi berbagai elemen dalam sistem iklim yang mungkin dapat menghadapi titik kritis.[12][13] Diketahui terdapat sembilan elemen pemicu inti global dan tujuh elemen pemicu dampak regional hingga September 2022.[1] Diantaranya, diperkirakan satu elemen iklim regional dan tiga elemen iklim global akan melewati titik kritis jika pemanasan global mencapai 15 °C. Peristiwa-peristiwa tersebut meliputi runtuhnya lapisan es Greenland, runtuhnya lapisan es Antartika Barat, pemutihan dan matinya terumbu karang tropis, dan pencairan mendadak lapisan ibun di belahan bumi utara.
Titik kritis ada dalam berbagai sistem, misalnya di kriosfer, di dalam arus laut, dan di sistem terestrial. Titik kritis di kriosfer meliputi: pecahnya lapisan es Greenland, Antartika Barat, dan Antartika Timur, menurunnya es laut Arktik, penyusutan gletser pegunungan, hingga pencairan ibun abadi. Titik kritis untuk perubahan arus laut meliputi Sirkulasi meridional Atlantik (Atlantic Meriditional Ocean Circulation, disingkat AMOC), Pusaran Atlantik Utara, dan sirkulasi balik Samudra Selatan (Southern overturning ocean circulation). Sedangkan, titik kritis dalam sistem terestrial meliputi kematian hutan hujan Amazon, pergeseran bioma hutan boreal, menghijaunya Sahel, dan cadangan karbon gambut tropis yang rentan.
Penjelasan istilah
Ilustrasi sebuah sistem yang sedang melewati titik kritis. Sistem tersebut (warna biru) dimulai dalam salah satu dari dua kondisi stabil alternatif, yang diwakili oleh bola di lembah sebelah kiri. Seiring waktu, di bawah dorongan eksternal (kiri ke kanan), kondisi ini kehilangan stabilitasnya (ungu), yang ditunjukkan oleh lembah yang semakin dangkal, serta puncak bukit yang semakin menurun. Melewati batas kritis, kondisi stabil pada awal menghilang dan sistem mengalami perubahan mendadak yang bergerak sendiri ke kondisi stabil alternatif dan tetap (merah).
Laporan Penilaian Keenam IPCC mendefinisikan titik kritis sebagai "ambang batas kritis di mana suatu sistem mengalami reorganisasi, sering kali secara tiba-tiba dan/atau tidak dapat dipulihkan."[14] Hal tersebut dapat disebabkan oleh gangguang kecil yang berujung pada perubahan yang jauh lebih besar dan tidak proporsional dalam sistem. Hal ini juga dapat dikaitkan dengan umpan balik yang saling memperkuat, yang dapat memicu perubahan pada sistem iklim yang tidak dapat dipulihkan dalam skala waktu manusia.[13] Untuk komponen iklim tertentu, peralihan dari suatu kondisi ke kondisi stabil yang baru dapat memakan waktu beberapa dekade atau abad.[13]
Laporan Khusus IPCC 2019 tentang Laut dan Kriosfer dalam Iklim yang Berubah (IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate) mendefinisikan titik kritis sebagai: "Suatu tingkat perubahan pada karakteristik sistem di mana sistem tersebut berorganisasi ulang, sering kali dengan cara yang tidak linear, dan tidak kembali ke keadaan semula meskipun pendorong perubahan tersebut dikurangi. Untuk sistem iklim, istilah ini merujuk pada ambang batas kritis di mana iklim global atau regional berubah dari satu keadaan stabil ke keadaan stabil lainnya."[15]
Baik dalam ekosistem maupun sistem sosial, titik kritis dapat memicu pergeseran rezim, yaitu reorganisasi sistem besar-besaran ke dalam kondisi stabil yang baru.[16] Dalam konteks krisis iklim, penggambaran titik kritis terkadang digunakan dalam arti positif, seperti untuk merujuk pada pergeseran opini publik yang mendukung tindakan mitigasi perubahan iklim, atau potensi perubahan kebijakan kecil untuk mempercepat transisi menuju ekonomi hijau secara pesat.[17][18][19]
Perbandingan antar titik kritis
Para ilmuwan telah mengidentifikasi banyak elemen dalam sistem iklim yang mungkin memiliki titik kritis.[12][13] Pada awal tahun 2000-an, Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) mulai mempertimbangkan kemungkinan adanya titik kritis, yang awalnya disebut sebagai diskontinuitas skala besar. IPCC menyimpulkan bahwa titik kritis hanya mungkin terjadi jika pemanasan global mencapai 4 °C (7,2 °F) atau lebih di atas suhu pra-industri, dan penilaian awal lainnya menempatkan sebagian besar ambang batas titik kritis pada 3–5 °C (5,4–9,0 °F) di atas pemanasan rata-rata tahun 1980–1999.[20]
Sejak saat itu, perkiraan ambang batas pemanasan global umumnya menurun, dengan beberapa di antaranya diperkirakan mungkin terjadi dalam kisaran Persetujuan Paris (15–2 °C (27,0–3,6 °F)) pada tahun 2016.[21] Pada tahun 2021, titik kritis dianggap memiliki probabilitas signifikan pada tingkat pemanasan global saat ini yang sedikit di atas 1 °C (1,8 °F), dengan probabilitas tinggi di atas 2 °C (3,6 °F).[4] Beberapa titik kritis mungkin hampir terlampaui atau telah terlampaui, seperti lapisan es di Antartika Barat dan Greenland, terumbu karang tropis, dan hutan hujan Amazon.[22][23]
Hingga September 2022, sembilan elemen pemicu inti global dan tujuh elemen pemicu dampak regional telah diidentifikasi.[1] Diantaranya, satu elemen iklim regional dan tiga elemen iklim global diperkirakan akan melewati titik kritis jika pemanasan global mencapai 15 °C (27 °F): runtuhnya lapisan es Greenland & Antartika Barat, matinya terumbu karang tropis, dan pencairan mendadak ibun abadi boreal. Dua titik kritis lainnya diperkirakan akan terjadi jika pemanasan terus mendekati 2 °C (3,6 °F): hilangnya es Laut Barents secara tiba-tiba, dan runtuhnya pusaran subpolar Laut Labrador.[1][24][6]
↑Makalah ini juga memberikan perkiraan yang sama dalam hal emisi setara: kematian sebagian pohon akan setara dengan emisi 30 miliar ton karbon, sedangkan kematian total pohon akan setara dengan 75 miliar ton karbon.
↑Makalah ini juga memberikan perkiraan yang sama dalam hal emisi: antara 125 dan 250 miliar ton karbon dan antara 175 dan 350 miliar ton setara karbon.
↑Makalah ini menjelaskan bahwa hal ini mewakili peningkatan 50% dari pencairan permafrost secara bertahap: makalah ini juga memberikan perkiraan yang sama dalam hal emisi per setiap derajat pemanasan: 10 miliar ton karbon dan 14 miliar ton setara karbon pada tahun 2100, dan 25/35 miliar ton karbon/setara karbon pada tahun 2300.
↑Hilangnya hutan-hutan ini setara dengan emisi 52 miliar ton karbon, tetapi hal ini akan lebih dari diimbangi oleh peningkatan efek albedo di area tersebut yang memantulkan lebih banyak sinar matahari.
↑Pertumbuhan hutan tambahan di sini akan menyerap sekitar 6 miliar ton karbon, tetapi karena area ini menerima banyak sinar matahari, hal ini sangat kecil jika dibandingkan dengan penurunan albedo, karena vegetasi ini menyerap lebih banyak panas daripada tanah yang tertutup salju tempat ia tumbuh.
↑Armstrong McKay, David I. (2022). "Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points". Science. 377 (6611). doi:10.1126/science.abn7950.
↑Ripple, William J; Wolf, Christopher; Newsome, Thomas M.; Gregg, Jillian W.; Lenton, Tim; Palomo, Ignacio; Eikelboom, Jasper A. J.; Law, Beverly E.; Huq, Saleemul (28 July 2021). "World Scientists' Warning of a Climate Emergency 2021". BioScience. 71 (biab079): 894–898. doi:10.1093/biosci/biab079. ISSN 0006-3568.