Bagikan
0

Tidak terjadinya badai topan besar yang melanda daratan Amerika Serikat selama 12 tahun terakhir berakhir tahun ini: Badai Harvey, Badai Irma … mungkin daftar dan kerusakan ini akan berlanjut. Tapi apa hubungan kejadian ini dengan hutan?

Sebagai ahli ekologi yang peduli dengan bagaimana hutan merespons kerusakan, saya tahu betapa badai besar yang merusak – badai, topan dan siklon (untuk selanjutnya dinyatakan dengan ‘siklon’) – dapat terjadi. Namun, terlepas dari dampak ekologi, penelitian terbaru menunjukkan bahwa hutan dan siklon memiliki hubungan yang lebih mendasar: hubungannya dengan kelembaban atmosfer.

Baik hutan dan siklon ditandai dengan volume hujan yang sangat besar. Sebagai bandingan, hutan Amazon, bahkan jauh di dalam benua Amerika Selatan, dapat mempertahankan curah hujan lebih dari dua meter per tahun. Sementara badai siklon tunggal bisa menghasilkan hujan sebanyak dua kilometer kubik per hari. Hujan sebesar ini berasal dari atmosfer.

Lebih banyak hutan berarti siklon yang merusak lebih sedikit dan berkurang

Douglas Sheil, peneliti senior CIFOR

Jika rekan saya Anastassia Makarieva dan Victor Gorshkov benar, proses yang mendukung siklon juga mendukung sebagian besar hutan dunia. Pada saat yang sama, lebih banyak hutan dapat berarti siklon yang lebih sedikit dan kurang merusak.

Baru-baru ini, kami telah mengusulkan dan mengilustrasikan gagasan baru yang melibatkan prinsip-prinsip fisik yang menjaga curah hujan di interior daratan berhutan, yang merupakan hal yang sama yang membangkitkan siklon. Apakah gagasan ini sesuai dengan penelitian ilmiah atau tidak (dan sejauh ini semua bukti menunjukkan demikian), terdapat alasan bagus untuk memercayai bahwa area hutan yang luas dapat mengurangi kemungkinan dan tingkat keparahan siklon.

   Teori baru menunjukkan bahwa penguapan dan kondensasi memengaruhi dinamika atmosfer. Marco Simola/CIFOR

Sementara pandangan yang berlaku adalah bahwa angin ditentukan oleh gradien suhu, Anastassia, Victor dan lainnya, termasuk saya, telah mengembangkan sebuah teori yang menggambarkan bagaimana penguapan dan kondensasi memengaruhi dinamika atmosfer.

Meskipun teori ini pernah dipandang kontroversial, akumulasi pemahaman dan bukti berarti bahwa hal ini semakin diterima.

Salah satu wawasan penting dari teori ini adalah bahwa kawasan yang mempertahankan tingkat curah hujan tinggi, seperti hutan dan siklon, juga menghasilkan tekanan atmosfer pada permukaan yang rendah yang menarik udara tingkat rendah sekitarnya dan uap air yang dikandungnya. Udara dan uap air ini kemudian konvergen dan naik, menyebabkan kondensasi kelembaban yang dikandungnya, selanjutnya menurunkan tekanan lebih lanjut dan menghasilkan umpan balik positif yang dapat dipertahankan selama tersedianya udara lembab. Mekanisme ini menjelaskan bagaimana hutan dan siklon menangkap dan mengonsentrasi tingginya tingkat hujan yang seperti ini.

Terkumpulnya bukti
Ilmu atmosfer konvensional mengasumsikan bahwa perubahan kepadatan partikel yang terjadi saat air menguap dan mengondensasi sebagian besar tidak relevan untuk memahami angin, karena perbedaan tekanan skala besar utamanya didominasi oleh suhu. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa pengabaian ini tidak dapat dibenarkan dan bahwa perubahan jumlah molekul selama penguapan dan kondensasi adalah mekanisme utama yang membentuk pola angin dan transportasi kelembaban di atmosfer. Rincian fisik teori dan implikasinya telah dipublikasikan di jurnal fisika yang telah melalui telaahan sejawat (peer-reviewed) ( 1,2,3) dan jurnal sains atmosfer (4,5,6,7) dan kompilasi terbitan yang relevan dapat ditemukan di sini. Kami telah mengembangkan pengantar dan ringkasan untuk yang bukan spesialis juga (8,9,10). Dalam memajukan gagasan ini, kita telah menggambarkan kegagalan teori angin yang didorong suhu (11) dan merevisi persamaan mendasar yang mengatur dinamika atmosfer (12).

Mekanisme fisik yang diusulkan konsisten dengan hukum energi dan termodinamika. Uap air menjadi sumber energi, sebagian besar dapat mempercepat udara saat uap mengembun, sehingga menyebabkan angin (proses ini dapat didorong lebih lanjut oleh aerosol – yaitu, oleh partikel dan senyawa yang dilepaskan dari hutan ke atmosfir). Teori ini menjelaskan bagaimana curah hujan yang tinggi dapat dipertahankan di dalam interior daratan dan bagaimana siklon bisa menjadi sangat kuat dengan mengonsentrasi begitu banyak energi yang ada.

Apakah ada bukti untuk gagasan ini? Ya. Sebagai contoh, teori tersebut memprediksi bahwa curah hujan di hutan yang aktif melepaskan uap air akan lebih tinggi kemungkinan terjadinya bila lebih banyak kelembaban terakumulasi secara lokal. Hal ini menunjukkan akan ada perbedaan positif pada tekanan atmosfir lokal sebelum hujan (ketika perbedaannya berubah menjadi negatif). Hal tersebut telah diamati dalam data jangka panjang dari banyak lokasi di Amazon, dan tidak ditemui di wilayah bersebelahan yang kerapatan hutannya lebih rendah.

Selanjutnya, jika bertahannya curah hujan tinggi di interior daratan bergantung pada hutan yang aktif melepas uap air, hal ini harusnya tidak terjadi pada hutan setiap musim dingin di Siberia. Sekali lagi, prediksi ini sesuai dengan pengamatan.

Kami juga bisa mengklaim berbagai capaian lainnya. Misalnya, jika kami memperkirakan tingkat global di mana energi kinetik angin dihasilkan (daya atmosfir), kami menemukan bahwa ini juga sesuai dengan prediksi teoritis kami.

   Teori memprediksi bahwa curah hujan di hutan yang melepas uap air secara aktif akan lebih mungkin terjadi ketika lebih banyak kelembaban terakumulasi secara lokal, seperti yang diamati di Amazon. Neil Palmer/CIAT

HUTAN PENCEGAH BADAI?

Memprediksi intensitas siklon tropis telah diakui sebagai tantangan. Sementara upaya masa lalu berfokus pada energi yang berasal dari panas laut, teori baru ini menunjukkan bahwa kekuatan badai secara keseluruhan ditentukan oleh kondensasi kelembaban atmosfer yang sudah ada sebelumnya. Selanjutnya, kami memprediksi bahwa kekuatan ini berhubungan lurus dengan tingkat presipitasi total sebagaimana telah dikonfirmasi baik oleh penelitian kami sendiri maupun peneliti lain.

Pekerjaan kami menunjukkan bahwa hutan dapat melindungi wilayah kontinen dari badai ekstrim. Baik formasi dan bertahannya siklon tampaknya bergantung pada persediaan uap air yang memadai. Hutan yang luas menarik kelembaban di atas daratan. Ketika siklon terbentuk di dekat pantai daratan Afrika Barat, hal ini terjadi pada garis lintang dimana uap air cukup tersedia, yaitu antara hutan basah dan gurun kering (gurun hanya menghasilkan udara kering), di mana efek pengeringan keduanya tidak mendominasi. Hal ini membantu menjelaskan mengapa badai laut ini terbentuk dalam dua bentang 10° -20° lintang utara dan selatan dari khatulistiwa.

Hutan dapat melindungi benua dari badai ekstrim

Douglas Sheil, peneliti senior CIFOR

Bukti menunjukkan bahwa dengan mengimpor kelembaban atmosfer dari lautan, hutan menyedot uap yang tersedia untuk membangkitkan dan mempertahankan siklon. Mengingat emisi uapnya yang tinggi, mungkin tampak logis bahwa hutan itu sendiri harusnya membangkitkan dan mendukung badai siklon. Tapi ini tidak terjadi karena besarnya friksi gesekan (drag-friction di atas hutan menyerap energi dan memperlambat angin.

Selanjutnya, hutan memiliki siklus diurnal yang kuat, dan transpirasi berhenti pada malam hari (tidak seperti penguapan laut). Selanjutnya, saat badai siklon memusatkan aliran udara dan menghasilkan kondensasi ke dalam pusat badai, hutan melepaskan kelembaban dan aerosol dalam bentuk yang lebih menyebar, memastikan kondensasi tetap menyebar lebih luas baik dalam ruang dan waktu. Dengan demikian, kami percaya bahwa badai siklon tidak dapat mempertahankan diri di atas, atau di dekat hutan yang luas. Meskipun ketika badai tetap terjadi di tempat lain, pada akhirnya mereka mungkin akan tertarik ke hutan.

   Hilangnya hutan dapat meningkatkan frekuensi dan intensitas badai. Achmad Ibrahim/CIFOR

BERKURANGNYA HUTAN, MENINGKATNYA BADAI

Pertimbangan dan spekulasi semacam itu menunjukkan mengapa badai siklon hampir tidak terjadi di Atlantik Selatan di mana badai harus muncul sementara diapit oleh hutan hujan utama Amerika Selatan dan Afrika (Badai Catarina pada tahun 2004 adalah satu-satunya pengecualian). Hilangnya hutan-hutan ini akan meningkatkan kelembaban di atas samudera bersebelahan, dan friksi gesekan yang lebih rendah, dan dengan demikian meningkatkan kemungkinan badai. Memang semua siklon bisa menjadi lebih sering dan lebih kuat karena tutupan hutan yang berdekatan menurun.

Semua pengaruh yang diusulkan ini bergantung pada skala, dan sementara pengaruh hutan besar seperti di Amazon cenderung tinggi, sekelompok pohon yang sempit akan memiliki dampak yang lebih kecil. Ini menunjukkan bahwa, sayangnya, hutan basah Australia yang tersisa, dan hutan pantai Timur Madagaskar yang tersisa hanya memiliki sedikit kemampuan untuk mengurangi badai siklon – meskipun hal ini dapat didorong dengan rehabilitasi skala besar.

Hutan memainkan banyak peran dalam mempertahankan siklus air global dan menstabilkan iklim

Douglas Sheil, peneliti senior CIFOR

Kita sudah tahu bahwa hilangnya hutan menyebabkan penurunan kelembaban atmosfir yang nyata di banyak daerah dengan konsekuensi negatif pada daerah yang bergantung pada hujan. Begitu hutan menjadi lebih terfragmentasi dan berkurang luasnya, mereka tidak hanya akan menghasilkan sedikit kelembaban pada angin tetapi juga akan berdampak pada iklim lokal, dengan meningkatnya kemungkinan kekeringan. Kekeringan dan selanjutnya kebakaran pada gilirannya dapat memulai siklus hilangnya dan terus menurunnya hutan yang menyebabkan pengeringan lebih lanjut.

Hutan memainkan banyak peran dalam mempertahankan siklus air global dan menstabilkan iklim, dan menebangi habis hutan akan mempengaruhi proses ini secara negatif. Kita sekarang juga dapat menambahkan kemungkinan peningkatan badai siklon ke daftar dampak potensial. Mengabaikan penderitaan hutan sama saja dengan mencari masalah.

(Visited 86 times, 1 visits today)
Informasi lebih lanjut tentang topik ini hubungi Douglas Sheil di douglas.sheil@nmbu.no atau Anastassia Makarieva di ammakarieva@gmail.com.
Kebijakan Hak Cipta:
Kami persilahkan Anda untuk berbagi konten dari Berita Hutan, berlaku dalam kebijakan Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0). Peraturan ini mengijinkan Anda mendistribusikan ulang materi dari Kabar Hutan untuk tujuan non-komersial. Sebaliknya, Anda diharuskan memberi kredit kepada Kabar Hutan sesuai dan link ke konten Kabar Hutan yang asli, memberitahu jika dilakukan perubahan, termasuk menyebarluaskan kontribusi Anda dengan lisensi Creative Commons yang sama. Anda harus memberi tahu Kabar Hutan jika Anda mengirim ulang, mencetak ulang atau menggunakan kembali materi kami dengan menghubungi forestsnews@cgiar.org