PASAL INI ADALAH diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah a Lisensi Creative Commons.
Petugas pemadam kebakaran yang berjuang melawan kebakaran hutan mematikan yang melanda wilayah Los Angeles pada bulan Januari 2025 terhambat oleh kebakaran hutan yang mematikan. terbatasnya pasokan air bersih. Jadi, saat angin cukup tenang, pilot terampil menerbangkan pesawat diberi nama Super Scoopers adalah menyaring 1.500 galon air laut sekaligus dan membuangnya dengan presisi tinggi ke dalam api.
Memanfaatkan air laut untuk memadamkan kebakaran mungkin terdengar seperti solusi sederhana—Samudra Pasifik memiliki persediaan air yang sepertinya tidak ada habisnya. Dalam keadaan darurat seperti yang dihadapi California Selatan, seringkali ini merupakan satu-satunya solusi cepat, meskipun operasi bisa menjadi solusinya berisiko di tengah gelombang besar laut.
Namun air laut juga memiliki kelemahan.
Air garam menimbulkan korosi pada peralatan pemadam kebakaran dan dapat merusak ekosistem, terutama ekosistem seperti semak kaparal di sekitar Los Angeles yang biasanya tidak terkena air laut. Para tukang kebun tahu bahwa sedikit garam—yang ditambahkan, katakanlah, sebagai pupuk—tidak membahayakan tanaman, namun garam yang berlebihan dapat membuat tanaman stres dan mati.
Meskipun konsekuensi dari penambahan air laut ke ekosistem belum dipahami dengan baik, kita dapat memperoleh wawasan tentang apa yang diharapkan dengan mempertimbangkan dampak kenaikan permukaan laut.
Eksperimen Air Laut di Hutan Pesisir
Sebagai ahli ekologi ekosistem di Pusat Penelitian Lingkungan Smithsonian, saya memimpin a eksperimen baru yang disebut TEMPEST yang dirancang untuk memahami bagaimana dan mengapa hutan pantai yang secara historis bebas garam bereaksi terhadap paparan air asin untuk pertama kalinya.
Kenaikan permukaan laut telah meningkat dengan rata-rata sekitar 8 inci secara global selama satu abad terakhir, dan air tersebut telah mendorong air asin ke dalam hutan, pertanian, dan lingkungan di AS yang sebelumnya hanya mengenal air tawar. Ketika laju kenaikan permukaan air laut semakin cepat, badai mendorong air laut semakin jauh ke daratan kering, yang pada akhirnya mematikan pepohonan dan menciptakan bencana. hutan hantuakibat perubahan iklim yang meluas di AS dan global.
Di kami Plot uji TEMPESTkami memompa air asin dari Teluk Chesapeake di dekatnya ke dalam tangki, lalu memercikkannya ke permukaan tanah hutan dengan cukup cepat hingga menjenuhkan tanah selama sekitar 10 jam. Ini mensimulasikan gelombang air asin saat badai besar.
Para ilmuwan bekerja di plot uji coba di mana eksperimen air asin menunjukkan dampak kenaikan permukaan laut terhadap hutan pesisir.
Hutan pesisir kami tidak menunjukkan dampak apa pun sejak 10 jam pertama terkena air asin pada bulan Juni 2022 dan tumbuh normal sepanjang sisa tahun tersebut. Kami meningkatkan paparan menjadi 20 jam pada bulan Juni 2023, dan sebagian besar hutan masih tampak tidak terpengaruh, meskipun pohon poplar tulip menarik air dari tanah lebih lambat, yang mungkin merupakan sinyal peringatan dini.
Banyak hal berubah setelah paparan selama 30 jam pada bulan Juni 2024. Daun tulip poplar di hutan mulai berwarna coklat pada pertengahan Agustus, beberapa minggu lebih awal dari biasanya. Pada pertengahan bulan September, kanopi hutan menjadi gundul, seolah-olah musim dingin telah tiba. Perubahan ini tidak terjadi di lahan sekitar yang kami perlakukan dengan cara yang sama, namun dengan air tawar dan bukan air laut.
Ketahanan awal hutan kita dapat dijelaskan antara lain oleh relatif rendahnya jumlah garam dalam air di muara ini, dimana air dari sungai air tawar dan air laut bercampur. Hujan yang turun setelah percobaan pada tahun 2022 dan 2023 menghilangkan garam dari tanah.
Namun kekeringan besar terjadi setelah percobaan pada tahun 2024, sehingga garam tetap tertinggal di dalam tanah. Paparan pohon yang lebih lama terhadap tanah asin setelah percobaan kami pada tahun 2024 mungkin telah melampaui kemampuan pohon untuk mentoleransi kondisi ini.
Air laut yang dibuang ke kebakaran California Selatan adalah air laut yang asin dan berkekuatan penuh. Dan kondisi di sana sudah sangat keringkhususnya dibandingkan dengan lahan hutan di Pantai Timur.
Perubahan Terlihat Jelas di Lapangan
Kelompok penelitian kami masih mencoba memahami semua faktor yang membatasi toleransi hutan terhadap air asin, dan bagaimana hasil kami dapat diterapkan pada ekosistem lain seperti di wilayah Los Angeles.
Daun pohon yang berubah warna dari hijau menjadi coklat sebelum musim gugur merupakan sebuah kejutan, namun ada kejutan lain yang tersembunyi di dalam tanah di bawah kaki kami.
Air hujan yang merembes ke dalam tanah biasanya jernih, tetapi sekitar sebulan setelah paparan air asin yang pertama dan hanya 10 jam pada tahun 2022, air tanah berubah menjadi coklat dan tetap seperti itu selama dua tahun. Warna coklat berasal dari senyawa berbasis karbon yang tercuci dari bahan tanaman mati. Prosesnya mirip dengan membuat teh.
Air yang diambil dari tanah setelah satu percobaan air asin berwarna seperti teh, mencerminkan banyaknya senyawa yang terlarut dari bahan tanaman mati. Biasanya air tanah akan tampak jernih.
Eksperimen laboratorium kami menunjukkan bahwa garam menyebabkan tanah liat dan partikel lainnya menyebar dan bergerak di dalam tanah. Perubahan kimia dan struktur tanah tersebut dapat bertahan selama bertahun-tahun.
Kenaikan Permukaan Laut Meningkatkan Paparan Pesisir
Meskipun air laut dapat membantu memadamkan kebakaran, ada alasan mengapa petugas pemadam kebakaran lebih memilih sumber air tawar—asalkan tersedia air bersih.
Sementara itu, wilayah pesisir di Amerika Serikat menghadapi paparan air asin yang lebih luas dan sering terjadi seiring kenaikan suhu global yang mempercepat kenaikan permukaan air laut yang menenggelamkan hutan, ladang, dan lahan pertanian, serta menimbulkan risiko yang belum diketahui terhadap bentang alam pesisir.
