Bagaimana Perubahan Iklim Mengubah Siklus Air?

Apa itu siklus air? Sederhananya, siklus air — juga dikenal sebagai siklus hidrologi — adalah proses di mana air bergerak melalui daratan, laut, dan atmosfer bumi.

Air dalam tiga fase alaminya, baik itu gas, cair atau padat, merupakan bagian dari siklus alam yang terus-menerus menyegarkan pasokan air yang kita, dan setiap makhluk hidup lainnya, butuhkan untuk bertahan hidup.

Dari persediaan air dunia yang terbatas, sekitar 97%-nya adalah air asin dan 3% sisanya adalah air tawar yang kita gunakan untuk minum, mandi, atau mengairi tanaman. Namun, sebagian besar dari air itu berada di luar jangkauan, terperangkap di dalam es atau jauh di bawah tanah. Hanya sekitar 1% dari total pasokan air dunia yang tersedia untuk menopang semua kehidupan di Bumi.

Bagaimana siklus air bekerja?

Air yang tersimpan di danau, sungai, samudra, dan laut terus-menerus dipanaskan oleh matahari. Saat permukaan memanas, air dalam bentuk cair menguap dan menjadi uap, keluar ke atmosfer. Angin dapat mempercepat proses penguapan tersebut. Tanaman juga melepaskan uap air melalui pori-pori, atau stoma, daun dan batangnya, yang dikenal sebagai transpirasi.

Begitu berada di udara, uap mulai mendingin dan mengembun di sekitar partikel debu, asap, atau polutan lainnya yang tersuspensi, dan membentuk awan. Awan ini dapat bergerak mengelilingi planet ini dalam pita horizontal yang dikenal sebagai sungai atmosfer — fitur utama dari siklus global yang mendorong sistem cuaca.

Ketika uap air yang cukup terkumpul, tetesan yang tersuspensi di awan mulai bergabung dan tumbuh lebih besar. Akhirnya, di awan menjadi terlalu berat dan jatuh ke tanah dalam bentuk hujan — atau salju dan hujan es, tergantung pada suhu udara. Curah hujan ini mengisi kembali sungai, danau, dan badan air lainnya, dan siklusnya dimulai lagi.

Air juga merembes melalui tanah di bawah pengaruh gravitasi dan tekanan, di mana air terkumpul di reservoir bawah tanah atau akuifer. Ini terus bergerak ke ketinggian yang lebih rendah, kadang-kadang selama ribuan tahun, dalam proses yang disebut aliran air tanah sebelum akhirnya merembes ke badan air untuk bergabung kembali dengan siklus.

Bagaimana perubahan iklim mengganggu siklus air?

Penelitian terbaru menunjukkan bahwa di beberapa bagian dunia, siklus air semakin cepat merespons perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia.

Suhu yang lebih hangat memanaskan atmosfer yang lebih rendah dan meningkatkan penguapan, menambahkan lebih banyak uap air ke udara. Lebih banyak air di udara berarti peluang curah hujan yang lebih besar, sering kali dalam bentuk badai yang intens dan tidak dapat diprediksi. Sebaliknya, peningkatan penguapan juga dapat mengintensifkan kondisi kering di daerah-daerah yang rawan kekeringan, dengan air yang keluar ke atmosfer dan bukannya tetap berada di tanah di tempat yang dibutuhkan.

Sebuah studi baru-baru ini oleh para peneliti di Institute of Marine Sciences di Barcelona, Spanyol, mengilustrasikan bagaimana perubahan iklim mempercepat siklus air dengan menganalisis salinitas permukaan laut, yang meningkat saat penguapan air meningkat.

"Percepatan siklus air memiliki implikasi baik di lautan maupun di benua, di mana badai bisa menjadi semakin intens," kata Estrella Olmedo, penulis utama studi ini, dalam siaran pers. "Jumlah airyang lebih tinggi yang bersirkulasi di atmosfer ini juga dapat menjelaskan peningkatan curah hujan yang terdeteksi di beberapa daerah kutub, di mana fakta bahwa hujan turun, bukan salju, mempercepat pencairan."

Apa yang bisa kita lakukan untuk memperbaiki siklus air?

Sudah jelas bahwa pengurangan drastis emisi bahan bakar fosil tidak akan mudah, dan setiap perbaikan yang nyata tidak akan cepat. Namun, beberapa perbaikan yang lebih cepat untuk menstabilkan siklus air mungkin dilakukan.

Memulihkan lahan basah dan memikirkan kembali pertanian, untuk menggabungkan teknik pertanian yang menghemat air dan melestarikan serta membangun tanah, dapat membantu mempertahankan dan memulihkan kapasitas tanah untuk menyerap, memurnikan, dan menyimpan air.

Mengembalikan sungai dan saluran air ke keadaan yang lebih alami juga dapat membantu mengurangi beberapa kerusakan. Proyek-proyek untuk menghilangkan bendungan termasuk yang sudah usang di Eropa dan di tempat lain merupakan langkah besar dalam pemulihan dataran banjir, dalam menyerap air dan membantu mengisi kembali cadangan air tanah.

Kota-kota juga dapat beralih ke solusi berbasis alam untuk mendukung siklus air, dengan membuat permukaan kota lebih permeabel. "Kota spons" menggunakan permukaan berpori untuk memungkinkan air tersaring melalui jalan-jalan, alun-alun, dan ruang lainnya. Air yang tersimpan dapat digunakan selama periode kekeringan, sekaligus membantu memerangi banjir.

Apa yang dipertaruhkan?

Kota-kota dan wilayah di daerah aliran sungai Hindu Kush dan pegunungan Himalaya di Asia Tengah mungkin perlu mulai beralih ke solusi seperti ini di tahun-tahun mendatang. Miliaran orang di sana mengandalkan akumulasi musiman salju dan es yang tersimpan di pegunungan dan gletser untuk mendapatkan air tawar mereka.

Namun, sepertiga dari ladang es utama di kawasan ini diperkirakan akan hilang pada akhir abad ini, demikian menurut sebuah studi tahun 2019 oleh Pusat Internasional untuk Pengembangan Gunung Terpadu di Nepal - dan itu jika kita berhasil menjaga pemanasan global tetap 1,5 derajat Celsius (2,7 Fahrenheit).

Pegunungan Hindu Kush dan Himalaya di Asia Tengah menyimpan es terbanyak di dunia setelah kawasan kutub. Tanpa aliran air lelehan yang konsisten, kelangkaan air akan meningkat bagi miliaran orang. Dan sementara air tanah dapat menutupi sebagian kekurangannya. Namun, diproyeksikan akan berkurang dalam beberapa dekade mendatang karena perubahan iklim.

Pertanian telah menjadi lebih sulit di tempat-tempat seperti wilayah Ladakh yang dikelola India, di pegunungan Hindu Kush Himalaya, di mana para ilmuwan telah mencatat penurunan curah hujan salju dan gletser mencair selama beberapa dekade terakhir.

"Ini adalah krisis iklim yang belum pernah seburuk ini sebelumnya," kata Philippus Wester dari International Centre for Integrated Mountain Development. "Dampaknya terhadap masyarakat di wilayah ini, yang sudah menjadi salah satu wilayah pegunungan yang paling rapuh dan rawan bahaya di dunia, akan berkisar dari peningkatan peristiwa cuaca ekstrem, penurunan hasil pertanian, dan bencana yang lebih sering terjadi."