Air terjun di sungai Nil Biru di Gojjam Barat, Wilayah Amhara, Ethiopia. Wilayah ini terancam bencana alam seperti banjir akibat perubahan iklim. Foto: CCBY 2.0 Giustino.
KAIRO, BERITALINGKUNGAN.COM– Pemanasan global serta kekeringan dan banjir baru-baru ini mengancam populasi besar di sepanjang Lembah Sungai Nil.
Memahami bagaimana sungai besar ini akan merespons siklus hidrologi yang semakin intensif menjadi isu yang mendesak. Wawasan dapat diperoleh dengan mempelajari periode masa lalu dengan kondisi yang lebih basah dan hangat, seperti Periode Lembab Afrika Utara sebelas hingga enam ribu tahun yang lalu.
Tim peneliti dari Pusat Penelitian Geosains Jerman GFZ, dipimpin oleh Cécile Blanchet, bersama dengan rekan-rekannya dari Universitas Innsbruck (Austria) dan Institut Alfred Wegener, Pusat Helmholtz untuk Penelitian Kutub dan Laut (Jerman) menganalisis inti sedimen berlaminasi tahunan sepanjang 1.500 tahun. Studi ini dipublikasikan hari ini (04/07/2024) di Nature Geoscience seperti dikutip Beritalingkungan.com.
Studi ini mengungkapkan bahwa iklim yang lebih basah menyebabkan banjir yang sangat kuat dan lemah serta sistem sungai yang sangat tidak stabil, yang mungkin membuat Lembah Nil tidak layak huni.
Meskipun intensitas banjir meningkat, variabilitas banjir dipengaruhi oleh pemaksaan iklim yang serupa dengan saat ini, yang beroperasi pada skala waktu tahunan – seperti El Niño – hingga dekadal. Ini menunjukkan bahwa terjadinya peristiwa ekstrem semacam itu mungkin dapat diprediksi, membantu mengurangi risiko bagi penduduk lokal.
Banjir Sungai Nil dan Perubahan Iklim
Banjir ikonik Sungai Nil sering dikaitkan dengan perkembangan irigasi dan pertanian di Mesir kuno. Saat ini, curah hujan musiman dan banjir tetap penting untuk mendukung populasi besar di Lembah Nil, dari Ekuator hingga pantai Mediterania.
Model iklim memprediksi peningkatan besar dalam curah hujan muson di wilayah ini akibat pemanasan global untuk semua skenario iklim. Episode kekeringan dan banjir baru-baru ini di Ethiopia, Sudan, dan Mesir telah menimbulkan kekhawatiran tentang peningkatan variabilitas curah hujan yang mengarah pada bahaya geologis semacam itu.
Sebagai salah satu daerah berpenduduk paling padat di dunia, sangat penting untuk merancang alat peramalan yang andal dan merencanakan infrastruktur yang memadai berdasarkan pengetahuan yang diinformasikan dan pemahaman proses perubahan curah hujan dan banjir.
Menggali Wawasan dari Masa Lalu
Untuk mengatasi masalah ini, penting untuk memahami bagaimana sistem sungai besar akan merespons peningkatan curah hujan. Wawasan dapat diperoleh dari mempelajari interval waktu masa lalu yang diketahui lebih basah dan hangat dibandingkan dengan saat ini.
Contoh yang terkenal adalah Periode Lembab Afrika Utara selama Holosen Awal, sekitar 11 hingga 6 ribu tahun yang lalu, yang ditandai dengan peningkatan besar dalam curah hujan di Afrika timur laut.
Inti Sedimen Unik
Untuk mengakses masa lalu ini, Cécile Blanchet dan rekan-rekannya dari Pusat Penelitian Geosains Jerman GFZ, bersama Arne Ramisch (Universitas Innsbruck) dan Monica Ionita (Institut Alfred Wegener, Pusat Helmholtz untuk Penelitian Kutub dan Laut, AWI) telah menganalisis inti sedimen unik yang dikumpulkan tepat di mulut Sungai Nil yang mencatat banjir masa lalu.
Banjir musiman ini membawa sejumlah partikel fluvial ke lepas pantai, yang diawetkan sebagai laminasi halus. Inti ini diambil pada tahun 2008 dan bertanggal kembali ke Periode Lembab Afrika Utara.
“Peninggalan dari masa geologis semacam itu memberikan peneliti laboratorium alami untuk menguji dan memperbaiki prediksi dari model iklim,” jelas Cécile Blanchet seperti dikutip Beritalingkungan.com dari laman gfz-potsdam.de .
“Jenis sedimen berlapis ini sering ditemukan di danau, dan GFZ dikenal secara internasional memiliki keahlian teknis dan ilmiah untuk menganalisisnya. Ini unik karena ini adalah sedimen laut yang mencatat banjir Sungai Nil pada resolusi tahunan. Jadi, saya memutuskan untuk datang ke GFZ dan menjelajahi catatan yang indah ini.”jelasnya.
Analisis Inti Sedimen
Analisis inti meliputi melihat lapisan-lapisan, menghitung dan mengukur di bawah mikroskop – sebagian dilakukan di rumah selama lockdown Covid. Kronologi dikendalikan menggunakan kombinasi penghitungan lapisan tahunan dan penanggalan radiokarbon plankton fosil yang terkubur di lapisan-lapisan.
Blanchet dengan cepat menyadari bahwa ketebalan lapisan banjir bervariasi secara drastis dalam rentang waktu 30-40 tahun, dari sangat kecil (0,3 mm) hingga sangat tebal (10 mm).
“Ini mungkin terdengar tidak banyak, tetapi beberapa milimeter yang diendapkan di lepas pantai adalah jumlah yang sangat besar,” kata Blanchet.
“Namun, kita tahu bahwa sungai besar adalah sistem yang rumit, yang mungkin menyimpan atau melepaskan sedimen secara independen dari debit, yaitu jumlah air di sungai. Jadi, tidak selalu mungkin untuk mengaitkan volume sedimen yang diangkut, yang diungkapkan dalam catatan kita sebagai ketebalan lapisan, dengan ukuran banjir. Tapi kita juga melihat bahwa ukuran partikel meningkat pada lapisan yang lebih tebal, yang berarti ketebalan lapisan adalah indikator yang andal dari kekuatan banjir masa lalu.”tuturnya.
Dari pengamatannya, Blanchet menyimpulkan bahwa Periode Lembab Afrika Utara ditandai dengan terjadinya banjir Sungai Nil yang sangat kuat dan variabel. Terutama antara 9.200 dan 8.600 tahun yang lalu, dominasi lapisan banjir tebal menggambarkan periode aktivitas erosi yang kuat dan pengendapan sejumlah besar partikel ke lepas pantai, sekitar dua hingga tiga kali lebih banyak dibandingkan tahun-tahun berikutnya.
Pengaruh Osilasi Iklim El Niño
Bergabung dengan ahli statistik dan pemodel di GFZ dan AWI memungkinkan tim untuk tidak hanya menentukan efek tetapi juga penggerak variabilitas banjir. Dengan menggunakan pemodelan perubahan permukaan laut masa lalu yang dilakukan di GFZ, para peneliti dapat mengecualikan bahwa efek ini didorong oleh perubahan permukaan laut daripada aktivitas fluvial Sungai Nil.
Menganalisis data dengan metode statistik mengungkapkan beberapa osilasi karakteristik: pada skala waktu yang lebih pendek dengan periodisitas 2-7 tahun, dan pada skala waktu yang lebih panjang selama beberapa dekade. Ini menunjukkan bahwa banjir dimodulasi oleh Osilasi Selatan El Niño (ENSO) pada skala waktu multi-tahunan dan penggerak yang belum teridentifikasi pada skala waktu multi-dekadal.
“ENSO berasal dari wilayah Pasifik dan ditransmisikan ke bagian lain dunia melalui telekoneksi atmosfer,” kata rekan penulis Monica Ionita dari AWI. “Sangat menarik melihat bahwa kita bisa menemukan variabilitas ini baik dalam model maupun data.”
Perbandingan dengan Data Banjir Nilometer dari 2000 Tahun Terakhir
Para peneliti membandingkan data catatan banjir mereka dari waktu antara 9.470 dan 7.940 tahun sebelum sekarang, dengan data dari orang Mesir kuno, yang dicatat antara 622 dan 1922 Masehi, terutama dengan memperhatikan osilasi:
“Fakta bahwa orang Mesir kuno mengukur tingkat Sungai Nil di bangunan khusus yang disebut ‘Nilometer‘ tahun demi tahun sangat menarik dan mereka telah menawarkan kita catatan unik tentang banjir Sungai Nil di 2000 tahun terakhir,” kata rekan penulis Arne Ramisch, sebelumnya di GFZ dan sekarang di Universitas Innsbruck.
“Resolusi dan panjang kedua catatan yang serupa, kita dapat menerapkan alat statistik yang serupa dan mengungkap variabilitas temporal utama. Ini menunjukkan kepada kita bahwa penggeraknya tetap cukup mirip meskipun kondisi iklimnya berbeda.”paparnya.
Perbandingan ini menunjukkan bahwa penggerak iklim yang serupa dapat memiliki efek yang sangat berbeda, yaitu amplitudo magnitudo banjir yang jauh lebih tinggi di bawah iklim yang lebih basah dan hangat. Ini adalah salah satu temuan utama dari studi ini. Dan ini memiliki implikasi penting untuk membangun alat yang andal untuk meramalkan dan mengurangi risiko banjir.
“Saya yakin temuan kami akan memiliki aplikasi langsung dan kami sudah bekerja untuk memberikan batasan pada magnitudo banjir berdasarkan catatan yang kami miliki. Ini bukan hal yang sepele tetapi dengan bantuan pemodel dan ahli geomorfologi, saya yakin kami akan mengatasi tantangan baru ini,” simpul Cécile Blanchet.
Pendanaan
Projek Cécile Blanchet ini didukung melalui hibah reintegrasi “Banjir Sungai Nil Tahunan selama Periode Lembab Afrika” oleh GFZ Potsdam (Marwan Aziz)
