Ketika Sungai di Alaska Berubah Oranye: Jejak Besi dari Permafrost yang Mencair

Bayangkan kamu melihat sungai yang biasanya bening, lalu beberapa tahun kemudian airnya berubah menjadi oranye seperti terkena karat. Bukan karena ada pabrik di dekatnya, bukan pula karena sungainya sedang membawa lumpur biasa. Di wilayah utara Alaska, perubahan seperti ini benar-benar sedang diamati.

Yang membuatnya menarik adalah warna tersebut bukan sekadar perubahan tampilan. Ia bisa menjadi tanda bahwa sesuatu sedang berubah jauh di bawah permukaan tanah, tepatnya pada sistem permafrost yang selama ini menyimpan tanah dan batuan dalam kondisi beku.

Poin Penting

• Ratusan aliran sungai di Brooks Range Alaska mengalami perubahan warna menjadi oranye.
• Pencairan permafrost dapat membuka mineral yang sebelumnya terisolasi dari air.
• Besi yang terbawa air dapat teroksidasi dan membentuk warna seperti karat.
• Satelit membantu melacak kapan dan di mana perubahan warna mulai terjadi.
• Perubahan kimia air dapat berdampak pada organisme dan kualitas ekosistem sungai.

Mengapa Air Sungai Bisa Berubah Menjadi Oranye?

Perubahan warna ini berkaitan dengan proses kimia yang sebenarnya cukup akrab: pembentukan karat. Besi yang berada dalam batuan atau tanah dapat mengalami perubahan ketika bertemu air dan oksigen, menghasilkan senyawa besi yang memberi warna merah-oranye pada lingkungan sekitarnya.

Masalahnya, di wilayah Arktik, kondisi yang memungkinkan proses itu terjadi sedang berubah.

Permafrost adalah lapisan tanah yang tetap membeku dalam jangka waktu sangat panjang. Ketika suhu udara dan tanah meningkat, sebagian wilayah yang sebelumnya membeku mulai mencair. Air kemudian dapat menembus lebih jauh ke dalam tanah dan berinteraksi dengan batuan serta mineral yang sebelumnya relatif terisolasi.

Di sinilah ceritanya mulai berubah dari sekadar "sungai berwarna aneh" menjadi persoalan geokimia.

Mineral yang mengandung besi dan sulfur dapat ikut terbawa menuju aliran sungai. Ketika material tersebut mengalami reaksi kimia, air dapat memperoleh warna oranye kecokelatan. Mikroorganisme juga mungkin ikut berperan dengan mengubah bentuk besi dalam tanah, sehingga besi lebih mudah terbawa air sebelum akhirnya mengalami oksidasi di sungai.

Permafrost Bukan Sekadar Tanah Beku

Permafrost sering dibayangkan hanya sebagai lapisan tanah yang membeku. Padahal, lapisan ini juga berfungsi seperti penghalang yang memisahkan air dari material geologis tertentu.

Selama tanah tetap beku, air memiliki akses yang berbeda terhadap lapisan bawahnya. Ketika tanah mencair, jalur air dapat berubah. Air bisa bergerak melalui material yang sebelumnya jarang berinteraksi dengannya, membawa mineral dan unsur terlarut menuju sungai.

Itu sebabnya perubahan iklim di Arktik tidak selalu terlihat sebagai sesuatu yang dramatis di permukaan. Kadang-kadang petunjuknya muncul melalui perubahan kimia yang baru terlihat ketika air mengalir keluar dari tanah.

Dalam pengamatan di Brooks Range, perubahan dari air jernih menjadi oranye telah ditemukan di lebih dari 200 daerah aliran sungai. Survei tersebut membentang lebih dari 1.000 kilometer, dan banyak perubahan tampaknya terjadi dalam rentang sekitar satu dekade terakhir.

Jadi, sungai-sungai itu bukan sekadar "berkarat". Mereka sedang memperlihatkan perubahan hubungan antara tanah, batuan, air, dan suhu.

Satelit Bisa Membaca Perubahan yang Terjadi Bertahun-Tahun

Ada satu tantangan besar ketika ilmuwan ingin mempelajari perubahan sungai di wilayah terpencil: tidak mungkin mendatangi setiap aliran sungai setiap tahun.

Di sinilah pengamatan dari luar angkasa menjadi sangat berguna.

Citra satelit memungkinkan peneliti membandingkan kondisi sungai pada waktu yang berbeda. Jika sebuah sungai tampak jernih dalam satu periode lalu menunjukkan warna oranye pada periode berikutnya, perubahan tersebut dapat dilacak kembali dalam arsip pengamatan.

Salah satu pendekatan yang digunakan adalah mengukur perubahan karakter warna permukaan air melalui informasi spektral. Secara sederhana, bukan cuma "melihat" sungai seperti manusia melihat foto, tetapi mengukur bagaimana cahaya pada bagian spektrum tertentu dipantulkan dari permukaan.

Dengan cara ini, perubahan yang sulit dipantau secara langsung dapat dipetakan dalam skala wilayah.

Kasus Agashashok River menunjukkan betapa bergunanya arsip tersebut. Data satelit memperlihatkan peningkatan warna kemerahan pada 2019, sementara pengamatan dari darat dan udara pada tahun yang sama menemukan bagian sungai yang berubah menjadi oranye.

Tidak Semua Sungai Mengikuti Pola yang Sama

Satu hal yang membuat fenomena ini menarik adalah perubahan warnanya tidak selalu berlangsung dengan pola yang sederhana.

Beberapa aliran yang menjadi oranye tampaknya tetap mengalami perubahan tersebut setelahnya. Namun, ada pula sungai yang mengalami periode perubahan warna lalu kembali terlihat lebih jernih.

Artinya, pencairan permafrost bukan tombol sederhana yang ketika ditekan langsung menghasilkan sungai berwarna oranye. Kondisi lokal tetap penting.

Jumlah air yang mengalir dapat memengaruhi seberapa pekat material terlarut di sungai. Kondisi salju juga dapat berpengaruh karena lapisan salju yang tebal dapat mengisolasi tanah dari udara dingin dan memengaruhi waktu pencairan permafrost.

Geologi setempat juga tidak kalah penting. Setiap wilayah memiliki jenis batuan, jalur air bawah tanah, kandungan mineral, dan kondisi tanah yang berbeda. Karena itu, dua sungai yang berada dalam kawasan Arktik yang sama belum tentu mengalami perubahan dengan cara yang identik.

Ketika Warna Air Menjadi Petunjuk Ekosistem

Perubahan warna mungkin merupakan bagian yang paling mudah dilihat, tetapi pertanyaan yang lebih penting justru berada di baliknya: apa yang terjadi pada kehidupan di dalam sungai?

Ketika komposisi kimia air berubah, kondisi tempat hidup organisme air juga dapat berubah. Unsur dan logam yang terbawa dari tanah dapat memengaruhi kualitas air, sementara perubahan kimia dan kondisi habitat dapat memberikan tekanan tambahan pada organisme yang bergantung pada sungai.

Pengamatan di sejumlah lokasi juga menunjukkan adanya penurunan keanekaragaman hayati yang bertepatan dengan perubahan warna air. Namun, hubungan antara perubahan kimia tertentu dan dampaknya terhadap setiap ekosistem tidak selalu sederhana. Karena itu, peneliti masih mempelajari bagaimana tingkat dan pola perubahan tersebut berbeda dari satu tempat ke tempat lain.

Ini juga penting bagi manusia. Sungai-sungai di kawasan tersebut digunakan oleh komunitas untuk berbagai kebutuhan, termasuk sumber air dan perikanan subsisten.

Dengan kata lain, sungai oranye bukan cuma cerita tentang warna. Ia bisa menjadi sinyal bahwa perubahan di daratan mulai merambat ke sistem air tawar.

Sungai Oranye sebagai Alarm dari Dunia yang Menghangat

Fenomena ini memberi kita cara lain untuk memahami perubahan iklim.

Biasanya, kita mencari tanda pemanasan melalui angka suhu, luas es, atau perubahan vegetasi. Semua itu penting. Tetapi sebuah sungai yang berubah warna menunjukkan sesuatu yang berbeda: pemanasan dapat mengubah proses fisik dan kimia yang menghubungkan tanah dengan air.

Permafrost yang mencair membuka jalan bagi interaksi baru antara air, mineral, batuan, dan bahan organik. Hasil akhirnya dapat muncul jauh dari tempat proses awalnya berlangsung, ketika material yang terlarut akhirnya masuk ke sungai.

Penelitian terhadap sungai-sungai ini masih terus berkembang. Para ilmuwan ingin memahami dengan lebih baik faktor yang menentukan kapan perubahan warna dimulai, mengapa beberapa sungai berubah sementara yang lain tidak, serta bagaimana kondisi tersebut berubah mengikuti musim dan tahun.

Pada akhirnya, sungai oranye di Alaska mengingatkan kita bahwa sebuah lanskap tidak harus berubah bentuk secara dramatis agar perubahan lingkungan menjadi nyata. Kadang, petunjuknya justru muncul dalam sesuatu yang sangat sederhana: warna air yang tiba-tiba tidak lagi seperti biasanya.

Dan ketika warna itu muncul di ratusan sungai, pertanyaannya bukan lagi sekadar "kenapa airnya oranye?", tetapi "perubahan apa yang sedang terjadi di seluruh sistem di belakangnya?" Kalau kamu melihat perubahan lingkungan yang tampaknya kecil di tempatmu sendiri, proses tersembunyi apa yang mungkin sedang ditunjukkannya?