Kebakaran hutan dan lahan yang makin sering terjadi di wilayah lintang tinggi utara tidak lagi dipandang sebagai gangguan sesaat. Ilmuwan China menemukan rangkaian dampak karhutla dapat memicu degradasi yang tidak dapat dipulihkan pada ekosistem permafrost, yaitu tanah beku abadi yang sangat rentan terhadap pemanasan iklim.
Temuan ini penting karena permafrost berperan besar dalam keseimbangan air, karbon, dan stabilitas permukaan tanah di kawasan dingin. Saat sistem ini terganggu berulang kali oleh api dalam iklim yang terus menghangat, dampaknya meluas dari tanah, air, hingga komunitas biologis yang hidup di atasnya.
Studi tersebut dilakukan oleh peneliti dari Northwest Institute of Eco-Environment and Resources di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan China bersama Northeast Forestry University serta sejumlah universitas dan lembaga penelitian lain. Hasilnya telah dipublikasikan dalam jurnal npj Climate and Atmospheric Science.
Menurut Li Xiaoying, peneliti di NIEER, zona permafrost lintang tinggi kini menghadapi gangguan karhutla yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam konteks pemanasan global. Kondisi itu mendorong peningkatan anomali emisi karbon tahunan pada skala regional, bahkan ketika emisi kebakaran hutan secara global justru menunjukkan tren menurun.
Efek domino pada tanah beku
Tim peneliti mengusulkan konsep Permafrost Critical Zone atau Zona Kritis Tanah Beku Abadi. Konsep ini memperluas kerangka Zona Kritis klasik ke dalam ekosistem kriosfer yang rapuh, dengan pendekatan sistem Bumi untuk menilai dampak berantai kebakaran pada wilayah permafrost lintang tinggi.
Dalam studi itu, karhutla disebut mengganggu lapisan organik permukaan dan menurunkan albedo atau kemampuan permukaan memantulkan radiasi. Kombinasi dua proses ini membuat Zona Kritis Tanah Beku Abadi menjadi tidak stabil.
Dampaknya sangat nyata pada kondisi termal tanah. Studi tersebut menunjukkan suhu permukaan tanah dapat naik hingga 7 derajat Celsius, sementara lapisan aktif permafrost dapat menjadi enam kali lebih dalam.
Lapisan aktif adalah bagian tanah yang mencair secara musiman di atas permafrost. Ketika lapisan ini makin dalam, struktur tanah beku yang sebelumnya stabil menjadi lebih mudah terganggu dan lebih rentan terhadap pencairan lanjutan.
Perubahan air dan es tanah
Para peneliti juga menemukan bahwa guncangan termal akibat kebakaran mengubah jalur hidrologi secara mendasar. Proses ini mempercepat pencairan es tanah, mengubah penyimpanan air di atas lapisan permafrost, dan memperkuat limpasan di permukaan.
Perubahan hidrologi itu menandakan kerusakan yang tidak hanya terjadi di permukaan bekas kebakaran. Efeknya merembet ke cara air tersimpan dan mengalir di seluruh ekosistem tanah beku, sehingga memperbesar tekanan pada sistem yang sudah terpengaruh pemanasan iklim.
Bagi kawasan permafrost, perubahan semacam ini dapat menjadi titik penting karena air, suhu, dan es tanah saling memengaruhi. Sekali keseimbangan itu terganggu, proses pemulihan menjadi jauh lebih sulit, terutama bila kebakaran datang berulang.
Mikroba dan vegetasi ikut berubah
Dampak karhutla juga menjangkau komponen biologis yang lebih kecil tetapi sangat penting. Studi tersebut menyebut kebakaran secara mendadak mengurangi keanekaragaman mikroba dan merestrukturisasi komunitas biologis yang telah beradaptasi dengan suhu dingin.
Perubahan pada mikroba lalu memengaruhi arah pemulihan ekosistem setelah kebakaran. Peneliti mencatat kondisi ini memicu trajektori suksesi vegetasi pascakebakaran yang beragam, yang berarti bentang alam tidak selalu pulih kembali ke keadaan semula.
Li menyatakan pemulihan ekologis dan hidrotermal memang sangat penting untuk membantu mengembalikan fluks karbon dan air. Namun, temuan studi itu juga menunjukkan bahwa efek beruntun dari karhutla berulang dalam kondisi iklim yang menghangat dapat mengarah pada degradasi yang tidak dapat dipulihkan.
Pernyataan itu menegaskan bahwa ancaman terbesar bukan hanya satu kebakaran besar, melainkan akumulasi gangguan yang datang berkali-kali. Dalam sistem permafrost, gangguan berulang dapat mendorong perubahan dari sementara menjadi permanen.
Penting untuk model iklim
Studi ini juga menyoroti nilai ilmiah dari memasukkan dinamika Permafrost Critical Zone ke dalam model sistem Bumi. Langkah itu dinilai penting untuk meningkatkan kemampuan memprediksi titik kritis iklim atau climate tipping points.
Menurut Li, risiko-risiko tersebut perlu dipertimbangkan saat merumuskan tujuan pembangunan berkelanjutan jangka panjang. Dengan kata lain, karhutla di wilayah lintang tinggi bukan hanya persoalan kebakaran lokal, tetapi juga bagian dari risiko iklim yang lebih luas dan saling terhubung.
Temuan para ilmuwan China ini memperlihatkan bahwa permafrost tidak sekadar lapisan tanah beku yang pasif. Di tengah pemanasan global, kebakaran yang semakin sering dapat mengubahnya menjadi sumber kerentanan baru bagi iklim, air, dan ekosistem di wilayah utara.
