Bagaimana perubahan iklim meruntuhkan bebatuan di Pegunungan Alpen

Ketika “perekat” beku yang membantu menyatukan permukaan bebatuan di Pegunungan Alpen, Eropa, mulai mencair, para pendaki menghadapi risiko yang semakin besar akan keruntuhan bebatuan secara tiba-tiba.

Waktu baru menunjukkan pukul enam pagi, tapi sudah lebih dari seratus orang berkumpul untuk menunggu kereta gantung yang akan membawa mereka dari Chamonix ke puncak Aiguille du Midi, di Pegunungan Alpen Prancis.

Alpen adalah pegunungan besar yang membentang dari Austria dan Slovenia di timur, membentang melalui Italia, Swiss, Liechtenstein, Jerman, sampai ke Prancis di barat.

Kepadatan pengunjung merupakan pemandangan yang biasa setiap harinya selama musim panas yang sibuk.

Menaiki kereta yang membawa penumpang ke puncak setinggi 3.842 meter hanya dalam waktu 20 menit merupakan salah satu atraksi paling populer di ibu kota pendakian gunung Prancis ini.

Struktur berbentuk roket terukir di puncak-puncak gunung yang megah ini, lengkap dengan terowongan dan anjungan buatan manusia, sehingga memungkinkan pengunjung mengagumi pemandangan Mont Blanc yang spektakuler.

Tempat ini juga berfungsi sebagai salah satu laboratorium alam paling tidak biasa di dunia.

“Tempat ini unik karena memberi kita akses yang mudah ke lingkungan yang sangat ekstrem,” kata Matan Ben-Asher, geomorfolog dari Laboratory of Environment Dynamics and Territories of the Mountain (Edytem) di Universitas Savoie Mont Blanc, Chambery, Prancis.

Kami bersama Ben-Asher melewati terowongan ke peron di atas sisi timur Midi. Di sana, rekannya Josué Bock telah memasang tiga tali statis, melempar ujung lainnya ke lereng batu curam sedalam 30 meter di bawah platform.

Sambil mengabaikan banyak turis yang ingin tahu dan menonton prosedur ini, kedua peneliti tersebut mengenakan helm dan tali panjat mereka, memasukkan bor dan laptop ke dalam ransel sebelum meluncur ke dalam lereng itu.

Mereka akan menghabiskan beberapa jam bergantung di sebuah tali sepanjang 200 meter di atas gletser, mempertahankan bagian dari jaringan sensor yang dipasang melalui lubang bor yang dalam dinding batu Aiguille du Midi.

Salah satu tugas mereka adalah memperbaiki kabel putus yang menghubungkan elektroda dari sebuah alat pengukur resistivitas listrik.

Instrumen mahal ini biasanya digunakan untuk mendeteksi air dan mineral di dalam tanah, tetapi tidak dibuat untuk menahan suhu beku dan sambaran petir yang sering terjadi di permukaan batu di bawah stasiun kereta gantung.

Memastikan instrumen itu tetap berfungsi adalah tugas penting, namun di atas sini, di tengah awan, para ilmuwan menempatkannya untuk tujuan inovatif – memantau permafrost (lapisan beku permanen) di dinding batu.

Permafrost, yang paling sering diasosiasikan dengan wilayah kutub, adalah tanah dan material berbatu yang terus membeku selama setidaknya dua tahun. Biasanya tanah ini terletak di bawah “lapisan aktif” yang meleleh dan membeku tergantung pada musim. Yang tidak banyak diketahui adalah bahwa permafrost juga dapat ditemukan di dinding gunung yang curam.

Di Pegunungan Alpen, Eropa, semakin banyak bagian ini yang mencair setiap tahunnya – dan mengancam gunung-gunung di mana ia ditemukan.

Permafrost di Pegunungan Alpen cenderung ditemukan di atas ketinggian 2.500 meter, di mana ia mengalir jauh ke dalam retakan di batuan padat, membantu untuk merekatkannya. Tanpanya, lereng gunung bisa menjadi tidak stabil.

Pencairannya terjadi pada dua rentang waktu yang berbeda, jelas Florence Magnin, anggota lain dari lab Edytem dan salah satu peneliti terkemuka yang mempelajari bagaimana permafrost Alpine dipengaruhi oleh perubahan iklim.

“Ini berarti bagian dari lapisan sekarang mencair untuk pertama kalinya, yang dapat memicu destabilisasi pada batuan.”

Skala waktu lainnya dapat dilihat melalui data jangka panjang yang dikumpulkan dari jaringan sensor yang tertanam di permukaan batuan – ini menunjukkan bahwa setiap 10 tahun, suhu rata-rata jauh di dalam batuan telah meningkat sebesar satu derajat Celsius, karena pendalaman bertahap dari pencairan musim panas.

“Pemanasan yang stabil dan lambat ini juga dapat memicu terjadinya runtuhan batu”, kata Magnin.

Pendaki senior dari Chamonix masih ingat anekdot tentang dua orang Jerman yang pada tahun 1997 mendaki di sisi barat Aiguille du Dru, puncak terkenal di pegunungan Mont Blanc. Di penghujung hari, mereka memutuskan untuk bermalam di tepian yang sempit di atas dinding granit.

Hingga titik ini, pendakian mereka telah berjalan sesuai rencana, tetapi ada sesuatu yang salah – selama berjam-jam, mereka mendengarkan suara-suara menakutkan yang datang dari kedalaman gunung. Terganggu, mereka lalu menelepon layanan penyelamatan gunung di pagi hari.

“Permafrost jenis ini biasanya tidak dapat dijangkau, tetapi bebatuan yang jatuh memberi kita kesempatan untuk menentukan umur es tersebut. Usianya antara 800 dan 4.500 tahun,” kata Ludovic Ravanel, dari Edytem Laboratory. Namun terlepas dari usianya, permafrost ini tampaknya mencair.

Sebagai ahli geomorfologi dan pemandu gunung berpengalaman dari barisan panjang pendaki gunung, Ravanel termotivasi untuk fokus pada permafrost setelah gelombang panas Eropa yang terkenal pada tahun 2003 memicu banyak batu runtuh.

Dua tahun kemudian, dia dan rekan-rekannya membuat jaringan pemantauan di Mont Blanc massif menggunakan pengamat manusia dan kamera, yang memungkinkan mereka mengumpulkan data dari lebih 1.500 reruntuhan yang lebih besar sejauh ini.

Dalam beberapa tahun terakhir, jumlah kejadian yang lebih signifikan meningkat pesat di banyak bagian Pegunungan Alpen, kata Ravanel.

Ada pula kekhawatiran bahwa dalam beberapa dekade mendatang, batu-batu yang jatuh lebih besar dan akan secara drastis mengubah lanskap pegunungan di wilayah tersebut.

Dengan demikian, ancaman bahaya bagi pejalan kaki dan pendaki gunung juga meningkat.

Peristiwa-peristiwa berbahaya terus mendatangkan malapetaka selama musim panas lalu. Rute yang terkena dampak paling serius dan paling nyata adalah rute yang paling populer sekaligus jalur termudah menuju puncak Mont Blanc itu sendiri.

Karena sangat rentan terhadap bebatuan yang jatuh, rute Goûter ini telah menjadi lokasi terjadinya lebih dari seratus insiden fatal sejak awal tahun 1990-an.

Sebelumnya, para pendaki yang kurang beruntung harus menyeberangi couloir selebar 20 meter tepat oada saat jatuhnya batu, tetapi selama beberapa musim panas terakhir, batu yang berjatuhan hampir selalu terjadi, kata pemandu pendakian.

Pada Juli 2022, banyak longsoran batuan memaksa pemandu gunung dari Chamonix berhenti menerima tamu di rute ini, yang berarti menutup gunung untuk pendaki yang kurang berpengalaman.

“Kami telah dengan jelas mengidentifikasi bahwa degradasi permafrost adalah salah satu penyebab utama peningkatan runtuhan batu yang lebih besar,” kata Jacques Mourey dari University of Lausanne, salah satu ilmuwan yang bertanggung jawab atas jaringan sensor kecil di couloir. Penelitian mereka menunjukkan bahwa suhu daratan di bagian atas couloir meningkat dengan laju dua derajat Celsius per dekade.

Untuk menjawab pertanyaan tentang apa yang akan terjadi di masa depan di tempat berisiko tinggi seperti couloir Goûter, laboratorium alam di Aiguille du Midi menjadi penting.

“Mungkin tidak ada tempat seperti ini di dunia di mana Anda bisa masuk ke permafrost,” kata Ben-Asher, berbicara tentang terowongan yang membentang ke permukaan batu.

Sebagai bonus, bentuk puncak yang runcing dan platform penghubung memungkinkan peneliti untuk bergerak dengan mudah di antara permukaan batu yang berbeda.

Sensor suhu pertama ditempatkan di Aiguille du Midi pada tahun 2005. Saat itu, para ilmuwan menghabiskan waktu berhari-hari untuk mengebor tiga lubang sedalam 10 meter di dinding granit yang keras dan curam.

Sekarang, lebih dari satu dekade, data dari berbagai jenis sensor memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana permafrost di dalam bebatuan ini terdampak oleh kenaikan suhu saat iklim menghangat.

Analisis mereka menunjukkan bahwa perubahan yang paling merusak pada permafrost biasanya terjadi enam meter atau lebih di bawah permukaan batu karena gelombang di musim panas menyebabkan suhu naik antara -2 hingga nol derajat Celcius.

Pemodelan termal dari 209 peristiwa runtuhan batu telah menunjukkan bahwa suhu udara di permukaan lebih tinggi dari biasanya hingga dua bulan, dan satu hingga lima hari sebelum terjadinya kegagalan permukaan batu.

Ada beberapa kondisi di mana pencairan es dapat menyebabkan terlepasnya sejumlah besar batu.

Yang paling umum, air yang terakumulasi dalam rekahan yang ada membentuk tekanan hidrostatik yang cukup kuat untuk memecahkan retakan. Di tempat lain, permafrost mungkin satu-satunya yang menjaga dua lapisan batu tetap terekat.

“Kita dapat melihat di laboratorium bahwa jika Anda menempelkan dua lapisan batu dengan es, pelepasan sudah akan dimulai bahkan pada suhu -3C [27F],” kata Ravanel.

Para ilmuwan sekarang mencoba untuk mempelajari lebih lanjut tentang proses fisik yang terlibat dalam keruntuhan di permukaan bebatuan.

“Air juga bisa efisien dalam mengambil panas dari permukaan ke patahan, jadi kami ingin mengetahui berapa banyak air yang masuk ke dalam batuan dan dari mana asalnya,” kata Ben-Asher.

Mudahnya, di terowongan gelap stasiun Midi, air merembes melalui retakan, sehingga lebih mudah untuk mengumpulkan sampel.

Untuk melihat berapa banyak air yang berasal dari pencairan salju, para ilmuwan menggunakan trik lama yang sederhana, yakni dengan mewarnai bungkusan salju yang berbeda dengan warna neon.

“Dengan cara ini, kami telah mengidentifikasi tiga sumber berbeda, tetapi pada Agustus [2022] salju mencair dan air masih mengalir dari suatu tempat,” kata Ben-Asher.

Pada beberapa waktu, ember penampung lebih penuh dari biasanya tanpa alasan yang jelas.

Ini semua bisa mengarah pada pencairan permafrost, jadi para ilmuwan menerapkan metode berbeda untuk mengetahui berapa banyak waktu yang dihabiskan air yang mereka kumpulkan di dalam batu.

Jika sudah sangat tua, maka itu mungkin mengindikasikan bahwa permafrost kuno sekarang sedang mencair.

Sementara itu, 69 kilometer jauhnya, sekelompok ilmuwan sedang mengumpulkan data dari laboratorium lapangan permafrost yang luar biasa.

Puncak Matterhorn setinggi 4.478 meter yang berlokasi di perbatasan Italia dan Swiss, secara umum dianggap sebagai salah satu gunung terindah di dunia.

Tugas itu lebih sulit daripada di Midi, karena tidak ada kereta gantung yang mengarah ke puncak Matterhorn, sehingga mereka hanya bergantung pada rute pendakian.

Namun, selama 10 tahun berikutnya, mereka berhasil membangun jaringan yang terdiri dari 17 jenis sensor berbeda, yang memungkinkan mereka mengumpulkan lebih dari 154 juta titik data.

Dibangun di sekitar lokasi runtuhan batu yang paling parah, jaringan terdiri dari sensor suhu, kamera, “crackmeters” yang mengukur pelebaran patahan, inklinometer, sensor GPS, dan sensor seismik yang membantu mereka mengukur pembentukan dan pencairan es di patahan jauh di dalam batu.

Semua pengukuran lapangan dan eksperimen laboratorium ini berkontribusi pada model komputer untuk membantu memprediksi perilaku permafrost gunung dalam peningkatan suhu.

Para peneliti berharap ini akan memungkinkan mereka mengidentifikasi lokasi paling berbahaya di pegunungan mana pun pada ketinggian yang sama.

Tapi upaya itu bisa memakan waktu 20 tahun lagi, dan lebih banyak data, sampai model seperti itu cukup baik untuk meramalkan runtuhan besar, kata Magnin.

Sementara itu, beberapa temuan sudah berhasil membantu menjaga keamanan pendaki gunung. Sebagai contoh, tempat paling sering terjadinya runtuhan batu berada di sisi utara Pegunungan Alpen pada ketinggian yang lebih rendah dan frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan di sisi selatan.

Lebih khusus lagi, berkat jaringan sensor ini, para ilmuwan telah mengidentifikasi waktu yang paling aman untuk melintasi couloir Goûter pada musim panas, yakni dari jam sembilan pagi hingga 10 pagi, meskipun pendaki masih dianjurkan untuk memastikan situasinya sebelum berangkat.

Yang paling bersemangat menerapkan temuan ini adalah pemandu gunung.

Banyak dari mereka menghabiskan hingga 200 hari setahun di pegunungan, dan melihat langsung dampak perubahan iklim.

“Pada awal Juli, kami sekarang mengalami kondisi yang biasanya kami alami pada bulan Agustus,” kata Olivier Greber, presiden Chamonix Guide Company.

Untuk menghadapinya, para pemandu memilih mendaki beberapa rute dalam kondisi yang lebih dingin dan menghindari rute lainnya.

Mereka menawarkan petualangan gunung di ketinggian yang lebih rendah dan di area yang tidak terlalu berisiko kepada para turis.

“Kami juga mendengarkan saran dari Ravanel dan rekan-rekannya,” tambah Greber.

“Kami belajar untuk melihat tanda-tanda yang mengkhawatirkan – air mengalir dari retakan, suara aneh yang datang dari dinding atau bukti bahwa retakan tertentu semakin lebar setiap tahun.”

Namun banyak pendaki gunung yang tidak menyadari ancaman tersebut dan tidak mengetahui kondisi setempat tetap memilih mendaki di tengah situasi yang berbahaya,

Persoalannya pun ternyata jauh lebih luas. Di Pegunungan Alpen Prancis, kata Ravanel, terdapat 947 bagian infrastruktur yang terletak di kawasan permafrost, mulai dari pondok-pondok di pegunungan, resor ski, hingga kereta gantung. Beberapa di antaranya sudah terpengaruh oleh pencairan.

Dia meyakini bahwa tantangan yang ada akan semakin besar untuk memastikan keamanan Pegunungan Alpen dan banyak orang yang mengunjunginya.

“Satu dekade yang lalu saya tidak sepenuhnya menyadari perubahan besar yang akan kita lihat,” kata Ravanel.

“Jadi sekarang saya mungkin tidak bisa membayangkan seberapa besar yang akan bisa kita hadapi dalam dekade berikutnya.”