Tuesday, November 30, 2021

Pohon Usia Tua di Dunia dan Studi Perubahan Iklim

 


Pohon OLD TJIKKO


Apakah anda menyukai pohon-pohon tua, bahkan sangat tua, berusia ribuan tahun? Jika ya, apa perasaan yang muncul di hati anda ketika berhadapan dengan, misalnya, sebuah pohon tua usia kurang lebih 5.000 tahun? 

Kalau saya, ya akan saya peluk lebih dulu pohon tua itu untuk merasakan (kalau bisa) energinya yang besar. Lalu menyapanya dengan kata-kata dalam hati. Di saat melakukan hal-hal ini, saya percaya bahwa saya sedang berkomunikasi dengan sebuah pohon tua yang juga mampu berkomunikasi.

Apakah anda pernah merasakan bahwa diri anda begitu kecil dibandingkan pohon-pohon sangat tua? Saya merasakannya berulangkali.

Nah, saya bertanya lagi. Apakah anda sudah pernah mendengar sebuah pohon tua yang diberi nama Old Tjikko oleh penemunya, seorang pakar geografi fisikal dari Universitas Umeå, Departemen Ekologi dan Sains Lingkungan, Swedia, Prof. Leif Kullman? Nama Old Tjikko diambil dari nama almarhum anjing kesayangan sang profesor.


Old Tjikko

Pohon Old Tjikko adalah pohon cemara Norwegia yang tumbuh di Gunung Fulufjället (di ketinggian 910 m), di provinsi Dalarna, Swedia, dengan tinggi batangnya mencapai 5 m.

Semula, pohon cemara Old Tjikko yang batangnya terlihat tinggi menjulang termashyur sebagai “pohon tertua di dunia dengan usia 9.550 tahun. Tetapi, sebetulnya batang pohon Old Tjikko yang sekarang terlihat ini (lihat gambar di atas) berusia masih muda, baru beberapa ratus tahun saja, sekitar 375 tahun. Kenapa bisa begitu?

Ya, karena Old Tjikko bukanlah sebuah pohon tua individual tunggal, melainkan sebuah pohon cemara klonal yang batang barunya muncul ketika batang-batang sebelumnya telah mati, tetapi masih meninggalkan sistem akar yang masih hidup.


Kloning vegetatif dan “layering

Dari sistem akar yang masih hidup ini, selalu tumbuh sebatang pohon cemara baru (lengkap dengan cabang-cabang dan ranting-ranting) yang dapat bertahan hidup hanya antara 500-600 tahun sebelum diganti batang pohon yang baru lagi. Proses bertahan hidup semacam ini dinamakan kloning vegetatif.

Pohon Old Tjikko juga dapat bertahan hidup dalam usia panjang lewat proses yang dinamakan “layering” atau “pelapisan”. Lewat proses ini, sebuah atau lebih akar baru muncul ketika di musim dingin cabang-cabang pohon menyentuh tanah karena bobot tekanan dari salju yang menumpuk pada ranting-ranting dan cabang-cabang pohon. Sistem akar yang baru muncul ini menumbuhkan batang-batang pohon cemara yang baru.

Lewat proses kloning vegetatif dan proses “layering” inilah, pohon Old Tjikko telah bertahan hidup ribuan tahun sejak sistem akar tertuanya muncul dari bibit yang jatuh di permukaan tanah pegunungan, dengan lingkungan hidup primordial yang ekstrim keras, diterjang angin yang keras dan sangat dingin. Untuk bisa bertahan hidup dalam habitat yang keras ini, pepohonan berlindung pada timbunan salju, atau berlindung pada tumpukan bebatuan.

Jadi, formasi asli pohon cemara Old Tjikko dulu bukanlah sebagai sebatang pohon tunggal yang menjulang tinggi ke atas, melainkan sebagai semak atau belukar cemara-cemara cebol merunduk yang berbatang kecil dan pendek. Formasi ini disebut juga formasi krummholz, dari dua kata Jerman krumm (artinya: tertekuk, merunduk, bengkok, melengkung) dan Holz (artinya: pohon atau kayu).


Carbon-14 dating dan dendrokronologi

Lewat teknik carbon-14 dating terhadap material tetumbuhan yang memiliki kecocokan genetik yang dikumpulkan dari lapisan-lapisan tanah di bawah pohon Old Tjikko, ditemukan sistem-sistem akar yang berusia 375 tahun, 5.660 tahun, 9.000 tahun, dan yang tertua 9.550 tahun.

Selain teknik carbon dating, juga ada teknik lain pengukuran usia sebuah pohon tua, yang dinamakan teknik dendrokronologis, yang berpatokan pada cincin-cincin (“rings”) konsentris yang terbentuk pada penampang batang pohon tahun demi tahun sepanjang usia pohon.

Setiap cincin pohon menandakan satu tahun kehidupan sebuah pohon, dan lebar cincin dapat mengindikasikan stresor-stresor lingkungan.



Cincin-cincin pohon dapat menjadi penanda waktu terjadinya badai Matahari. Image credit: Kathleen Tyler Conklin. Sumber image: Nova, 19 Agustus 2016. 


Tetapi, teknik dendrokronologis tidak dapat dipakai untuk menentukan usia sebuah pohon klonal tua seperti pohon cemara Old Tjikko.

Diakui, penentuan usia sebuah pohon lewat carbon dating memang tidak cukup akurat. Tetapi, dari hasil pengukuran carbon-14 dating yang sudah dilakukan terhadap sistem-sistem akar pohon Old Tjikko, para peneliti dapat mengestimasi bahwa sistem akar tertua pohon Old Tjikko telah menumbuhkan pohon cemara pertamanya pada kurun sekitar 7.550 SM. Lebih tua dari usia 9.550 tahun untuk usia suatu pohon tidak dimungkinkan di Swedia karena lapisan-lapisan es menutupi negara ini sampai berakhirnya zaman es terakhir sekitar 11.000 tahun lalu.

Melihat kenyataan sekarang bahwa pohon cemara Old Tjikko terus tumbuh tegak makin tinggi, tidak lagi dalam formasi semak belukar yang merunduk, Prof. Leif Kullman menyimpulkan bahwa kondisi ini terjadi karena iklim sedang berubah lantaran pemanasan global.


Pohon pinus bristlecone

Mari sekarang kita menuju White Mountains atau “Pegunungan Putih” di California, Amerika, yang lingkungan alamnya keras sehingga pepohonan sulit tumbuh di sana. Tetapi ada sejenis pohon yang cocok tumbuh di sana, yaitu pohon pinus bristlecone yang batangnya tumbuh meliuk-liuk, tak beraturan (gnarled bristlecone pine”).

Pohon pinus jenis ini masuk dalam keluarga Pinaceae, genus Pinus. Ada tiga spesies, yakni Pinus longaeva, Pinus aristata, dan Pinus balfouriana. Salah satunya, spesies Pinus longaeva, adalah salah satu bentuk kehidupan individual tertua di Bumi.


Pohon Methuselah



Pohon Methuselah, usia 4.800 tahun. Spesies Pinus longaeva. Image credit: Piriya Photography|Getty Images. Sumber gambar: The Guardian.


Sejauh diketahui, pohon pinus bristlecone tertua yang tumbuh di White Mountains sudah berusia 4.800 tahun sebagai sebuah pohon individual yang diberi nama Pohon Methuselah. Pohon ini tumbuh di dalam Inyo National Forest, di lokasi yang dirahasiakan untuk mencegah vandalisme.


The Patriarch Tree

Selain itu, juga ada pohon sejenis yang diberi nama Pohon Bapak Leluhur atau Patriarch Tree, yang berusia lebih muda, kurang lebih 1.500 tahun.


Pohon Bapak Leluhur, Patriarch Tree, usia 1.500 tahun. Sumber gambar: CbsNews.


Dua pohon pinus tua tersebut mampu tumbuh di lingkungan alam yang keras, tanpa hujan, di mana tanaman lain tak dapat tumbuh sehingga keduanya tidak memiliki kompetitor, dan juga tidak diganggu manusia. Pohon pinus jenis ini cenderung menduduki tanah terbuka yang baru.


Pohon Pinus aristata



Di atas ini, foto pohon Pinus aristata (atau bristlecone Rocky Mountain), yang tumbuh di Scenic Area Pike National Forest, Black Mountain, Colorado, Amerika. Diestimasi, usianya pada 1992 sudah mencapai 2.480 tahun. Jika masih hidup (semoga saja), di tahun 2021 usianya mencapai 2.509 tahun. Image credit: David Rasch. Sumber gambar: American Conifer Society.

Usia pohon-pohon pinus bristlecone itu diketahui lewat teknik dendrokronologis. 

Teknik ini jangan anda bayangkan dijalankan dengan menggergaji batang sebuah pohon sampai tumbang untuk bisa melihat penampangnya yang padanya cincin-cincin pohon terlihat. Bukan begitu. 



Sampel inti pohon

Perhatikan foto di atas. Dua orang sedang mengambil sampel inti sebatang pohon tua, lewat sebuah pipa kecil sebagai sebuah bor kecil yang diputar dengan tangan, lalu masuk ke dalam batang pohon. Sumber gambar: CbsNews.

Para dendrokronolog mengumpulkan sampel-sampel inti pohon-pohon cuma selebar batangan pinsil, dengan mengebor secara manual batang pohon dengan sebatang pipa kecil yang diputar yang akan berisi bagian dalam batang pohon ketika sudah dicabut. 




Pada foto di atas ini terlihat sampel inti bagian dalam sebatang pohon, yang berukuran sebesar batang pinsil. Sampel ukuran kecil ini, yang diambil dengan cara yang tidak membahayakan pohon, memperlihatkan cincin-cincin pohon. Sumber gambar: CbsNews.


Kapsul waktu

Menurut Matt Salzer, dendrokronolog dari Laboratorium Riset Cincin-Pohon, Universitas Arizona (lab cincin-pohon yang tertua di dunia dan paling terkenal), “setiap cincin pohon tahunan menyerupai sebuah kapsul waktu lingkungan hidup untuk tahun terkait yang darinya setiap cincin terbentuk. Dan cincin ini berisi banyak jenis informasi yang berbeda, yakni informasi kimiawi, informasi pertumbuhan, informasi iklim.


Perhatikan dengan cermat foto di atas, foto sebuah penampang pohon yang memperlihatkan alur sebagian cincin-cincin tahunan dan pada tahun berapa cincin-cincin ini terbentuk. Dipamerkan di Gedung Bryant Bannister Tree-Ring, Universitas Arizona, Tucson, 15 Oktober 2021. Image credit: Melanie Stetson Freeman. Sumber image: csMonitor. Klik gambarnya untuk memperbesar.

Sebetulnya, ilmu dendrokronologi adalah bagian dari bidang keilmuan yang baru yang lebih luas, yang dinamakan paleoklimatologi, yakni suatu kajian ilmiah iklim di zaman-zaman kuno. 


Manfaat dendrokronologi

Dendrokronologi, atau paleoklimatologi, sangat relevan bagi kajian-kajian perubahan iklim dan pemanasan global.

Dari studi-studi dendrokronologi, yang meneliti cincin-cincin pohon-pohon tua dari berbagai bagian dunia, akan diketahui hal-hal berikut.

• Kebakaran hutan dan waktu terjadinya

• Banjir-banjir yang melanda

• Cuaca kering yang membuat air sangat langka tersedia

• Pola-pola cuaca yang ekstrim

• Stresor-stresor yang datang dari lingkungan terhadap pepohonan, misalnya kurun kekeringan selama satu tahun, atau kurun satu tahun yang sangat dingin (misalnya, karena abu yang disemburkan oleh letusan besar sebuah gunung berapi menutupi atmosfir Bumi sehingga cahaya Matahari terhalang masuk ke Bumi), atau air yang berlimpah, atau suhu udara yang hangat, atau kebakaran, atau kehadiran serangga-serangga yang berbahaya, atau bahkan radiasi dan kejut gelombang panas dari angkasa, misalnya badai Matahari atau solar storm, atau cosmic rays yang jauh lebih dahsyat, yang meninggalkan sinyal-sinyal radiokarbon pada cincin-cincin pohon bagi generasi-generasi yang akan datang.

• Sistem-sistem alamiah Bumi yang menentukan iklim dan suhu udara jauh sebelum manusia mengembangkan instrumen-instrumen perekam suhu udara

• Perubahan-perubahan iklim yang pernah dan sedang terjadi

• Dampak molekul-molekul yang tak terlihat yang disebarkan udara ke seluruh dunia

• Densitas atau kepadatan dan kepekatan batang pohon hingga komposisi isotopik kimiawi pohon

• Liniwaktu (“timeline”) iklim-iklim beribu-ribu tahun ke belakang sebelum Revolusi Industri (c. 1760-1820/1840)

Liniwaktu ini dapat menyediakan jawaban-jawaban terhadap satu pertanyaan pokok yang muncul dalam percakapan tentang perubahan iklim di zaman modern, misalnya apakah temperatur dunia, global warming, bersama peristiwa-peristiwa cuaca ekstrim (seperti kekeringan, banjir besar, salju yang turun ekstrim banyak), adalah bagian dari suatu pola alamiah, ataukah disebabkan perilaku manusia.

Sampel-sampel cincin-cincin pepohonan dari seluruh dunia yang dikumpulkan para dendrokronolog akan memadukan dan mempertemukan liniwaktu-liniwaktu global.

• Hubungan dan interseksi antara klimatologi, ekologi, dan sejarah insani

• Pola-pola “arus jet” (“jet stream”) yang berfluktuasi dinamis, terjadi apakah sebagai akibat dari perubahan iklim yang dibuat manusia di masa kini, atau karena penyebab-penyebab alamiah

“Arus jet” adalah hembusan yang dinamis fluktuatif arus angin di atmosfir yang lebih tinggi, yang membentuk perbatasan antara kawasan Arktik (kawasan kutub, kawasan paling utara Bumi) yang lebih dingin dan kawasan tropis yang lebih hangat

Atau, pola-pola “arus jet” yang datang dari barat yang berpengaruh pada suhu udara di seluruh dunia

• Bagaimanakah “arus jet” dapat telah berubah di masa lalu, khususnya sebelum Revolusi Industri, sebelum kita mulai memasok terlalu banyak gas CO2 ke dalam atmosfir

• Tiba pada suatu kepastian bahwa perubahan iklim yang sedang terjadi adalah akibat perbuatan manusia

• Pengetahuan yang mendasar tentang bagaimana manusia masa kini harus bertempur melawan perubahan iklim.

Direktur Laboratorium Cincin-Pohon Columbia, Edward Cook, menyatakan bahwa “cincin-cincin pohon dapat membantu kita setidaknya untuk mengurangi ketidakpastian tentang apa yang dapat kita katakan tentang ihwal bagaimana suhu hangat dewasa ini berkaitan dengan masa lalu, sebelum desakan gas rumah kaca menjadi isu yang kini signifikan.


Intermeso: Dendrokronologi dan bangsa Viking

Stresor yang berupa badai Matahari, saya perlu uraikan lebih lanjut, karena penelitian suatu cincin pohon yang dihasilkan badai ini baru saja mengubah sejarah siapa penemu benua Amerika yang pertama. Kini bukan lagi Christopher Columbus, penjelajah dan navigator Italia, yang pernah tiba di benua Amerika 1492. Lantas, siapa? Ya, teruskan membaca tulisan ini.

Badai Matahari (solar storm) adalah suatu peristiwa pancaran sangat kuat (burst) partikel-partikel sinar-sinar kosmik (cosmic rays), yang masuk ke atmosfir Bumi, lalu bertabrakan dengan atom-atom. Akibatnya, volume karbon atmosferik meningkat. Nah, sinyal-sinyal radiokarbon yang terkonsentrasi ini, yang datang dari atmosfir, akan terekam pada cincin-cincin pohon di seluruh dunia, yang terlihat pada peningkatan Carbon-14 (¹⁴C) pada suatu cincin pohon.

Nah, pengkajian atas cincin-cincin pohon tua yang merekam sinyal-sinyal radiokarbon atmosferik yang timbul dari badai Matahari, akan menghasilkan pengetahuan-pengetahuan tentang artefak-artefak dan usia mereka, kejadian-kejadian dalam lingkungan alam, dan peristiwa-peristiwa kultural di masa lampau.

Dengan bertolak dari pengetahuan yang sudah ada, bahwa di tahun 992 M telah terjadi peristiwa badai besar Matahari, dan lewat pengkajian cincin-cincin pohon yang terlihat pada tiga artefak batang kayu yang ditebang para pelaut Viking (ras Skandinavia kuno, dengan masa jaya 793-1066 M) yang ditemukan di situs arkeologis L’Anse aux Meadows, Newfoundland, Kanada, suatu tim ilmuwan berhasil menentukan kapan bangsa Viking dari Eropa, dalam pelayaran transatlantik mereka, tiba di Amerika, di Newfoundland, Kanada. Yakni, pada tahun 1021 M, seribu tahun lalu, dan 471 tahun sebelum Columbus memulai pelayaran pertamanya (Agustus 1492, kemudian menginjakkan kaki di Amerika 12 Oktober 1492).

Tim peneliti menemukan sinyal-sinyal peningkatan radiokarbon pada cincin-cincin tiga belahan artefak kayu tersebut, dengan waktu cincin ketiganya jatuh pada tahun 993 M (setahun dibutuhkan untuk sinyal radikarbon terbentuk pada cincin pohon setelah peristiwa badai Matahari tersebut). 

Setelah semua cincin ditelusuri ke pinggir, ke arah luar, melanjutkan cincin tahun 993, masih diperoleh 29 cincin sebelum penebangan pohon oleh bangsa Viking tersebut. Dari situ, diperoleh angka 1021 sebagai tahun tibanya mereka di Amerika, lalu membangun pemukiman dari batang-batang pohon yang ditebang. Jadi, tahun 1021 M ditetapkan oleh para ilmuwan peneliti tersebut sebagai tahun ditemukannya Amerika oleh para pelaut Viking. 

Lebih jauh tentang bangsa Viking menemukan benua Amerika, bacalah tulisan saya Goodbye, Mr. Columbus! di blog ini. 

Nyata bukan, bahwa studi dendrokronologis dapat mengubah sejarah yang sudah diterima selama ini? Ya, tentu.


Penutup

Apapun juga, makin jelas bagi kita, dan makin penting untuk kita ketahui, bahwa kajian-kajian ilmiah terhadap cincin-cincin pohon berperan besar dalam usaha serius global untuk mengatasi perubahan iklim. 

Pada saatnya nanti, jika tak tertanggulangi, perubahan iklim akan menimbulkan disrupsi-disrupsi global yang besar dan mengerikan dalam penataan kehidupan manusia dan organisme-organisme sentien lain di segala bidang.

Jangan anda ikut-ikutan dalam menyebarkan teori-teori konspirasi yang naif dan kekanak-kanakan yang mengklaim bahwa perubahan iklim itu tidak ada, tetapi diisukan dengan sengaja oleh para elit global untuk kepentingan-kepentingan politik, ekonomi, militer dan iptek mereka.

Perubahan iklim itu real, dan pohon-pohon (tua) menjadi saksi-saksinya yang utama, dan kita perlu mendengarkan suara-suara pepohonan. Mereka bersuara untuk menyelamatkan manusia, sementara, ironisnya, manusia terus-menerus membunuhi pepohonan. Stop killing the trees!


Jakarta, 30 November 2021
ioanes rakhmat

Diedit 16 Desember 2021



References

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Old_Tjikko.

James Owen, “Oldest Living Tree Found in Sweden”, National Geographic News, 14 April 2008, https://web.archive.org/web/20081224084539/http://news.nationalgeographic.com/news/pf/33944715.html.

Anthony Laudato, “The oldest trees on Earth”, cbsNews, 28 November 2021, https://www.cbsnews.com/news/the-oldest-trees-on-earth/.

Robin McKie, The Methuselah tree and the secrets of Earths oldest organisms”, The Guardian, 2 August 2020, https://amp.theguardian.com/environment/2020/aug/02/the-methuselah-tree-and-the-secrets-of-earths-oldest-organisms.

“Bristlecone Pines: California’s Trees That Easily Predate The Roman Empire”, Escalon Times, 6 February 2020, https://www.escalontimes.com/209-living/bristlecone-pines-californias-trees-that-easily-predate-the-roman-empire/. Author is unknown.

R. Kral, Pinus Aristata/Rocky Mountain bristlecone pine”, American Conifer Societyhttps://conifersociety.org/conifers/pinus-aristata/.

Stephanie Hanes, The tales trees tell--- from history to climate change”, csMonitor, 17 November 2021, https://www.csmonitor.com/Environment/2021/1117/The-tales-trees-tell-from-history-to-climate-change.

Tentang studi terhadap sebuah cincin pohon yang memuat sinyal peningkatan radiokarbon dan penulisan ulang sejarah siapa penemu benua Amerika, yang harus dialihkan dari Columbus ke bangsa Viking, lihat artikel riset Margot Kuitems, Birgitta L. Wallace,..., Michael W. Dee, Evidence for European presence in the Americas in AD 1021”, Nature, 20 October 2021,
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03972-8.

Laporan populernya, lihat Sarah Sloat, Viking Discovery Changes History And Supports Ancient Lore”, Inverse, 21 October 2021,
https://www.inverse.com/innovation/viking-discovery-changes-history.

Baca juga Will Dunham (edited by Rosalba OBrien), Goodbye, Colombus: Vikings crossed the Atlantic 1,000 years agoReuters, via news.yahoo.com, 20 October 2021, https://news.yahoo.com/goodbye-columbus-vikings-crossed-atlantic-151018702.html.