Di era percepatan perubahan iklim (tautan berada di luar ibm.com), memprediksi masa depan dapat menghasilkan manfaat besar. Misalnya, ketika pejabat utilitas menyadari bahwa gelombang panas sedang berlangsung, mereka dapat merencanakan pengadaan energi untuk mencegah pemadaman listrik. Ketika petani di daerah rawan kekeringan dapat memprediksi tanaman mana yang rentan terhadap kegagalan, mereka dapat menggunakan irigasi tambahan.

Langkah-langkah proaktif ini dimungkinkan oleh teknologi yang terus berkembang yang dirancang untuk membantu masyarakat beradaptasi dengan dampak perubahan iklim saat ini. Tapi apa dampak perubahan iklim di masa depan? Dan bagaimana manusia akan beradaptasi dengan mereka?

Aktivitas manusia memicu perubahan iklim bumi pada abad ke-20 dan akan sangat menentukan iklim di masa depan. Pengurangan yang signifikan dalam emisi gas rumah kaca dapat membantu mengurangi krisis iklim. Namun, dengan skenario emisi yang lebih tinggi, abad ke-21 akan mengalami konsekuensi yang jauh lebih parah dari perubahan iklim.

Model iklim global telah memberikan para ilmuwan iklim seperangkat ekspektasi tentang apa yang akan terjadi di masa depan, baik untuk Bumi secara umum maupun untuk wilayah tertentu. Pemodelan iklim terdiri dari penggunaan kumpulan data dan perhitungan yang rumit untuk merepresentasikan interaksi antara komponen-komponen utama sistem iklim, yaitu, atmosfer, permukaan daratan, lautan, dan es laut.

Salah satu inisiatif pemodelan iklim terbaru datang melalui kemitraan antara IBM dan NASA. Kolaborasi saat ini difokuskan pada pembangunan model dasar yang didukung AI untuk membuat aplikasi iklim dan cuaca lebih cepat dan akurat. Model ini berpotensi digunakan untuk mengidentifikasi kondisi yang meningkatkan risiko kebakaran hutan dan memprediksi badai dan kekeringan. Model sebelumnya yang dibangun melalui kemitraan IBM-NASA menjadi alat untuk membantu para ilmuwan memetakan pulau panas perkotaan di Uni Emirat Arab dan memantau reboisasi di Kenya.

Menurut Laboratorium Dinamika Fluida Geofisika dari National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) AS, "Model iklim mengurangi ketidakpastian dampak perubahan iklim, yang membantu dalam adaptasi."¹

Mari kita lihat prediksi model untuk perubahan iklim serta bagaimana masyarakat dapat beradaptasi.

Tanda perubahan iklim yang paling terkenal, meningkatnya suhu permukaan - juga dikenal sebagai pemanasan global - adalah hasil dari efek rumah kaca: proses di mana peningkatan konsentrasi karbon dioksida, metana, dan gas rumah kaca lainnya bertindak sebagai penghalang, memerangkap panas di atmosfer bumi. Sesuai dengan pemantau iklim Uni Eropa, Copernicus, tahun 2023 menjadi tahun terpanas yang pernah tercatat, hampir 1,48 derajat Celcius (2,66 derajat Fahrenheit) lebih hangat dari tingkat pra-industri abad 19.²

Seberapa tinggi suhu akan naik? Prediksi kenaikan suhu bumi bisa mencapai 5 derajat Celcius atau lebih pada akhir abad ke-21, menurut Laporan Khusus Ilmu Iklim dari Program Penelitian Perubahan Global AS. Namun, pengurangan emisi gas rumah kaca yang tajam dapat membatasi kenaikan suhu pada 2 derajat Celcius atau kurang.³

Sementara transisi dari bahan bakar fosil ke sumber energi bersih dan terbarukan sudah berlangsung, mempercepat transisi ini dapat membantu membatasi emisi lebih lanjut, bahkan di tengah meningkatnya kebutuhan energi global. Badan Energi Internasional memprediksi bahwa kombinasi energi terbarukan dan tenaga nuklir akan memenuhi lebih dari 90% peningkatan permintaan pada tahun 2025.⁴

Saat pemanasan global berlangsung, gelombang panas akan menjadi lebih umum dan lebih intens. Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) PBB memprediksi bahwa orang-orang yang tinggal di Afrika, Australia, Amerika Utara, dan Eropa akan menghadapi risiko kesehatan akibat kenaikan suhu dan gelombang panas.⁵

Pusat Kesiapsiagaan Bencana Global menyarankan para pembuat kebijakan dan pihak lain mengadopsi berbagai langkah untuk membantu wilayah mereka beradaptasi terhadap suhu panas yang lebih tinggi. Hal ini mencakup langkah-langkah untuk mengurangi suhu permukaan-seperti membangun lebih banyak ruang hijau dan mendesain bangunan dengan lapisan vegetatif di atapnya-untuk menciptakan pusat pendingin dan taman semprotan.⁶

Pemanasan global menyebabkan kekeringan yang lebih intens dan mempengaruhi penyimpanan air di darat, mengurangi akses ke air tawar. IPCC memproyeksikan bahwa air yang tersedia untuk digunakan manusia akan terus menurun di Amerika Utara, sementara keamanan air akan terancam di Afrika, Asia, dan Amerika Selatan. Kekeringan dan kelangkaan air juga akan berdampak pada pertumbuhan tanaman, merusak ketahanan pangan. Beberapa bagian Afrika akan sangat rentan, dengan hasil pertanian yang menurun hingga 50% di beberapa daerah.⁷ Selain itu, kondisi yang lebih kering memperpanjang musim kebakaran hutan di seluruh dunia.

Solusi berbasis alam dan teknologi menawarkan beberapa jalan untuk beradaptasi dengan kondisi yang lebih kering. Studi menunjukkan bahwa penanaman pohon memerangi penggurunan dan memicu curah hujan yang lebih besar,⁸ sementara prakiraan iklim bertenaga kecerdasan buatan dan analisis data tanaman dapat membantu petani membuat keputusan yang tepat tentang pengelolaan tanaman dalam situasi yang menantang. Di seluruh dunia, model iklim yang didukung AI dan teknologi lainnya dapat membantu ilmuwan, pejabat pemerintah, dan penyedia utilitas memperkirakan kondisi akses air dan meningkatkan pengelolaan sumber daya air.

Ketika beberapa bagian Bumi menjadi lebih kering, yang lain akan menjadi lebih basah. Bahkan jika kenaikan suhu dibatasi hingga 1,5 derajat Celcius, IPCC memprediksi curah hujan lebat dan banjir akan menjadi lebih sering dan intens di Afrika, Asia, Amerika Utara dan Eropa. Badai dan siklon tropis juga diperkirakan akan meningkat.

Para pembuat kebijakan mencari berbagai strategi untuk mengurangi banjir di pesisir dan pedalaman, termasuk pemasangan kanal, sistem drainase, dan sistem penampungan air hujan, serta pelestarian dan restorasi penghalang alami seperti bukit pasir, hutan bakau, dan lahan basah. Dalam beberapa kasus, yang terakhir dapat berarti membatalkan strategi mitigasi banjir yang lebih lama. Di sebuah kota di Tiongkok, misalnya, para pejabat membongkar tembok banjir beton untuk memberi ruang bagi tanaman dan kolam limpahan.⁹

Pemanasan global dan emisi gas rumah kaca mengubah komposisi lautan di dunia dan akan terus berlanjut hingga akhir abad ini, menurut IPCC. Ketika suhu rata-rata global meningkat, kadar oksigen laut akan terus menurun dalam apa yang dikenal sebagai deoksigenasi laut. Pengasaman laut juga akan berlanjut. Kedua proses tersebut dianggap berbahaya bagi kehidupan laut.

Kunci untuk mengurangi perubahan ini adalah mengurangi emisi karbon, tetapi ada solusi lain juga. Limpasan dan polusi air berkontribusi pada deoksigenasi; menurut Persatuan Internasional untuk Konservasi Alam dan Sumber Daya, pemantauan undang-undang dan pembatasan limpasan dapat membantu.¹⁰ Di bidang pengasaman laut, beberapa ilmuwan berharap tentang teknologi baru untuk menghilangkan asam dari air laut.¹¹

Permukaan laut naik dengan cepat pada abad ke-20, sebagian besar karena pencairan gletser dan ekspansi termal laut. Tren tersebut diperkirakan akan terus berlanjut: NASA menemukan bahwa sejak tahun 1993, tingkat rata-rata kenaikan permukaan laut rata-rata global telah meningkat dari sekitar 2,5 milimeter (0,1 inci) per tahun menjadi 3,4 milimeter (0,13 inci) per tahun.¹² Kenaikan permukaan laut yang sedang berlangsung dapat disebabkan oleh ketidakstabilan dan hancurnya lapisan es di Antartika dan Greenland. IPCC memprediksi bahwa permukaan laut rata-rata global akan meningkat sebanyak 0,29 meter (0,95 kaki) pada tahun 2050 dan 1,01 meter (3,3 kaki) pada akhir abad ini.¹³

Seperti halnya banjir, beradaptasi dengan kenaikan permukaan laut dapat berupa solusi buatan manusia dan berbasis alam, termasuk membangun penghalang fisik seperti tembok laut dan tanggul serta memulihkan atau melestarikan penghalang alami seperti lahan basah. Mempertimbangkan kenaikan permukaan air laut saat merancang proyek infrastruktur dan bangunan dapat membuat struktur tersebut lebih tangguh: Di California, misalnya, para pejabat transportasi berencana untuk meninggikan sebagian jalan raya yang sibuk setinggi 30 meter karena naiknya permukaan air laut.¹⁴

Perubahan dalam sistem iklim bumi akan mencakup perubahan ekosistem dan populasi satwa liar. Penelitian menunjukkan, misalnya, bahwa sebagian besar wilayah Amazon mendekati titik kritis untuk berubah dari hutan hujan menjadi sabana akibat kebakaran hutan dan kekeringan, sehingga membahayakan spesies yang menjadikan hutan sebagai tempat tinggal.¹⁵ Sementara itu, pemanasan global dan gelombang panas laut yang diakibatkannya terus mengancam terumbu karang, dengan IPCC yang memproyeksikan penurunan terumbu karang sebesar 70% hingga 90% ketika temperatur rata-rata dunia mencapai 1,5 derajat Celcius. Melanggar ambang batas suhu tersebut juga akan menyebabkan 4% mamalia kehilangan setidaknya setengah dari habitat mereka, menurut PBB.¹⁶

Upaya pemantauan, konservasi, dan restorasi dapat membantu menyelamatkan ekosistem dan hewan. Di Eropa, para pembuat kebijakan menyetujui undang-undang pada tahun 2023 yang menetapkan tujuan restorasi alam untuk Uni Eropa, termasuk target yang mengikat untuk merestorasi setidaknya 30% habitat terdegradasi di negara-negara Uni Eropa pada tahun 2030 dan 90% pada tahun 2050.¹⁷

Karena semakin banyak perusahaan yang bekerja untuk beradaptasi dengan perubahan iklim Bumi, alat yang tepat dapat membantu mereka memantau, memprediksi, dan merespons dampak cuaca dan iklim. IBM Environmental Intelligence Suite adalah platform SaaS yang mencakup dasbor, peringatan dan pemberitahuan, antarmuka pemrograman aplikasi (API) data geospasial dan cuaca, dan add-on dengan model lingkungan khusus industri untuk ketahanan dan pengoptimalan bisnis. Pelajari tentang IBM Sustainability Accelerator.