EFEK RUMAH KACA DAN PEMANASAN GLOBAL

Menurut http://id.wikipedia.org/ (2007), efek rumah kaca, pertama kali ditemukan oleh Joseph Fourier pada 1824. Jean Baptiste Joseph Fourier (21 Maret 1768 - 16 Mei 1830) adalah matematikawan dan fisikawan Perancis yang paling dikenal karena mengawali penyelidikan deret Fourier dan penerapannya pada masalah arus panas. Efek Rumah Kaca merupakan sebuah proses di mana atmosfer memanaskan sebuah planet. Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) juga memiliki efek rumah kaca. Efek rumah kaca dapat dibagi dalam dua kelompok: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia. Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas rumah kaca seperti karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya.

Menurut Iden Wildensyah (http://www.pikiran-rakyat.com/, 2007), gas rumah kaca adalah gas-gas yang diemisikan dari berbagai kegiatan manusia, yang memiliki kemampuan meneruskan gelombang pendek dan mengubahnya menjadi gelombang panjang. Selain itu, GRK juga memiliki kemampuan meneruskan sebagian gelombang panjang dan memantulkan gelombang panjang lainnya. Dalam protokol Kyoto (kesepakatan internasional yang berkomitmen dalam mengurangi emisi Gas Rumah Kaca) terdapat enam jenis Gas Rumah Kaca, yaitu karbondioksida (CO2), nitroksida (N2O), methana (CH4), sulfurheksaflourida (SF6), perflourokarbon (PFC), dan hidrofluorokarbon (HFC).

Menurut http://id.wikipedia.org/ (2007), segala sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar energi tersebut terdapat dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya.Energi yang masuk ke bumi mengalami : 25% dipantulkan awan atau partikel lain di atmosfer, 25% diserap awan, 45% diadsorpsi permukaan bumi, dan 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi. Energi yang diabsorpsi dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan, uap air, karbondioksida, metana dan gas lainnya di atmosfir, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan Bumi. Hal itu terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata tahunan bumi terus meningkat. Gas-gas tersebut berfungsi sebagaimana kaca dalam rumah kaca. Dengan semakin meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, maka semakin banyak panas yang terperangkap di bawahnya.

Dalam keadaan normal, semua kehidupan di bumi tergantung pada efek rumah kaca. Efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca maka perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda. Tanpa efek rumah kaca, bumi akan menjadi sangat dingin (-18ºC) sehingga es akan menutupi seluruh permukaan bumi. Akan tetapi, bila gas-gas ini semakin berlebih di atmosfer, akibatnya adalah pemanasan bumi yang terus berlanjut. Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah sulfur dioksida (SO2), nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana (CH4) dan khloro fluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca


Gas
Kontribusi Sumber emisi global - % CO2
45-50% Batu bara - 29
Minyak Bumi - 29
Gas alam - 11
Penggundulan hutan - 20
lainnya - 10
CH4 - 10-20%

Pemanasan Global

Dalam http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global, 2007 disebutkan bahwa pemanasan global adalah kejadian meningkatnya temperatur rata-rata atmosfer, laut dan daratan Bumi sebagai akibat dari akumulasi panas di atmosfer yang disebabkan oleh Efek Rumah Kaca. Planet Bumi telah menghangat (dan juga mendingin) berkali-kali selama 4,65 milyar tahun sejarahnya. Pada saat ini, Bumi menghadapi pemanasan yang cepat, yang oleh para ilmuan dianggap disebabkan oleh aktifitas manusia. Penyebab utama pemanasan ini adalah pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam, yang melepas karbondioksida dan gas-gas lainnya yang dikenal sebagai gas rumah kaca ke atmosfer. Ketika atmosfer semakin kaya akan gas-gas rumah kaca ini, ia semakin menjadi insulator yang menahan lebih banyak panas dari Matahari yang dipancarkan ke Bumi.

Pada awal 1896, para ilmuan beranggapan bahwa membakar bahan bakar fosil akan mengubah komposisi atmosfer dan dapat meningkatkan temperatur rata-rata global. Hipotesis ini dikonfirmasi tahun 1957 ketika para peneliti yang bekerja pada program penelitian global yaitu International Geophysical Year, mengambil sampel atmosfer dari puncak gunung Mauna Loa di Hawai. Hasil pengukurannya menunjukkan terjadi peningkatan konsentrasi karbondioksida di atmosfer. Setelah itu, komposisi dari atmosfer terus diukur dengan cermat. Data-data yang dikumpulkan menunjukkan bahwa memang terjadi peningkatan konsentrasi dari gas-gas rumah kaca di atmosfer (Gambar 3).
Gambar 3. Hasil pengukuran konsentrasi CO2 di Mauna Loa (Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global, 2007)

Para ilmuwan juga telah lama menduga bahwa iklim global semakin menghangat, tetapi mereka tidak mampu memberikan bukti-bukti yang tepat. Temperatur terus bervariasi dari waktu ke waktu dan dari lokasi yang satu ke lokasi lainnya. Perlu bertahun-tahun pengamatan iklim untuk memperoleh data-data yang menunjukkan suatu kecenderungan (trend) yang jelas. Catatan pada akhir 1980-an agak memperlihatkan kecenderungan penghangatan ini, akan tetapi data statistik ini hanya sedikit dan tidak dapat dipercaya. Sejak 1957, data-data diperoleh dari stasiun cuaca yang terpercaya (terletak jauh dari perkotaan), serta dari satelit. Data-data ini memberikan pengukuran yang lebih akurat, terutama pada 70 persen permukaan planet yang tertutup lautan. Data-data yang lebih akurat ini menunjukkan bahwa kecenderungan menghangatnya permukaan Bumi benar-benar terjadi. Jika dilihat pada akhir abad ke-20, tercatat bahwa sepuluh tahun terhangat selama seratus tahun terakhir terjadi setelah tahun 1980, dan tiga tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990, dengan 1998 menjadi yang paling panas.

Masih menurut http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global, 2007 disebutkan bahwa dalam laporan yang dikeluarkannya tahun 2001, Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa temperatur udara global telah meningkat 0,6 derajat Celsius (1 derajat Fahrenheit) sejak 1861. Panel setuju bahwa pemanasan tersebut terutama disebabkan oleh aktifitas manusia yang menambah gas-gas rumah kaca ke atmosfer. IPCC memprediksi peningkatan temperatur rata-rata global akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.

IPCC panel juga memperingatkan, bahwa meskipun konsentrasi gas di atmosfer tidak bertambah lagi sejak tahun 2100, iklim tetap terus menghangat selama periode tertentu akibat emisi yang telah dilepaskan sebelumnya. Karbondioksida (Gambar 6)akan tetap berada di atmosfer selama seratus tahun atau lebih sebelum alam mampu menyerapnya kembali. Jika emisi gas rumah kaca terus meningkat, para ahli memprediksi, konsentrasi karbondioksioda di atmosfer dapat meningkat hingga tiga kali lipat pada awal abad ke-22 bila dibandingkan masa sebelum era industri. Akibatnya, akan terjadi perubahan iklim secara dramatis. Walaupun sebenarnya peristiwa perubahan iklim ini telah terjadi beberapa kali sepanjang sejarah Bumi, manusia akan menghadapi masalah ini dengan resiko populasi yang sangat besar (http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global, 2007).

Penyebab Pemanasan Global

Pemanasan global terjadi ketika ada konsentrasi gas-gas tertentu yang dikenal dengan gas rumah kaca, yang terus bertambah di udara, Hal tersebut disebabkan oleh tindakan manusia, kegiatan industri, khususnya karbondiksida (CO2) dan chlorofluorocarbon (CFC). Yang terutama adalah karbon dioksida, yang umumnya dihasilkan oleh penggunaan batubara, minyak bumi, gas dan penggundulan hutan serta pembakaran hutan. Asam nitrat dihasilkan oleh kendaraan dan emisi industri, sedangkan emisi metan disebabkan oleh aktivitas industri dan pertanian. Karbon dioksida, chlorofluorocarbon, metan, asam nitrat adalah gas-gas polutif yang terakumulasi di udara dan menyaring banyak panas dari matahari. Sementara lautan dan vegetasi menangkap banyak CO2, kemampuannya untuk menjadi “atap” sekarang berlebihan akibat emisi. Ini berarti bahwa setiap tahun, jumlah akumulatif dari gas rumah kaca yang berada di udara bertambah dan itu berarti mempercepat pemanasan global (http://www.ofm-jpic.org/globalwarming, 2007).

Hal tersebut tampaknya tidak akan bisa terlepas dari fenomena penipisan lapisan ozon. Menurut Iden Wildensyah dalam http://www.pikiran-rakyat.com/, 2007 disebutkan bahwa Lapisan ozon merupakan tameng yang melindungi bumi dari radiasi sinar ultraviolet yang merusak. Adanya penipisan lapisan ozon dapat meningkatkan berbagai penyakit infeksi seperti menurunnya kekebalan tubuh, kanker kulit, katarak mata, dan juga kerusakan pada lingkungan hidup. Kerusakan itu, mulai dari putusnya rantai makanan pada ekosistem akuatik di laut sampai gagalnya berbagai hasil panen. Juga kerusakan material pada bangunan dan benda-benda lain yang terkena langsung sinar matahari.

Menurut Andria Sukowati dalam http://www.bplhdjabar.go.id/ (2007) menyebutkan bahwa polutan yang paling merugikan mempengaruhi lapisan ozon adalah fluorocarbon, terutama yang mengandung chlorida/bromida. Bahan yang paling bertanggung jawab terhadap penipisan sebagian besar lapisan ozon adalah yang mengandung chlorida yaitu chlorofluorocarbon/CFC. Bahan kimia ini menipiskan lapisan ozon dengan bertindak sebagai katalis dalam suatu reaksi kimia yang merubah ozon (O3dan O1) menjadi oksigen (O2). Reaksi ini dipercepat dengan adanya kristal-kristal es di stratosfer yang merupakan salah satu dari sumber bagi kerugian besar ozon di Antartic (kehilangan sebesar 50-60%). Karena CFC bertindak sebagai katalis, maka mereka tidak dikonsumsi dalam reaksi yang merubah ozon menjadi oksigen, tetapi tetap ada di stratosfer dan terus menerus merusak ozon selama bertahun-tahun.  

Kerusakan ozon tidak terlepas juga dari perilaku kita terhadap alam. Efek rumah kaca menjadi salah satu penyebab dari kerusakan ozon. Ini terjadi antara lain karena penggundulan hutan, polusi, dan pencemaran udara lainnya. Menurut SINDO, 2007 dalam http://www.bem.its.ac.id/web disebutkan bahwa Indonesia didaulat sebagai negara keempat pembuang emisi gas rumah kaca (greenhouse gas/ GHG) di dunia. Namun jika berdasar indikator konversi lahan dan perusakan hutan, posisi Indonesia sebagai ”aktor”penyebab pemanasan global berada di posisi ketiga. Kepala Ekonomi dan Penasihat Pemerintah Inggris untuk Urusan Efek Ekonomi Perubahan Iklim dan Pembangunan Sir Nicholas Stern mengatakan, ada empat penyebab emisi gas rumah kaca, yaitu aktivitas dan pemakaian energi, pertanian, kehutanan, dan limbah. ”Emisi yang terbuang dari kebakaran hutan di Indonesia lima kali lebih besar dari emisi yang terbuang di luar nonkehutanan.

Emisi terbuang dari pemakaian energi dan aktivitas industri relatif masih kecil, namun secara berlahan tumbuh secara cepat,” kata Stern, dalam seminar bertajuk ”The Economics of Climate Change” di Gedung Perwakilan Bank Dunia, di Jakarta,kemarin. Stern menuturkan, setiap tahunnya aktivitas dan pemakaian energi, pertanian dan limbah di Indonesia membuang emisi 451 juta ton karbon dioksida atau setara (MtCO2e).
Jumlah itu belum termasuk akibat konversi lahan dan perusakan hutan yang diperkirakan mengeluarkan 2,563 MtCO2e.”Indonesia masih terbesar sebagai emitters gas rumah kaca,” kata dia. Sementara dalam paparan Stern, negara pembuang emisi gas rumah kaca pertama diduduki Amerika Serikat (AS), disusul China dan Uni Eropa yang merangkum 25 negara. Sementara di bawah Indonesia, ada Brasil, Rusia, dan terakhir India. Stern mengungkapkan, meningkatnya emisi gas rumah kaca menyebabkan perubahan iklim dunia. Sebagai negara pertanian, kata dia, perubahan iklim berdampak buruk bagi Indonesia, sebab dengannya kerap terjadi perubahan cuaca secara mendadak, termasuk hujan lebat yang sulit diprediksi.

Sepanjang seratus tahun ini konsumsi energi dunia memang bertambah secara spektakuler. Sekitar 70% energi dipakai oleh negara-negara maju; dan 78% dari energi tersebut berasal dari bahan bakar fosil. Hal ini menyebabkan ketidakseimbangan yang mengakibatkan sejumlah wilayah terkuras habis dan yang lainnya mereguk keuntungan. Sementara itu, jumlah dana untuk pemanfaatan energi yang tak dapat habis (matahari, angin, biogas, air, khususnya hidro mini dan makro), yang dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, baik di negara maju maupun miskin tetaplah rendah, dalam perbandingan dengan bantuan keuangan dan investasi yang dialokasikan untuk bahan bakar fosil dan energi nuklir.

Penggundulan hutan yang mengurangi penyerapan karbon oleh pohon, menyebabkan emisi karbon bertambah sebesar 20%, dan mengubah iklim mikro lokal dan siklus hidrologis, sehingga mempengaruhi kesuburan tanah. Pencegahan perubahan iklim yang merusak membutuhkan tindakan nyata untuk menstabilkan tingkat gas rumah kaca sekarang di udara sesegera mungkin; dengan mengurangi emisi gas rumah kaca sebesar 50%, demikian Panel Inter Pemerintah. Jika tidak melakukan apa-apa maka hal-hal berikut akan membawa dampak yang merusak (http://www.ofm-jpic.org/globalwarming, 2007).

Ditambahkan juga oleh Andria Sukowati dalam http://www.bplhdjabar.go.id/ (2007) bahwa pembakaran bahan bakar atau hutan mempengaruhi keseimbangan siklus karbon, dan menyebabkan bertambahnya CO2 di atmosfer. Bahan bakar fosil, seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam berasal dari sisa fosil tanaman pada zaman pra sejarah. Bahan bakar tersebut menggambarkan kandungan karbon, dan pembakarannya mningkatkan kandungan CO2 diatmosfer. Begitupula ketika hutan di tebangi, tak terkecuali kandungan carbon yang terdapat pada produk kayu (furniture, kertas dll) akhirnya terbagi-bagi dan carbon dilepaskan ke atmosfer sebagai CO2. Kurang lebih 50% dari biomass pada tanaman menjadi kandungan dalam kayu atau produknya, perusakan hutan berupa penebangan dan pembakaran, maka semua carbon berubah menjadi CO2 dan efek rumah kaca semakin nyata.

Edwin dalam http://www.ristek.go.id/file_upload/News%20(2007) juga membenarkan bahwa pemanasan global ditandai dengan dua hal yaitu meningkatnya suhu muka bumi dan naiknya permukaan laut. Selain disebabkan faktor alam, pemicu utama pemanasan global terjadi karena ulah manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil (batu bara, minyak bumi, dan gas alam) yang melepas karbondioksida dan gas-gas lainnya ke atmosfer yang dikenal dengan gas efek rumah kaca, yang seharusnya energi matahari dibuang atau dipantulkan ke angkasa malah disimpan di bumi. Ia mengatakan bahwa suhu permukaan bumi naik rata-rata 3°C per 100 tahun dan permukaan laut naik 3 cm per 100 tahun. Jika hal ini terus berkelanjutan maka bisa dipastikan bahwa bumi akan dilanda oleh kemarau yang berkepanjangan.

Gas Rumah Kaca - Sumber
CO2 - Pembakaran bahan bakar fosil, transportasi, deforestasi pertanian
CH4 - Pertanian, perubahan tata guna lahan, pembakaran biomassa, TPA
N2O - Pembakaran bahan bakar fosil, industri, pertanian
HFCs - Industri manufaktur, freon, aerosol
PFCs - Industri manufaktur, freon, aerosol
SF6 - Transmisi listrik, industri manufaktur, freon, aerosol

Gambar 9. Tabel Gas Rumah Kaca yang dihasilkan Indonesia beserta sumbernya
Sumber: Pusat Pengelolaan Lingkungan Hidup Regional Bali dan Nusa Tenggara