efek pemanasan global kelas xi fisika sma

18
Pemanasan Global Penipisan Lapisan Ozon Efek rumah kaca Konsumsi energi bahan bakar fosil Sampah organik Kerusakan hutan Pertanian dan peternakan Ketidakstabilan iklim Peningkatan permukaan laut Pertanian Kesehatan manusia Protokol Montreal Protokol Kyoto IPCC Kehidupan hewan liar dan tumbuhan ditandai dengan proses disebabkan oleh berdampak pada permasalahan dimuat dalam perjanjian PETA KONSEP

Upload: ajeng-rizki-rahmawati

Post on 16-Jul-2015

7.870 views

Category:

Education


27 download

TRANSCRIPT

Pemanasan Global

Penipisan

Lapisan Ozon

Efek rumah

kaca

Konsumsi

energi bahan

bakar fosil

Sampah

organik

Kerusakan

hutan

Pertanian dan

peternakan

Ketidakstabilan

iklim

Peningkatan

permukaan

laut

Pertanian

Kesehatan

manusia

Protokol

Montreal

Protokol

Kyoto

IPCC

Kehidupan

hewan liar dan

tumbuhan

ditandai dengan

proses

disebabkan

oleh

berdampak

pada

permasalahan dimuat

dalam perjanjian

PETA KONSEP

KD 3.9 kelas XI : Menganalisis gejala pemanasan global dan dampaknya bagi kehidupan

dan lingkungan

Tujuan Pembelajaran :

1. Siswa mampu mengidentifikasi penyebab terjadinya pemanasan global.

2. Siswa mampu mengidentifikasi dampak yang ditimbulkan karena pemanasan global.

3. Siswa mampu menyampaikan saran dan pendapat dalam rangka pengandalian

pemanasan global.

Uraian Materi

A. Penipisan Lapisan Ozon

1. Lapisan Ozon

Pada gambar 9.1 ditumjukkan bahwa atmosfer terbagi atas empat lapisan berbeda,

yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer. Troposfer adalah lapisan yang paling

dekat dengan permukaan bumi. Lapisan ini mengandung udara yang kita hirup untuk

bernapas. Peristiwa- peristiwa cuaca seperti angin, awan, atau hujan juga terjadi disini. Di

atas ekuator ketebalannya mencapai 17 km. Lapisan berikutnya yaitu stratosfer yang

membentang 15 km sampai 50 km di atas permukaan bumi. Di lapisan inilah pesawat jet

terbang. Pada lapisan ini juga terdapat lapisan ozon.

Ozon adalah suatu lapisan oksigen yang tiap molekulnya terdiri atas tiga atom O (O3).

Pada suhu dan tekanan normal, ozon berbentuk gas biru. Ozon pertama kali ditemukan

oleh Christian Friedrich Schonbein pada tahun 1840. Ozon merupakan gas beracun

sehingga apabila dekat dengan permukaan tanah akan berbahaya karena dapat merusak

paru-paru jika terhisap. Sebaliknya, lapisan ozon di atmosfer melindungi kehidupan di

Bumi dari bahaya radiasi ultraviolet (UV). Dalam industry, ozon digunakan untuk

membunuh kuman, meniadakan pencemaran dalam air (akibat besi, arsen, hydrogen

sulfide, nitrit, dan bahan organic kompleks yang dikenal sebagai warna), mencuci, dan

memutihkan kain.

Ozon dapat kita temukan terutama di dua lapisan atmosfer. Sekitar 10% ditemukan di

troposfer, dan sekitar 90% menetap di stratosfer. Sebagian besar ozon yang berada dalam

lapisan statosfer inilah yang disebut dengan lapisan ozon. Engan demikian, lapisan ozon

berada pada stratosfer pada ketinggian 19 sampai 48 km.

Pengukuran menunjukkan bahwa ozon sangat sedikit terdapat di atmosfer, yaitu kira-

kira satu molekul per satu juta molekul dalam atmosfer bumi. Walaupun ozon yang

terdapat dalam stratosfer berjumlah sangat kecil, keberadaannya sangat vital untuk

keberlangsungan hidup makhluk hidup di permukaan bumi. Tanpa ozon di stratosfer akan

lebih banyak radiasi UV sampai ke permukaan bumi. Radiasi UV menyebabkan mutasi

pada hamper semua organisme. Terhadap manusia, radiasi UV berlebih dapat

menyebabkan kanker kulit.

Konsentrasi ozon di stratosfer tidaklah statis karena ada proses terus menerus

pembentukan dan pemusnahan ozon. Ozon terbentuk atas bantuan sinar UV yang

memiliki energy lebih besar daripada cahaya tampak. Pertama, radiasi UV gelombang

pendek diserap oleh oksigen diatomic yang berlimpah di atmosfer. Energi ini mampu

memecah ikatan kimia pada oksigen sehingga menjadi atom O bebas yang bersifat reaktif.

Reaksi tersebut penting karena :

Radiasi UV berenergi tinggi dari sinar mtahari telah disaring.

Atom O bebas yang reaktif tersebut akan bergabung dengan oksigen diatomic

untuk membentuk oksigen triatomic (ozon) yang akan menyerap radiasi UV

berlebih.

Ketika O3 terpapar oleh radiasi UV, ozon akan menyerap radiasi UV dan ozon terurai

menjadi dua bentuk oksigen dalam reaksi :

Oksigen monoatomic yang dihasilkan bergabung lagi dengan satu molekul ozon untuk

menghasilkan dua molekul oksigen diatomic melalui reaksi :

Begitu seterusnya, proses pembentukan dan penghancuran ozon berulang kembali.

Proses penghancuran dan pembentukan ozon di stratosfer berlangsung terus, sehingga

tanpa adanya gangguan dari luar. Kadar ozon statisfer cenderung konstan. Jumlah ozon

yang terbentuk dan musnah setiap saatnya selalu sama. Mekanisme alamiah ciptaan Tuhan

ini sanggup mempertahankan kestabilan lapisan ozon di stratosfer bumi.

Dari sudut pandang pembentukan dan pemusnahan, ozon berfungsi sebagai katalisator

yang mengubah energy radisi dari sinar UV melalui penyerapan dalam pembentukan ozon

menjadi panas yang dilepaskan melalui pemusnahan ozon. Oleh karena itu, semakin naik

ke stratosfer, semakin tinggi suhunya. Hal ini disebabkan semakin banyaknya energy

radiasi UV yang diubah menjadi panas oleh ozon.

2. Lubang Ozon

Pada tahun 1950, ilmuwan memperkenalkan senyawa baru bernama Chlorofluorocarbon

(CFC) dengan rumus kimia CF2Cl2 (dikenal dengan nama dagang Freon). Senyawa ini

mempunyai sifat fisis maupun kimia yang menguntungkan dari aspek teknologi karena

sangat stabil, tidak berbau, tidak mudah terbakar, tidak beracun terhadap manusia, serta

tidak korosif terhadap logam-logam di sekitarnya. Dengan sifat-sifat yang menguntungkan

dan harga yang tidak mahal, CFC sering digunakan terutama untuk mengganiti senyawa-

senyawa kimia seperti ammonia dan sulfur dioksida yang mudah terbakar, beracun, dan

berbau menyengat sebagai bahan pendingin dalam mesin pendingin ruangna (AC) maupun

lemari es. Penggunaan lain yang banyak dijumpai dalam keseharian adalah pada

pendorong aerosol (hair spray).

Tidak seperti senyawa-senyawa kimi lain pada umumnya, gas CFC ini sangat stabil dan

secra kimia tidak reaktif, tidak bisa diuraikan pada ketinggian rendah dari permukaan

bumi. Diperlukan waktu 5 sampai 10 tahun untuk CFC sampai ke lapisan ozon. Setelah

sampai, CFC dapat bertahan di lapisan ozon selama 70 sampai dengan 400 tahun.

Pada pertengahan 1970, lubang ozon ditemukan oleh sekelompok peneliti. Mereka

menyadari bahwa CFC yang stabil ini dapat menyebabkan kerusakan ozon dalam atmosfer.

Di lapisan ozon, oleh pengaruh radiasi UV matahari berenergi tinggi, molekul-molekul

CFC terurai membebaskan atom-atom klorin (Cl). Atom-atom klorin ini bereksi dengan

ozon, dan mengubah ozon menjadi oksigen biasa dan klorin terbentuk kembali. Jadi, dalam

reaksi ini klorin bertindak sebagai katalis. Adapun reaksinya sebagai berikut :

Klorin yang terbentuk kembali selanjutnya dapat melakukan reaksi berantai untuk

memusnahkan ozon (O3). Hal itu menyebabkan satu atom klorin yang dibebaskan dari

CFC dan tinggal di lapisan ozon dapat memusnahkan 100.000 molekul ozon. Walaupun

oksigen oksigen yang terlepas dari ozon nantinya dapat bergabung kagi membentuk ozon,

proses ini memerlukan waktu cukup lama, lebih lambat dibandingkan dengan pemusnahan

ozon menjadi oksigen oleh klorin yang dibebaskan oleh CFC. Akibatnya, penipisan lapisan

ozon tetap berlangsung. Oleh karena itu, kerusakan lapisan ozon yang teramati saat ini

kemungkinan besar disebabkan oleh CFC yang sebenarnya sudah terlepas ke atmosfer

sejak 20-30 tahun sebelumnya.

Dugaan peneliti tersebut akhirnya terbukti ketika pada awal tahun 1980-an, para peneliti

yang bekerja di kutub selatan (Antartika) mendeteksi hilangnya ozon secara periodic di

atas benua tersebut. Keadaan ini dinamakan lubang ozon (ozon hole), yaitu suatu area

ozon tipis pada lapisan ozon yang terbentuk saat musim semi di Antartika dan berlanjut

selama beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi-studi yang dilakukan dengan

balon pada ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukkan bahwa persentase ozon

secara keseluruhan di Antartika terus menurun.

Selama masa kegelapan di mana tidak ada sinar matahari jatuh di Antartika, timbul awan-

awan tinggi yang tersusun atas kristal-kristal es dalam awan-awan tinggi ini memberikan

tempat bagi molekul-molekul kimia sangat dingin yang terdiri atas Cl, Br, O3, dan Kristal-

kristal es. Ketika periode enam bulan kegelapan berakhir dengan datangnya musim semi di

Antariksa, sinar matahari mulai menyinari awan-awan yang berisi Cl, Br, O3, yang

sebelumnya berbentuk es batu. Radiai UV matahari berenergi tinggi memicu sebuah reaksi

berantai perusakan ozon oleh Cl, Br, dan polutan-polutan lain. Kerusakan lapisan ozon

berlangsung sangat cepat karena sejumlah besar ozon dimusnahkan oleh atom-atom klorin

pada waktu yang singkat. Ozon dimusnajkan hanya dalam hitungan harian atau mingguan,

sehingga lubang ozon pun terbentuk.

Dugaan penipisan ozon oleh CFC semakin diperkuat ketika pada tahun 1986, ilmuwan

menemukan daerah-daerah dalam stratosfer dengan jumlah ozon yang sangat rendah.

Sebuah lubang ozon besar ditemukan di atas Antartika. Lubang ozon yang lebih kecil

ditemukan di Kutub Utara. Gambar 9.2 menunjukkan bagaimana lapisan ozon menjadi

lebih tipis dan berkembang menjadi lubang ozon.

3. Penyebab Menipisnya Lapisan Ozon

Penyebab utama penipisan lapisan ozon adalah pelepasan gas CFC ke atmsosfer. Penyebab

lainnya adalah sebagai berikut :

a. Karbon monoksida (CO) sebagai gas buang hasil pembakaran bahan bakar fosil dari

kendaraan bermotor juga dapat merusak lapisan ozon.

b. Gas karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer juga merusak lapisan ozon.

c. Asap yang dihasilkan pabrik semakin memperparah kerusakan lapisan ozon.

4. Dampak Penipisan Lapisan Ozon

Bagi manusia, lapisan ozon yang menipis secara tidak langsung berarti kulit dan mata

akan terpapar radiasi UV lebih banyak. Hal itu dapat memicu meningkatnya kanker kulit

dan mata katarak. Peningkatan paparan sinar UV juga dapat menekan system kekebalan

tubuh. Akibatnya, masa hidup manusia bertambah pendek.

Bagi tumbuhan, paparan radiasi UV berlebih dapat merusak klorofil tumbuhan sehingga

menyebabkan berkurangnya produksi pangan. Plankton yang berada di dalam laut juga

terancam mati akibat paparan radiasi UV berlebih. Oleh karena plankton termasuk dalam

rantai makanan binatang laut, maka jumlah ikan akan berkurang. Jika fitoplankton yang

menyumbang sekitar 70% kebutuhan oksigen di dunia mati karena terpapar radiasi UV

berlebih, jelas akan terjadi keruskan-kerusakan lainnya di muka bumi.

5. Perjanjian Internasional Berkaitan Ancaman Penipisan Lapisan Ozon

Pada tahun 1986 lubang besar ozon ditemukan di Antartika dan lubang ozon kecil

ditemukan di atas kutub utara. Secara mayoritas para ilmuwan juga sudah sepakat bahwa

pemicu utama penipisan lapisan ozon adalah penggunaan gas CFC secara besar-besaran

untuk industry. Kekhawatiran tentang dampak penipisan lapisan ozon yang akhirnya akan

membahayakan kelangsungan hidup manusia, maka pada tahun 1986 dalam pertemuan

internasional di Montreal dihasilkan suatu perjanjian di mana seluruh Negara industry

dunia setuju untuk membatasi produksi CFC sambal mencari bahan pengganti yang tidak

berbahaya, dan pada akhirnya CFC dilarang untuk diproduksi.

Kebijaksanaan penghapusann produksi gas CFC membuat perusahaan-perusahaan kimia

segera melakukan penelitian untuk mencari bahan pengganti CFC yang tidak merusak

lapisan ozon. Pada tahun 1992, penggunaan CFC berhasil dikurangi secara cepat sehingga

kemudian dijadwalkan untuk menghilangkan produksi CFC pada tahun 1996. Jika

penggunaan CFC berhasil dikurangi secara besar-besaran pada tahun 1996, maka hitungan

menunjukkan bahwa lapisan ozon baru kembali akan normal paling cepat pada abad dua

puluh satu. Pemerintah kita melalui Kementrian Lingkungan Hidup telah menerbitkan

berbagai peraturan terkaut larangan memproduksi dan memperdagangkan bahan perusak

lapisan ozon seperti Freon. Perlarangan ini mulai berjalan pada akhir tahun 2013.

B. Efek Rumah Kaca dan Pemanasan Global

1. Rumah Kaca

Berdasarkan urutan panjang gelombang, mulai dari yang terpanjang ke yang terpendek,

radiasi sinar matahari dibagi tiga, yaitu inframerah (IM), cahaya tampak, dan ultraviolet

(UV). Ketika sinar matahari mengenai kaca sebuah rumah kaca (green house) radiasi

dengan gelombang pendek, yaitu cahaya tampak dan UV dapat menembus kaca,

sedangkan IM dipantulkan oleh kaca. Kalor radiasi gelombang pendek diserap oleh tanah

dan tanaman menjadi hangat. Tanah dan tanaman yang hangat dapat kita golongkan

sebagai sumber kalor yang lebih dingin dibandingkan dengan matahari yang suhunya

sangat tinggi. Tanah dan tanaman sebagai sumber kalor yang lebih dingin pada gilirannya

akan memancarkan kembali kalor yang diserapnya dalam bentuk radiasi IM dengan

panjang gelombang yang lebih panjang. Energi dari kalor radiasi IM yang dipancarkan

kembali oleh tanah dan tanaman ini tidak mampu menembus kaca. Energi ini diserap oleh

molekul-molekul udara dalam kaca sehingga suhu udara dalam rumah kaca meningkat.

Ini membuat suhu dalam rumah kaca dapat tetap hangat dibandingkan suhu luarnya.

Keadaan ini membuat tanaman dalam rumah kaca dapat tumbuh subur.

Efek seperti rumah kaca ini Anda alami ketika mobil diparkir pada siang hari terik di

bawah sinar matahari dengan jendela kaca tertutup rapat. Ketika Anda masuk ke dalam

mobil pada sore hari saat matahari sudah tidak bersinar, Anda merasakan bahwa suhu di

dalam mobil lebih hangat dibanding suhu udara di luar mobil.

2. Efek Rumah Kaca

Sinar matahari sampai ke permukaan bumi setelah melalui atmosfer bumi. Atmosfer

berfungsi menyaring, menyerap, dan memantulkan radiasi sinar matahari yang datang

padanya, seperti ditunjukkan pada Gambar 9.4. bumi memantulkan rata-rata 30% dari

radiasi sinar matahari, dua pertiganya atau sekitar 20% dipantulkan oleh awan, 6%

dihamburkan oleh partikel-partikel udara, dan 4% dipantulkan oleh permukaan bumi.

Tentu saja presentase radiasi yang dipantulkan bumi bergantung pada jangkauan

penutupan awan, jumlah debu atmosfer, dan luas salju serta tumbuh-tumbuhan pada

permukaan. Perubahan besar dari variabel-variabel itu dapat meningkatkan atau

mengurangi pemantulan radiasi matahari, yang akhirnya mengarah ke peningkatan

pemanasan atau pendinginan atmosfer.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 9.4, setelah melalui penyaringan, penyerapan, dan

pemantulan, hanya setengah dari radiasi matahari yang diserap oleh permukaan bumi.

Bebatuan, tanah, dan air menyerap energi radiasi matahari yang sampai kepdanya,

sehingga daratan menjadi hangat. Seperti pada rumah kaca, material-material (batuan,

tanah, dan air) ini akan berfungsi sebagai sumber kalor yang lebih dingin disbanding

matahari. Pada gilirannya material sebagai sumber dingin ini akan memancarkan kembali

energy yang diserapnya menuju ke atmosfer dalam bnetuk radiasi IM yang memiliki

panjang gelombang lebih panjang. Frekuensi radiasi IM yang dipancarkan oleh material-

material di permukaan bumi ke atmosfer sesuai dengan beberapa frekuensi alami getaran-

getaran molekul-molekul gas rumah kaca (terutama karbon dioksida dan uap air).

Kesesuaian frekuensi tersebut menyebabkan radiasi IM yang dipancarkan oleh

permukaan bumi dengan mudah diserap oleh molekul-molekul gas rumah kaca seperti

karbon dioksida dan uap air. Energy IM yang diserap menyebabkan peningkatan energy

kinetic molekul-molekul gas rumah kaca, yang kemudian ditunjukkan dengan

peningkatan suhu. Sekarang molekul-molekul gas rumah kaca dalam atmosfer dapat

memancarkan radiasi IM mereka sendiri kesegala arah. Sejumlah radiasi yang

dipancarkan diserap oleh molekul-molekul lain dalam atmosfer, sebagian kecil

dipancarkan ke angkasa, dan sejumlah radiasi lainnya dipancarkan kembali ke permukaan

bumi. Secara total dapat dikatakan bahwa sejumlah kecil radiasi IM menghilang ke luar

angkasa, sedangkan sejumlah besar diarahkan lagi kembali kepermukaan bumi untuk

meningkatkan suhu permukaan bumi.

Proses pemanasan atmosfer bagian bawah oleh penyerapan radiasi gelombang pendek

matahari dan pemancaran kembali berbentuk radiasi gelombang panjang infra merah,

inilah yang disebut efek rumah kaca (greenhouse effect). Disebut efek rumah kaca karena

pemncaran kembali radiasi IM yang dihasilkan permukaan bumi oleh atmosfer menuju ke

permukaan bumi kembali untuk menghangatkan bumi mirip dengan terkurungnya radiasi

IM yang dipancarkan kebali oleh tanah dan tanaman dalam rumah kaca. Ilustrasi efek

rumah kaca ditampilkan pada Gambar 9.5 pada halaman 402.

Efek rumah kaca diusulkan oleh Joseph Fourier pada tahun 1824, ditemukan pada

tahun 1860 oleh John Tyndall, dan pertama kali diselidiki secara kuantitatif oleh Svante

Arrheniud pada tahun 1896, serta diselidiki lebih lanjut pada tahun 1930 smapai dengan

tahun 1960 oleh Guy Stewart Callender.

Efek rumah kaca alamiah sudah diatur oleh yang maha kuasa sehingga seluruh

makhluk hidup di bumi yang diciptakanNya. Jika tidak ada efek rumah kaca alamiah

ciptaan Tuhan ini suhu rata-rata bumi (siang-malam, musim dingin-musim panas) kira-

kira akan mencapai -20oC. jika ini yang terjadi maka kehidupan makhluk hidup seperti

saat ini tidak mungkin berlangsung. Dengan kata lain bumi tidak layak untuk mendukung

kehidupan. Sebagai perbandingan, planet Mars dengan lapisan atmosfer tipis dan tidak

memiliki efek rumah kaca, bersuhu rata-rata -32oC. Itulah sebabnya kita tidak menjumpai

kehidupan di planet Mars.

Walaupun fungsi gas rumah kaca sama dengan fungsi rumah kaca, yaitu mencegah

suhu dipermukaan tetap hangat sekalipun tidak ada sinar matahari, tetapi analogi

menyamakan efek rumah kaca yang terjadi di bumi dengan yang tejadi dalam rumah kaca

dapat menyesatkan. Pada rumah kaca, kaca mengizinkan radiasi matahari dengan panjang

gelombang pendek untuk lewat kedalam rumah kaca. Energy ini diserap oleh tanah dan

tumbuh-tumbuhan dan kemudian dipancarkan kembali sebagai radiasi IM dengan

panjang gelombang yang lebih panjang. Akan tetapi, radiasi IM ini tidak diizinkan keluar

oleh lapisan kaca pada rumah kaca. Dengan kata lain kaca dari rumah kaca “mengurung”

radiasi IM yang dipancarkan kembali oleh tanha dan tumbuh-tumbuhan. Sebaliknya,

molekul-molekul karbon dioksida dan uap air tidak “mengurungkan” radiasi IM

melainkan terlibat dalam proses penyerapan dinamis dan pemancaran kembali radiasi IM

kembali kearah bawah sehingga meningkatkan suhu permukaan bumi. Semakin banyak

molekul-molekul karbon dioksida dan uap air yang terlibat dalam proses dinamis ini

semakin banyak radiasi IM yang diarahkan kembali ke permukaan bumi. Sebagai

akibatnya suhu permukaan bumi akan meningkat lebih besar. Sebaliknya, lapisan-lapisan

kaca pada rumah kaca tidak meningkatkan suhu pada rumah kaca secara berarti. Faktor

pemanasan dalam rumah kaca sebenarnya adalah lapisan kaca menahan konveksi kalor

yang akan terjadi dengan cara mengurungkan kalor radiasi tetap didalam rumah kaca.

Proses ini tidak terjadi dengan kehadiran karbon dioksida dan uap air di atmosfer.

3. Pemanasan global

Atmosfer bumi terdiri atas bermacam-macam gas dengan fungsi yang berbeda-beda.

Kelompok gas secara alamiah menjaga suhu permukaan bumi tetap hangat disebut

dengan istilah “ gas rumah kaca”. Gas apa saja yang termasuk gas rumah kaca? Gas yang

termasuk gas rumah kaca terbanyak adalah uap air dan karbon dioksida (CO2) Gas rumah

kaca yang meningkat paling banyak karena ulah manusia adalah metana CH4, nitrogen

oksida N2O dan CFC (Freon). Secara almiah gas-gas rumah kaca tersebut kita perlukan

bumi tetap hangat untuk didiami. Apa yang terjadi jika jumlah gas-gas tumah kaca ini

meningkat pesat di atmosfer?

Meningkatnya gas rumah kaca di atmosfer berarti semakin banyak radiasi IM yang

dipancarkan kembali oleh permukaan bumi terserap oleh gas-gas rumah kaca. Hal itu

menyebabkan semakin banyak energy banyak radiasi IM yang akan dipancarkan kearah

permukaan bumi. Akhirnya, suhu permukaan bumi akan semakin meningkat. Sebesar 90

% pemanasan terjadi dilautan karena lautan berperan dominan dalam mengatur

penyimpanan energi. Istilah pemanasan global (global warming) digunakan untuk

mengacu ke peningkatan suhu rata-rata udara dan lautan di permukaan bumi.pada gambar

9.6 ditunjukkan suhu global pada periode tahun 1880 sampai dengan 2000. Tampak

bahwa suhu global terus meningkat.

Suhu rata-rata global pada permukaan bumu telah meningkat 0,74 + 0,18oC selama

seratus tahun terakhir (lihat gambar (9.6). Intergovernmental Panel on Climate Change

(IPCC) menyimpulkan bahwa sebagian besar peningkatan suhu global rata-rata sejak

pertengahan abad ke 20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi

gas-gas kumah kaca akibat aktivitas manusia melalui efek rumah kaca . penegasan

kesimpulan ini dikemukakan pada tahun 2013, IPPC menyatakan bahwa pendorong

terbesar dari pemanasan global adalah karbondioksida dari pembakana bahan bakar fosil.

Pada gambar 9.7 ditunjukkan diagram emisi gas rumah kaca tahunan dunia pada tahun

2005 berdasarkan sektor. Terlihat bahwa penyumbang emisi gas rumah kaca paling besar

yaitu sektor kelistrikan dan energy, yaitu sekitar 24,9% diikuti oleh sektor industri sekitar

14,7% dan sektor transportasi 14,3%.

a. Penyebab Pemanasan Global

Pemanasan global disebabkan oleh meningkatnya gas rumah kaca di atmosfer. Oleh

karena itu, penyebab penyebab pemanasan global pastinya berkaitan dengan aktivitas

menusia di seluruh dunia yang meningkatkan gas rumah kaca. Hai ini juga tentu

berkaitan dengan pertambahan populasi penduduk, pertumbukan teknologi dan industry.

Berikut secara singkat dijelaskan beberapa aktivitas manusia yang menyebabkan

terjadinya pemanasan global.

1. Konsumsi energy bahan bakar fosil

Bahan bakar fosil menghandung karbon, sehingga pembakaran karbon pastilah

mengkasilkan gas rumah kaca karbon dioksida. Penyumbang terbesar emisi sepertiu

karbon seperti ditunjukkan pada gambar 9.7 Amerika Serikat mengemisikan 20 ton

karbondioksida per orang per tahun dengan jumlah penduduk 1,1 milyar. Cina

mengemisikan 3 ton karbondioksida per orang per tahun dengan jumlah penduduk 1.3

milyar. India mengemisikan 1,2 ton karbon dioksida per orang per tahun dengan jumlah

penduduk 1 milyar penduduk. Amerika Serikat merupakan negara dengan penduduk yang

gaya hidupnya sangat boros, dengan mengonsumsi energy berasal dari bahan bakar fosil.

Sebaiknya negara berkembang mengemisikan sejumlah gas rumah kaca karena akumulasi

jumlah penduduk.

2. Sampah organik

Sampah organic menghasilkan gas rumah akca metana (CH4). Diperkirakan 1 ton sampah

padat menghasilkan 50 kg gas metana. Menurut kementrian lingkunag hidup tahun 1995

rata-rata orang Indonesia di perkotaan menghasilkan sampah sebanyak 0,8 kg/hari , dan

setiap tahun kecenderungannya semakin meningkat. Dengan jumlah penduduk yang terus

meningkat maka pada tahun 2020 diperkirakan dihasilkan sampah 500 juta kg/hari atau

190 ton/tahun.dengan jumlah ini maka sampah akan mengemisikan metana sebesar 9500

ton/tahun. Dengan demikian sampah pada perkotaan berpotensi besar mempercepat

proses terjadinya pemanasan global.

3. Kerusakan hutan

Salah satu fungsi tumbuhan yaitu menyerap karbondioksida (CO2) dan mengubah

menjadi oksigen (O2). Gas karbon dioksida merupakan gas rumah kaca sehingga

kerusakan atau penggundulan huitan secara besar-besaran berarti hilangnya faktor

penyerapan gas rumah kaca karbon dioksida di atmosfer. Laju kerusakan hutan di

Indonesia, menurut data Forest Watch Indonesia (2001) sekitar 22 juta/tahun. Ini

disebabkan oleh kebakaran hutan, perubahan hutan menjadi perkebunan kelapa sawit

secar besar-besaran. Dengan kerusakan hutan tentu saja penyerapan karbondioksida tidak

normal, sehingga akan mempercepat terjadinya pemanasan global.

4. Pertanian dan Peternakan

Sektor pertanian memberikan kontribusi terhadap peningkatan emisi gas rumah kaca

melalui sawah-sawah yang tergenang yang menghasilkan gas metana, penggunaan pupuk,

pembakaran sisa-sisa pertanian. Bahkan dalam laporan PBB (FAO) yang berjudul

Livestock Long Shadow: Enviromental Issues and Options (dirilis bulan November

2006), PBB mencatat bahwa industri peternakan merupakan hasil emisi gas rumah kaca

yang terbesar (18%). Jumlah itu lebih banyak dari gabungan emisi gas rumah kaca

seluruh transportasi di seluruh dunia (13%). Emisi gas rumah kaca industri peternakan

meliputi 9% karbondioksida, 37% gas metana (efek pemanasannya 72 kali lebih kuat

daripada karbondioksida), nitrogen oksida (efek pemanasan global 296 kali lebih kuat

daripada karbondioksida), serta amonia penyebab hujan asam. Peternakan menempati

30% dari seluruh permukaan tanah kering di Bumi dan 33% dari area tanah subur yang

dijadikan ladang untuk menanam pakan ternak. Peternakan sudah menyebabkan 80%

pengggundulan hutan Amazon. Menurut laporan yang baru saja dirilis. World Watch

Institute menyatakan bahwa peternakan bertanggungjawab terhadap sedikitnya 51% dari

pemanasan global.

b. Dampak Pemanasan Global

Dalam laporan tahun 2013, IPCC telah menegaskan bahwa akibat aktifitas manusia yang

menghasilkan emisi gas-gas rumah kaca, terutama karbondioksida, telah meningkatkan

konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer sehingga menimbulkan pemansan global.

Para ilmuan menggunakan model komputer dari suh, pola presitipasi, dan sirkulasi

atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model tersebut para ilmuan

telah membuat berberapa prakiraan mengenai dampak pemanasan global terhadap iklim,

tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian, kehidupan, hewan liar, dan kesehatan

manusia.

1. Iklim mulai tidak stabil

Para ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, berbagai daerah bagian

utara Belahan Bumi Utara akan memanas lebih tinggi dibandingkan dengan daerah –

daerah lain di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan

berkurang. Akan lebih sedikit es mengapung di perairan utara tersebut. daerah-daerah

yang sebelumnya mengalami salju ringan mungkin tidak akan mengalaminya lagi.

Pegunungan di daerah subtropis bagian utara yang ditutupi salju akan semakin sedikit

serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di beberapa daerah.

Suhu pada musim dingin dan malam hari akan cenderung meningkat. Daerah hangat

akan menjadi lembap karena lebih banyak air yang menguap dari lautan. Kelembapan

yang tinggi akan meningkatkan curah hujan, secara rata-rata sekitar 1 persen untuk

setiap derajat Fahrenheit pemanasan. Selain itu air akan lebih cepat menguap dari

tanah. Akibatnya, beberapa daerah akan menjadi lebih kering dari sebelumnya. Angin

akan bertiup lebih kencang dan mungkin dengan pola yang berbeda. Topan badai yang

memperoleh kekuatannta dari penguapan air akan menjadi lebih besar. Dengan

demikian, pola cuaca menjadi sukar diprediksi dan lebih ekstrim.

2. Peningkatan Permukaan Laut

Ketika atmosfer menghangat, air pada permukaan lautan juga menghangat. Hal ini

berarti volume air dilautan membesar karena pemuaian sehingga menaikkan tinggi

permukaan laut. Pemanasan global juga akan mencairkan lempengan es di kutub,

terutama di sekitar Greenland, sehingga semakin memperbesar volume air laut. Tinggi

muka laut di seluruh dunia telah meningkat 10-25 cm selama abad ke-20, para

ilmuwan IPCC memprediksi akan terjadi peningkatkan lebih lanjut 9-88 cm pada

abad ke-21.

Perubahan tinggi muka laut akan sangat mempengaruhi kehidupan di daerah

pantai. Kenaikan 100 cm saja misalnya akan menenggelamkan 6% Belanda, 17,5%

daerah Bangladesh, dan mungkin banyak pulau akan tenggelam. Erosi dari tebing,

pantai, dan bukit pasir akan meningkat. Ketika tinggi lautan mencapai muara sungai

maka akan terjadi banjir akibat air pasang di daratan. Negara-negara kaya mungkin

akan menghabiskan banyak dana untuk melindungi daerah pantainya, sedangkan

negara miskin mungkin hanya bisa mengevakuasi penduduknya untuk meninggalkan

daerah pantai. Untuk negara kita mungkin kenaikan permukaan laut akan menurunkan

produksi tambak ikan dan udang, serta terjadinya pemutihan terumbu karang.

3. Pertanian

Orang mungkin beranggapan bahwa Bumi yang hangat akan menghasilkan lebih

banyak makanan dari sebelumnya, tetapi hal ini tidak sama di beberapa tempat.

Sebagai contoh, bagian selatan Kanada mungkin diuntungkan dari lebih tingginya

curah hujan dan lebih lamanya masa tanam. Di lain pihak, lahan pertanian tropis semi

kering di beberapa bagian Afrika mungkin tidak dapat ditanami. Daerah pertanian

gurun yang menggunakan air irigasi dari gunung-gunung yang jauh dapat ,menderita

jika kumpulan salju musim dingin yang berfungsi sebagai cadangan (reservior) alami

mencair sebelum puncak bulan-bulan masa tanam. Tanaman pangan dan hutan dapat

mengalami serangan serangga dan penyakit yang lebih hebat. Kenaikan suhu global

sebesar 4oC menyebabkan penurunan produksi jagung sebesar 5% akibat kekeringan

dan meningkatnya potensi intuisi air asin pada pertanian pesisir yang rentan akibat

naiknya permukaan laut.

4. Kehidupan Hewan Liar dan Tumbukan

Hewan dan tumbuhan merupakan makhluk hidup yang sulit menghindar dari efek

pemanasan global karena sebagian besar lahan telah dikuasai oleh manusia. Akibat

pemanasan global, hewan cenderung beremigrasi ke arah kutub atau ke atas

pegunungan untuk mencari wilayah yang lebih dingin. Tumbuhan akan mengubah

arah pertumbuhannya, mencari daerah baru karena habitat lamanya menjadi terlalu

hangat. Akan tetapi, pembangunan yang dilakukan manusia akan menghalangi

perpindahan ini. Spesies-spesies yang bermigrasi ke utara ke selatan yang terhalangi

oleh kota-kota atau lahan-lahan pertanian mungkin akan mati. Bebrapa tipe spesies

yang tidak mampu secara tepat berpindah menuju kutub mungkin akan musnah.

5. Kesehatan manusia

Kenaikan suhu global telah memicu banyaknya penyakit yang berkaitan dengan panas

dan kematian seperti stress, stroke, dan gangguan kardiovaskuler. Tidak hanya itu,

penyakit dengan vektor seperti demam berdarah dan malaria juga mengalami

perluasan wilayah lokasi serangan durasi penularan yang lebih lama. Penyebabnya

adalah dengan meningkatnya suhu daerah subtropis, memungkinkan perkembangan

patogen di daerah tersebut.

c. Pengendalian Pemanasan Global

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkatkan sebesar 1% pertahun. Oleh

karena itu, langkah-langkah yang sedang dilakukan saat ini tidak ada yang dapat

mencegah pemanasan global di masa depan. Hal yang dapat dilakukan hanyalah

mengatasi efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah

semakin berubahnya iklim di masa depan. Salah satu cara mengendalikan pemanasan

global yang paling mudah adalah menghilangkan karbondioksida di udara dengan

memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon, terutama yang

mudah dan cepat pertumbuhannya, menyerap karbondioksida yang sangat banyak,

memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya. Di seluruh

dunia, tingkat penggundulan hutan telah mencapai tingkat yang mengkhawatirkan.

Di banyak area, tanaman yang tumbuh kembali sedikit sekali karena tanah

kehilangan kesuburannya karena diubah untuk kegunaan yang lain seperti untuk lahan

pertanian atau pembangunan rumah tinggal. Langkah untuk mengawasi hal ini yaitu

dengan reboisasi (penghutanan kembali) agar hutan dapat menyerap karbondioksida

untuk mengurangi bertambahnya gas rumah kaca di atmosfer.

4. Perjanjian Internasional

Perjanjian internasional yang membahas masalah pemanasan global di muat dalam

Protokol Kyoto. Protokol kyoto adalah sebuah amandemen terhadap konvensi rangka

kerja PBB tentang perubahan iklim (UMNFCC), sebuah persetujuan internasional

mengenai pemanasan global. Negara-negara yang meratifikasi protokol ini

berkomitmen untuk mengurangi emisi karbon dioksida dan lima gas rumah kaca

lainnya, atau bekerja sama dalam perdagangan emisi jika mereka menjaga jumlah atau

menambah emisi gas-gas tersebut, yang telah dikaitkan dengan pemasan global.

Jika berhasil diberlakukan, protokol kyoto diprediksi akan mengurangi rata-rata cuaca

global antara 0,02oC dan 0,28

oC pada tahun 2050. Nama resmi persetujuan ini adalah

Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change

(Protokol Kyoto mengenai Konvensi Perangkat Kerja PBB tentang Perubahan Iklim).

Protokol ini dinegosiasikan dikyoto pada Desember 1997, dibuka untuk

penandatanganan pada 18 Maret 1998 dan ditutup pada 15 Maret 1999. Persetujuan ini

mulai berlaku pada 16 Februari 2005 setelah ratifikasi resmi yang dilakukan Rusia

pada 18 November 2004.

Menurut siaran pers dari program lingkungan PBB : “Protokol Kyoto adalah

sebuah persetujuan sah di mana negara-negara industri akan mengurangi emisi gas

rumah kaca mereka secara kolektif sebesar 5,2% dibandingkan dengan tahun 1990

(namun yang perlu diperhatikan adalah, jika dibandingkan dengan perkiraan jumlah

emisi pada tahun 2010 tanpa protokol, target ini berarti pengurangan sebesar 29%).

Tujuannya adalah untuk mengurangi rata-rata emisi dari enam gas rumah kaca yaitu

karbondioksida, methana, nitrogen oksida, sulfur hexaflorida, HFC, dan PFC, yang

dihitung sebagai rata-rata selama masa lima tahun antara 2008-2012. Target nasional

berkisar dari pengurangan 8% untuk Uni Eropa, 7% untuk Amerika Serikat, 6% untuk

Jepang, 0% untuk Rusia, dan penambahan yang diizinkan sebesar 8% untuk Australia

dan 10% untuk Eslandia”.