Perubahan Iklim (Global warming)

Perubahan Iklim

Sebagian sinar matahari yang masuk ke bumi dipantulkan ke angkasa, dan secara alami akan diserap oleh gas-gas atmosfer yang menyelimuti bumi. Sinar itu pun kemudian terperangkap di bumi. Situasi ini juga terjadi di dalam rumah kaca yaitu pada saat panas yang masuk terperangkap di dalamnya dan menghangatkan seisi rumah kaca tersebut. Fenomena yang terjadi di bumi lalu dinamakan efek rumah kaca, sedangkan gas-gas penyerap sinar disebut gas rumah kaca. Apabila efek rumah kaca tidak terjadi di bumi boleh jadi bumi akan menjadi tempat yang tidak nyaman untuk dihuni, karena akan bersuhu 33^oC lebih dingin!

Gas rumah kaca ( seperti : CO₂, CH₄, N₂O, HFCS, PFCS, dan SF₆) dihasilkan dari kegiatan pembakaran bahan bakar fosil, mulai dari memasak sampai Pembangkit Listrik. Karena kegiatan tersebut sangat umum dilakukan manusia, maka seiring dengan meningkatnya populasi manusia, konsentrasi Gas rumah kaca (GRK) pun meningkat. Akibatnya, semakin banyak sinar yang terperangkap di dalam bumi. Perubahan iklim berubah secara perlahan tapi pasti. Suhu permukaan bumi pun memanas. Panas ini kita kenal sebagai pemanasan global (Global warming).

Apa yang akan terjadi jika efek rumah kaca tidak diantisipasi? Peneliti lingkungan hidup di Indonesia memperkirakan naiknya permukaan air laut setinggi 60 cm di tahun 2070. Penduduk pesisir akan kehilangan tempat tinggalnya, dan kita bisa say goodbye ke industri pariwisata bahari. Selain itu perubahan iklim akan mengakibatkan suhu dan pola hujan yang tidak tentu, sehingga para petani akan kesulitan menentukan masa kerjanya. Untuk lingkup yang lebih besar, keanekaragaman hayati dunia terancam punah, karena habitat individu akan terdegradasi dan hanya individu yang kuat saja yang bisa melewati seleksi alam. Secara hitungan ekonomis, global warming merugikan dunia sebanyak 5 triliun dollar AS.

Protokol Kyoto

Syukurlah para ahli lingkungan hidup telah sejak lama memperkirakan "tragedi" global warming ini. Di Stockholm pada Konferensi PBB tentang Lingkungan Hidup Manusia (Human Environmental) tahun 1972, masyarakat internasional bertemu pertama kalinya untuk membahas situasi lingkungan hidup secara global. Pada peringatan kedua puluh tahun pertemuan Stockholm tersebut, digelarlah konferensi bumi di Rio de Jainero tahun 1992. Di konferensi ini ditandatanganilah Konvensi PBB untuk Perubahan Iklim (UNFCCC). UNFCC memiliki tujuan utama berupa menstabilkan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer hingga berada di tingkat aman.

UNFCCC mengatur lebih lanjut ketentuan yang mengikat mengenai perubahan iklim ini. Desember 1997 di Kyoto, Protokol Kyoto ditandatangani oleh 84 negara dan tetap terbuka untuk ditandatangani/diaksesi sampai Maret 1999 oleh negara-negara lain di Markas Besar PBB, New York. Protokol ini berkomitmen bagi 38 negara industri untuk memotong emisi GRK mereka antara tahun 2008 sampai 2012 menjadi 5,2% di bawah tingkat GRK mereka di tahun 1990.

Ada tiga mekanisme yang diatur di Protokol Kyoto ini yaitu berupa joint implementation; Clean Development Mechanism; dan Emission Trading. Joint Implementation (implementasi bersama) adalah kerja sama antar negara maju untuk mengurangi emisi GRK mereka. Clean Development Mechanisme (Mekanisme Penmbangunan Bersih) adalah win-win solution antara negara maju dan negara berkembang, di mana negara maju berinvestasi di negara berkembang dalam proyek yang dapat megurangi emisi GRK dengan imbalan sertifikat pengurangan emisi (CER) bagi negara maju tersebut. Emission Trading (Perdagangan emisi) adalah perdangan emisi antar negara maju.

Desember 2004, Indonesia pada akhirnya meratifikasi Protokol Kyoto melalui UU no 17 tahun 2004. Indonesia akan menerima banyak keuntungan dari Protokol Kyoto. Melalui dana yang disalurkan Indonesia akan bisa meningkatkan kemampuan untuk beradaptasi dengan perubahan iklim ini. Lewat CDM, Indonesia memiliki potensi pengurangan emisi sampai sebesar 300 juta ton dan diperkirakan bernilai US$ 1,26 miliar. Kegiatan CDM lainnya yang tengah dipersiapkan di Indonesia adalah mengganti pembangkit listrik batubara dengan geoterma, dan efisiensi energi untuk produksi pabrik Indocement.

Tahun 2001, Amerika Serikat berkeputusan untuk menarik dukungannya terhadap Protokol Kyoto. Keputusan ini dikecam oleh rakyat Amerika sendiri dan juga oleh pemimpin negara lain di dunia. Tidak kurang mantan Presiden Jimmy Carter, Michael Gorbachev, bahkan oleh ilmuwan Stephen Hawking dan aktor Harrison Ford yang membuat surat terbuka di majalah Time edisi April 2001. Alasan yang dipakai pemerintahan Bush adalah pengurangan emisi akan mengguncang perekonomian mereka.

Rusia juga sempat menarik dukungan mereka terhadap Protokol Kyoto. Hal ini sempat membuat dunia khawatir Protokol Kyoto tidak akan berkekuatan hukum secara internasional karena tidak memenuhi persyaratannya. Persyaratan Protokol Kyoto yang harus dipenuhi adalah keharusan bahwa Protokol itu diratifikasi oleh minimal 55 negara dan total emisi negara maju yang meratifikasi minimal 55% total emisi negara tersebut di tahun 1990. Tapi akhirnya pada November 2004 Rusia meratifikasi Protokol Kyoto.

Pada 16 Februari 2005 lalu, setelah melewati perjalanan yang cukup panjang Protokol Kyoto berkekuatan hukum secara internasional - dan mesti dicatat tanpa diratifikasi Amerika Serikat yang notabene merupakan kontributor emisi terbesar dunia. Masyarakat seluruh dunia menyambut gembira dan sebagian besar negara di dunia ber"pesta" menyambutnya. Namun perlu diingat, Protokol Kyoto pun baru dapat dipraktekkan di tahun-tahun mendatang sedangkan the damage had been done dan telah dilakukan dalam kurun waktu yang cukup lama. Tidak ada yang bisa kita lakukan untuk mewujudkan suhu bumi seperti sedia kala. Meskipun begitu Protokol Kyoto telah menjadi semacam pengingat bagi seluruh umat manusia untuk tidak bertindak sebodoh sebelumnya untuk makin merusakkan bumi.

Lapisan Ozon Ozon adalah salah satu daripada gas-gas yang membentuk atmosfera. Molekul dwiatom oksigen (O2) yang kita bernafas membentuk hampir-hampir 20% atmosfera. Pembentukan ozon (O3), molekul triatom oksigen kurang banyak dalam atmosfera yang mana kandungannya hanya 1/3,000,000 daripada gas atmosfera. Kepentingan Ozon Ozon tertumpu di bawah stratosfera di antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang dikenali sebagai ‘lapisan ozon’. Ozon terhasil dengan pelbagai tindakbalas kimia, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfera adalah penyerapan tenaga sinaran ultra-lembayung (UV) daripada matahari. Ozon (O3) dihasilkan apabila O2 menyerap sinaran UV pada jarak gelombang 242 nanometer dan disingkirkan dengan foto-pengasingan dari sinaran bagi jarak gelombang yang besar daripada 290 nm. O3  juga merupakan penyerap utama sinaran UV antara 200 dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini adalah efektif dalam mengekalkan kemalaran bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinaran UV. UV dikaitkan dengan pembentukan kanser kulit dan kerosakan genetik. Peningkatan paras UV juga mempunyai kesan kurang baik terhadap sistem imunisasi haiwan, organisma akuatik dalam rantai makanan, tumbuhan dan tanaman. Penyerapan sinaran UV berbahaya oleh ozon stratosfera amat penting untuk semua hidupan di bumi.                      Keseimbangan Ozon Jumlah ozon dalam atmosfera berubah mengikut lokasi geografi dan musim. Ozon disukat dalam unit Dobson (Du) yang mana, sebagai contoh, 300 Du setara dengan 3 mm tebal lapisan ozon yang tulen jika dimampat ke tekanan paras laut. Sebahagian besar ozon stratosfera dihasilkan di kawasan tropika dan diangkut ke latitud yang tinggi dengan skala-besar putaran atmosfera semasa musim sejuk hingga musim bunga.  Umumnya kawasan tropika memiliki ozon yang rendah. Ancaman dari Kloroflorokarbon (CFC) Ancaman yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah pengenalan kloroflorokarbon (CFCs) buatan manusia yang meningkatkan kadar penyingkiran ozon menyebabkan kemerosotan beransur-ansur dalam paras ozon global. CFCs digunakan oleh masyarakat moden dengan cara yang tidak terkira banyak, dalam peti sejuk, bahan dorong dalam penyembur, pembuatan busa dan bahan pelarut terutamanya bagi kilang-kilang elektronik. Hayat bagi CFCs bermaksud bahawa satu molekul yang dibebaskan hari ini boleh wujud 50 hingga 100 tahun dalam atmosfera sebelum dihapuskan. Bagi tempoh kira-kira 5 tahun, CFCs bergerak naik dengan perlahan ke dalam stratosfera (10 – 50 km). Di atas lapisan ozon utama, pertengahan julat ketinggian 20 –25 km, kurang UV diserap oleh ozon. Molekul CFC terurai setelah bertindakbalas dengan UV, dan membebaskan atom klorin. Atom klorin ini berupaya untuk memusnahkan ozon.

‘Lubang’ Ozon

‘Lubang’ ozon di Antartik disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara altitud tertentu seluruh Antartika pada musim bunga. Penipisan tersebut dikesan setiap tahun sejak sedekad yang lalu. Pembentukan ‘lubang’ tersebut berlaku setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musin bunga atau awal musim panas.

Dalam bulan Oktober 1987,1989,1990 dan 1991, lubang ozon yang dalam telah diperhati bagi seluruh Antartika dengan kenaikan 60% pengurangan ozon berbanding dengan paras lubang pra-ozon. Dalam Oktober 1991, paras terendah atmosfera ozon yang pernah direkodkan telah berlaku di seluruh Antartica.

Terdapat dua sebab utama bagi ‘lubang’ – peningkatan CFC dikesan di atmosfera, dan keunikan persekitaran kajicuaca pada musim sejuk seluruh Antartica. Antara altitud tertentu di Antartika, suhu stratosfera yang sejuk membenarkan kristal ais dibentuk.

Dalam awan tersebut, molekul klorin dibebaskan dari CFC semasa kegelapan kutub sejuk. Apabila sinaran matahari bermula pada bulan September di seluruh Antartika, bilangan molekul-molekul klorin ini akan berkurangan  akibat tindakan UV kerana pembentukan atom klorin pemusnah-ozon.

Kemerosotan Ozon Global

Pengukuran latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolum ozon pada musin sejuk dan panas bagi kedua-dua hemisfera utara dan selatan pada garis lintang tengah dan tinggi. Di dapati aliran ke bawah ini pada tahun1980 agak besar bila berbanding tahun 1970. Tiada statistik aliran signifikan dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan komputer model bagi pemusnahan stratosfera ozon dapat menjelaskan pemerhatian aliran jumlah ozon di latitud pertengahan pada musim panas, tetapi hanya sebahagian daripadanya pada musin sejuk. Ini bermakna bahawa pada masa hadapan perubahan global ozon belum boleh diramalkan lagi

Pengukuran Ozon

Jumlah ozon diukur dengan beberapa cara:

Satelit

Penggunaan satelit mengelilingi kutub seperti Satelit NASA Nimbus7 yang membawa peralatan “Total Ozone Mapping Spectrometer” (TOMS) telah merevolusikan pemantauan ozon sejak 20 tahun yang lalu. Kedudukan yang baik di atas cakerawala dan keupayaan setiap satelit untuk perjalanan mendatar seluruh glob, menyediakan liputan yang lebih baik dari stesen daratan. Ini sangat tinggi nilainya bagi menentukan aliran global. Ketepatan sensor satelit menggunakan prinsip yang sama dengan spektrofotometer Dobson.

Spektrofotometer Dobson

Spektrofotometer pertama direka pada tahun 1920 oleh Gordon Dobson bagi tujuan mengukur jumlah ozon. Kini terdapat lebih kurang 80 jenis alat ini digunakan di seluruh dunia untuk mengukur jumlah ozon. Spektrofotometer Dobson mengukur ozon dengan membanding jumlah sinaran pada jarak dua ultraungu. Satu jarak gelombang terjejas kuat dengan ozon manakala yang satu lagi tidak. Perbezaan antara jumlah dua sinaran secara langsung berhubungkait dengan jumlah ozon.

Ozon sonde

Ozon sonde adalah sel elektrokimia dan penghantar radio yang dilekatkan kepada belon yang berisi gas hidrogen yang mana boleh mencapai ketinggian kira-kira 35 km. Udara dimasukkan ke dalam sel kecil dengan pam. Pelarut dalam sel bertindakbalas dengan ozon, menghasilkan arus eletrik yang mana  berkadar dengan jumlah ozon. Isyarat dari sel ditukarkan kepada kod dan dihantar melalui radio kepada penerima stesen. Dari pelepasan belon sehingga kegagalan, lazimnya kira-kira 35 km, sonde ini menyediakan taburan menegak ozon.

Tindakan Dunia

Dalam tahun 1975, dikhuatiri bahawa aktiviti manusia akan mengancam lapisan ozon. Oleh itu atas permintaan “United Nations Environment Programme” (UNEP), WMO memulakan Penyelidikan Ozon Global dan Projek Pemantauan untuk mengkoordinasi secara jangka panjang pemantauan dan penyelidikan ozon.

Kesemua data dari tapak pemantauan di seluruh dunia dihantar ke Pusat Data Ozon Dunia di Toronto, Kanada, yang mana tersedia kepada masyarakat saintifik antarabangsa.

Dalam tahun 1977, mesyuarat pakar UNEP mengambil tindakan Perancangan Dunia terhadap lapisan ozon; dalam tahun 1987, UNEP mengambil Protokol Montreal ke atas bahan yang mengurangkan lapisan ozon.

Protokol ini memperkenalkan siri sukatan, termasuk jadual tindakan, mengawal penghasilan dan pembebasan CFC ke alam sekitar. Ini membolehkan paras pengunaan dan penghasilan berkaitan CFC untuk turun ke paras semasa 1986 pada tahun 1989, dan pengurangan sebanyak 50% pada 1999.