 |
| Ilustrasi karbon |
Karbon merupakan pembentuk kerangka dasar kehidupan.
Banyak dari kita pernah mendengar kata kata tersebut, tetepi kurang memahami
apa makna sebenarnya dari pernyataan tersebut. Seluruh benda hidup tersusun
dari unsur unsur penyusunnya, dengan elemen paling berlimpah di alam adalah
oksigen, karbon, hidrogen, nitrogen, kalsium dan fosfor. Dari berbagai unsur
tersebut, karbon berperan penting dalam menyusun rangka dasar kehidupan melalui
kemampuannya bergabung dengan unsur lain menjadi komponen penting seperti gula,
pati, lemak dan protein. Bersama-sama, semua jenis senyawa karbon ini mencakup
hampir separuh massa maskhluk hidup.
Karbon juga ada dalam bentuk lain di atmosfer bumi,
tanah, lautan dan juga batuan kerak bumi. Manakala melihat bumi sebagai sebuah
sistem, maka seluruh komponen ini disebut sebagai pool karbon atau dalam sumber lain disebut stock atau reservoir
karbon karena fungsinya sebagai penyimpan cadanga karbon dalam jumlah besar.
Setiap pergerakan atau perpindahan karbon dari salah satu pool ke reservoir
yang lain dikenal sebagai fluxs
(aliran). Dalam sistem yang saling terhubung dan terintegrasi, fluxs
menghubungkan reservoir untuk secara bersama sama menghasilkan daur ataupun
umpanbalik.
Salah satu contoh terbaik sebuah siklus materi adalah
daur karbon yang terjadi di atmosfer. Karbon di atmosfer digunakan oleh
tumbuhan untuk menyusun massa tumbuhan melalui proses fotosintesis. Dalam skala
global, proses ini melibatkan tansfer karbon dalam jumlah besar dari satu pool (atmosfer) ke pool yang lain (tanaman). Seiring berjalannnya waktu,
tanaman terserbut mati dan meluruh menjadi bentuk karbon yang lain. Semua
proses tersebut mengalirkan karbon melalui daur dari berbagai pool dalam ekosistem dan melepaskan
kembali karbon tersebut ke atmosfer. Berbagai jenis daur karbon yang lain juga
terjadi misalnya yang terjadi di lautan.
Dalam skala waktu yang paling singkat dalam orde menit
atau detik, tanaman menangkap karbon dari atmosfer melalui proses fotosintesis
serta melepaskan kembali ke atmosfer melalui proses respirasi. Dalam skala
waktu yang lebih panjang, karbon dari tanaman mati terurai dan terbenam dalam
tanah, dan mungkin akan tetap seperti itu dalam kurun waktu, tahun, dekade atau
abad, sampai dengan tanaman mati tersebut terurai oleh mikroba dan dilepasakan
kembali ke atmosfer. Dalam skala waktu yang lebih tinggi, karbon yang berada
dalam tanah akan terendapkan dalam sedimen, mencegahnya untuk terurai dan
kemudian secara berlahan berubah menjadi minyak bumi, batubara atau gas seperti
yang sekarang kita pakai. Ketika kita membakar senyawa ini, maka kita
melepaskan kembali karbon yang telah tersimpan selama jutaan tahun kembali ke
atmosfer dalam bentuk karbon dioksida.
Daur karbon memiliki peran yang sangat besar dalam
kelangsungan fungsi dan kelanjutan segala kehidupan di planet bumi. Dalam skala
global, daur karbon memegang peran dalam mengatur iklim di bumi melalui
pengaturan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer. Karbon dioksida berperan
penting dalam gejala yang dikenal sebagai efek gas rumah kaca (greenhouse effect), melalui
pemerangkapan panas matahari oleh beberapa jenis gas yang berada di permukaan
bumi dan mencegahnya lepas keluar angkasa. Efek rumah kaca sendiri merupakan
sebuah fenomena alam yang sempurna, dan tanpanya bumi akan merupakan suatu
tempat yang sangat dingin dan tidak mungkin ditinggali makhluk hidup. Tetapi seperti
dengan kasus lain, terlalui banyak hal baik akan membawa konsekuensi buruk, dan
peningkatan konsentrasi gas rumah kaca secara tidak alami di atmosfer telah
menyebabkan planet bumi menjadi lebih panas.
Dalam beberapa tahun terakhir, karbon dioksida telah
menerima perhatian yang sangat besar terkait dengan peningkatan konsentrsinya
di atmosfer yang mencapai 30% lebih besar dari kondisi normal, dan angka
tersebut akan terus meningkat dalam beberapa tahun mendatang. Para ilmuan telah
menunjukan bahwa kenaikan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer tersebut
terjadi sebagai akibat dari berbagai aktivitas manusia seperti pembakaran bahan
bakar fosil dan perusakan hutan yang dilakukan dalam kurun waktu 150 tahun
terakhir. Karena karbon dioksida merupakan gas rumah kaca, maka peningkatan
konsentrasinya di atmosefer dipercaya telah menyebabkan kenaikan suhu secara
global. Inilah penyebab utama terjadinya perubahan iklim, dan inilah alasan
utama meningkatknya ketertarikan terhadap karbon dan daurnya.
Dalam daur karbon reservoir bumi dapat berfungsi
ganda, sebagai sumber karbon ke atmosfer (source)
dan juga berfungsi sebagai penyimpan karbon (sink) yang diambil dari udara.
Jika kedua arah fluks karbon tersebut berada pada harga yang sama besar maka
daur karbon dinyatakan sebagai dalam kesetimbangan dan tidak ada perubahan ukuran dari reservoir
seiring perubahan waktu. Menjaga jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam
jumlah tetap merupakan langkah tepat untuk menjaga kesetabilan temperatur rata
rata planet bumi. Akan tetapi, penggunaan bahan bakar fosil dan alih fungsi
hutan telah menjadikan aliran karbon ke atmosfer melebihi kemampuan alam untuk
menyimpan karbon melalui lautan, hutan dan sejenisnya, sehingga ukuran
reservoir karbon di atmosfer cenderung meningkat. Keadaan inilah yang saat ini
ditengarai sebagai penyebab meningkatnya suhu global pertanda terjadinya
perubahan iklim. Sejauh mana konsentrasi karbon dioksida akan meningkat dimasa
mendatang sangat tergantung kepada seberapa banyak karbon yang dilepaskan
manusia dan seberapa besar karbon yang
mampu diserap berbagai reservoir karbon alami planet bumi. Secara sederhana
semuanya akan sangat tergantung kepada proses daur karbon yang terjadi di alam.
Adapted from
Global Carbon Cycle, University of New Hamshire
Visit my blog at www.maszoom.blogspot.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar