EUTROFIKASI

      Danau serta sungai merupakan tempat penampungan dan mengalirnya air tawar yang banyak dimanfaatkan oleh masyarakat sekitarnya untuk berbagai kegiatan seperti pemenuhan air konsumsi, mandi maupun tempat rekreasi. Kini disekitar danau banyak ditumbuhi tumbuhan air yang menyebabkan tertutupnya sebagaian besar danau, pesatnya pertumbuhan tanaman ini menyebabkan penanggulangannya juga sulit, terlebih lagi tumbuhan air yang mati dapat menyebabkan pendangkalan danau serta aroma air danau yang tidak sedap. Sebenarnya, apa yang mengakibatkan hal ini terjadi?

A. Pengertian Eutrofikasi

            Masalah eutrofikasi baru disadari pada dekade awal abad ke-20 saat alga banyak tumbuh di danau-danau dan ekosistem air tawar lainnya. problem ini disinyalir akibat langsung dari aliran limbah danau dan ekosistem air lainnya. melalui penelitian jangka panjang pada berbagai danau kecil dan besar, para peneliti akhirnya bisa menyimpulkan bahwa fosfor merupakan elemen kunci diantara nutrient utama tanaman karbon (C), nitrogen (N), dan fosfor (P) di dalam proses eutrofikasi. Sebuah percobaan berskala besar yang pernah dilakukan pada tahun 1968 terhadap Lake Erie (ELA Lake 226) di Amerika Serikat membuktikan bahwa bagian danau yang hanya ditambahkan karbon dan nitrogen tidak mengalami fenomena alga bloom selama delapan tahun pengamatan. sebaliknya, bagian danau lainnya yang ditambahkan fosfor (dalam bentuk senyawa fosfat) disamping karbon dan nitrogen terbukti nyata mengalami alga bloom.

Istilah eutrofikasi sebenarnya berasal dari bahasa Yunani yang berari nutrisi atau hara (Rukaesih Achmad. 2004). Sehingga eutrofikasi dapat diartikan pencemaran air yang diakibatkan oleh adanya jumlah nutrient yang berlebihan dalam ekosistem air yang mengakibatkan kemerosotan dari kualitas airnya. Eutrofikasi juga dikatakan suatu proses dimana suatu tumbuhan tumbuh dengan sangat cepat dibandingkan pertumbumbuhan normalnya. Proses ini juga sering disebut dengan blooming. Blooming artinya mekar dengan sangat cepat. Air dikatakan eutrofik jika konsentrasi total phosphorus (TP) dalam air berada dalam rentang 35-100 µg/L. eutrofikasi merupakan sebuah proses alamiah di mana perairan yang terkena dampaknya mengalami penuaan secara bertahap dan menjadi lebih produktif bagi tumbuhnya biomassa. Diperlukan proses ribuan tahun untuk sampai pada kondisi eutrofik. Proses alamiah ini, oleh manusia dengan segala aktivitas modernnya, secara tidak disadari dipercepat menjadi dalam hitungan beberapa dekade atau bahkan beberapa tahun saja. Maka tidaklah mengherankan jika eutrofikasi menjadi masalah di hampir ribuan danau di muka Bumi, sebagaimana dikenal lewat fenomena alga bloom.

B. Penyebab Eutrofikasi

Eutrofikasi dapat terjadi secara alamiah dan dapat juga terjadi karena ulah manusia.

a.       Secara Alami

            Eutrofikasi secara alami terjadi dalam waktu yang panjang. Vollenweider (1968) dalam Landner (1976) menyatakan eutrofikasi adalah pengkayaan nutrien yangdikuti oleh kemunduran kualitas air. Definisi yang paling  mendasar membatasi eutrofikasi dalam pengertian pengkayaan badan air dengan nutrien inorganik, khususnya nitrogen dan fosfor. Di perairan eutrof kualitas air buruk, dengan konsentrasi oksigen terlarut yang rendah dan biomassa yang ekstensive. Pada beberapa kasus perairan menjadi saturasi dengan nutrien atau hipertrofik. Pada stadia ini pertumbuhan dibatasi oleh cahaya dan suhu, bukan oleh ketersediaan nutrien. Sistem ekologis cenderung menjadi tidak stabil dan secara periodik crash akibatnya danau mengalami anoksia total diikuti kematian biomassa dalam skala besar (Seller dan Markland, 1987).

Di danau eutrofik, produksi autochtonous bahan organik meningkat dan vegetasi berakar menempati luas permukaan dengan persentase yang lebih besar, sebahagian menyebabkan laju pengendapan badan air. Hasil yang utama peningkatan kesuburan adalah meningkatnya biomassa autotrof. Peningkatan biomassa akan mengakibatkan oksigen super saturasi pada siang hari tetapi pada malam hari karena organisme autotrof dan organisme akuatik lainnya berespirasi maka akan terjadi kekurangan oksigen. Kelimpahan biomassa akhirnya akan menyebabkan deplesi oksigen, karena dekomposisi fitoplanton yang mati (bahan organik) membutuhkan oksigen dengan cepat. Laju deplesi oksigen paling besar di musim panas ketika produksi primer mencapai puncak.

b.      Ulah Manusia

Tindakan manusia yang tidak ramah terhadap lingkungan perairan menyebabkan terjadinya proses eutrofikasi, dimana terjadi peningkatan konsentrasi pospat dalam air. Dari data yang  diperoleh Morse et al, aktivitas masyarakat di era modern dan semakin besarnya populasi manusia menjadi penyumbang lepasnya pospat ke lingkungan air diantaranya (Wikipedia. 2008):

1.      Industri

     Pospat sering ditambahkan ke air untuk mencegah oksidasi besi atau kalsium karbonat berubah bentuk. Jika limbah tersebut dilepaskan ke saluran pembuangan, sungai, danau, atau laut maka pospat ini akan masuk ke badan perairan dan dapat mengakibatkan eutrofikasi.

2.      Detergen

     Detergen yang digunakan untuk mencuci juga merupakan sumber pospat yang umum dalam air limbah. Pada saat ini hampir setiap rumah tangga menggunakan detergen, padahal limbah detergen ini sulit diuraikan oleh bakteri sehingga dapat tetap aktif dalam jangka waktu yang lama.

3.      Pupuk pertanian

     Para petani menggunakan pupuk atau pestisida untuk merawat tanamannya, tapi pemakaian pupuk dan pestisida yang berlebihan dapat mencemari tanah. Limbah pupuk dan pestisida ini akan terbawa aliran air hingga terbawa ke sungai-sungai atau danau-danau disekitarnya.

4.      Limbah manusia

     Mengkonsumsi makanan dan minuman yang mengandung aditif pospat secara berlebihan akan meningkatkan jumlah pospat yang terkandung pada kotoran manusia. Kandungan pospat dari kotoran ini jika terbawa ke perairan tanpa pengolahan akan dapat menimbulkan proses eutrofikasi.

5.      Limbah peternakan

            Pospat sangat dibutuhkan dalam metabolisme, sehingga pospat selalu ada dalam kotoran ternak. Oleh karena itu pada runoff pospat dapat hadir pada badan perairan yang dekat dengan peternakan babi, sapi, dan ayam, serta dalam aktivitas pergudangan.

            Selain kelima hal tersebut, eutrofikasi juga disebabkan oleh faktor lainnya, yaitu:

1.      Pembangunan

            Pembangunan dapat mengakibatkan erosi tanah. Pengeringan lahan basah dan rawa dapat mengakibatkan fosfor yang sebelumnya terikat dalam lapisan tanah menjadi terekspos. Selama masa pembangunan dan setelah pasca pembangunan menjadi stabil, konsentrasi fosfor pada badan air meningkat karena adanya penyerapan secara alamiah baik oleh tumbuhan dan semak belukar. Sejumlah orthofosfat atau polifosfat tertentu ditambahkan ke air untuk penyediaan air bersih selama proses pengolahan air untuk kebutuhan air bersih dan air minum.

2.      Fosfat Pertambangan

            Fosfat pertambangan, konsentrasi, dan prosesnya adalah sumber terlepasnya fosfat ke beberapa area. Fosfat yang umum ditemukan dalam mineral tambang biasanya berbentuk apatite (Ca₅F(PO₄)₃).

3.      Kebakaran Hutan

            Kebakaran hutan dapat mengakibatkan erosi tanah yang dapat mengakibatkan terlepasnya ikatan fosfor dari partikel tanah.

4.      Material Sintetik

            Organofosfat sering ditemukan dalam kandungan material konstruksi agar tahan panas dan juga saat pembuatan plastik. Beberapa bentuk fosfor sederhana terdapat di kimiaorganik sintetik yang sering digunakan untuk insektisida.

C.    Dampak Eutrofikasi

Kandungan fosfat yang terlalu banyak mengakibatkan meningkatnya laju pertumbuhan alga atau tumbuhan berukuran mikro untuk tumbuh berkembang biak dengan pesat. Eutrofikasi ini jelaslah dapat mengganggu kehidupan organisme air yang lain yang ada di dalamnya sehingga dampak yang lebih lanjut dan kompleks ialah dapat merusak dan mengganggu keseimbangan ekosistem perairan di daerah itu. Tumbuhan yang mengalami proses blooming akan membutuhkan kadar akan oksigen lebih banyak dari jumlah biasanya sehingga kadar oksigen dalam perairan itu akan berkurang. Selain itu, alga yang telah mati dan mengendap di dasar perairan merupakan sumber makanan organik untuk berbagai mikroorganisme seperti bakteri. Bakteri mendegradasi materi organik menjadi anorganik melalui proses metabolisme yang membutuhkan oksigen. Tersedianya sumber makanan yang mencukupi telah meningkatkan laju pertumbuhan bakteri di dasar dan sedimen. Proses metabolisme dan jumlah populasi bakteri yang besar tersebut membutuhkan konsumsi oksigen yang tinggi. Selain itu, produk yang dihasilkan bakteri anaerob seperti H₂S, amin dan komponen fosfor adalah senyawa yang mengeluarkan bau menyengat yang tidak sedap dan anyir. Dari proses ini juga disinyalir bahwa NH₃ dan H₂S hasil dekomposisi anaerob pada tingkat konsentrasi tertentu adalah beracun dan dapat membahayakan organisme lain seperti plankton baik itu fitoplankton atau zooplankton atau ikan-ikan kecil lainnya mati, termasuk juga berbahaya untuk manusia. Jika tanaman eceng gondok ini mati, akan terjadi proses pembusukan yang menghabiskan kadar oksigen dalam air dan juga terjadi pengendapan bahan-bahan yang menyebabkan pendangkalan.

D.    Penanganan Eutrofikasi

            Melihat dampak yang ditimbulkan dari eutrofikasi yang terjadi pada danau-danau dan sungai-sungai, maka hal ini memerlukan perhatian yang serius. Menurut Forsberg, yang utama adalah dibutuhkan kebijakan yang kuat untuk mengontrol pertumbuhan penduduk (birth control). Karena apa? Karena sejalan dengan populasi warga Bumi yang terus meningkat, berarti akan meningkat pula kontribusi bagi lepasnya fosfat ke lingkungan air dari sumber-sumber yang disebutkan di atas. Pemerintah juga harus mendorong para pengusaha agar produk detergen tidak lagi mengandung fosfat. Begitu pula produk makanan dan minuman diusahakan juga tidak mengandung bahan aditif fosfat. Di samping itu, dituntut pula peran pemerintah di sektor pertanian agar penggunaan pupuk fosfat tidak berlebihan, serta perannya dalam pengelolaan sektor peternakan yang bisa mencegah lebih banyaknya lagi fosfat lepas ke lingkungan air. Bagi masyarakat dianjurkan untuk tidak berlebihan mengonsumsi makanan dan minuman yang mengandung aditif fosfat.

            Dalam usaha penanggulangan eutrofikasi, ada dua cara yang perlu dilakukan, yaitu sistem input dan sistem output. Sistem input dilakukan dengan mencegah bahan pencemar masuk ke dalam perairan, sedangkan sistem output dilakukan dengan pembersihan perairan yang terkena eutrofikasi (Darmono. 2001).

1.      Sistem input

a.    Menggunakan sarana pengolahan limbah yang baik dan memadai yang dapat menyaring pospat dari aliran limbah industri atau sarana pengolahan limbah lainnya sampai 90%, sebelum air buangannya mengalir ke badan perairan.

b.    Menentukan batas limit kandungan pospat yang diperbolehkan dalam detergen yang digunakan dalam rumah tangga, dan bahan pencuci lainnya untuk mengurangi jumlah pospat yang terbuang dalam sarana pengolahan limbah.

c.    Mengawasi penggunaan lahan, meningkatkan konservasi tanah, pembersihan jalan – jalan secara teratur umtuk mengurangi larutan tanah yang mengandung pupuk, kotoran hewan, dan tanah tercemar yang terbawa arus air dan mengalir ke danau. Petani diwajibkan menanam pepohonan di perbatasan antara tanahnya dengan badan perairan untuk menahan larutan tanah dari lahan mereka yang mengalir ke dalam danau.

d.   Melindungi dan menjaga lahan sekitar pantai dan danau dengan jalan menanam pohon bakau atau tanaman keras lainnya ntuk menyaring bahan pencemar dari aliran air.

2.      Sistem output

a.       Mengeruk sedimen dari dasar perairan untuk mengambil nutrisi yang mengendap bersama algae yang tumbuh subur di atasnya. Hal ini sulit dilakukan untuk perairan yang luas dan dalam. Hasil kerukan mesti dibuang jauh dari lokasi pengerukan, dan cukup menyulitkan karena akan mempengaruhi habitat lokasi buangan kerukan itu.

b.      Memanen atau mengambil tanaman air yang tumbuh di dalam perairan. Hal ini dapat merusak suatu bentuk kehidupan perairan. Selain itu sulit dilakukan untuk perairan yang luas dan diperlukan biaya yang besar.

c.       Memberantas pertumbuhan tanaman pengganggu dengan herbisida atau algasida. Hal ini dapat mencemari perairan sehingga dapat membunuh ikan dan tanaman air lainnya.

d.      Memompa udara ke dalam perairan untuk mencegah kekurangan oksigen dalam air. Tetapi hal ini memerlukan biaya yang mahal.

e.       Memberantas spesies ikan yang mencari makan di dasar air seperti ikan karper, karena dapat mengaduk – aduk unsur nutrisi dalam sedimen sehingga unsur nutrisi tersebut tersebar luas di dalam perairan yang mengakibatkan eutrofikasi.

DAFTAR PUSTAKA

Dominguez. 2008. Eutrofikasi. Diakses pada tanggal 27 maret 2010 dengan alamat:

         http://blog.unila.ac.id/supono/files/2009/09/eutrofikasi.html

Wikipedia. 2008. Eutrofikasi. Diakses pada tanggal 27 maret 2010 dengan alamat:

         http://id.wikipedia.org/wiki/Eutrofikasi

Gita, Adi Sumara. 2009. Eutrofikasi. Singaraja : Undiksha

EFEK RUMAH KACA (Green House Effect)

                                                  

A. PENGENALAN EFEK RUMAH KACA

Efek rumah kaca adalah suatu istilah yang digunakan untuk menjelaskan fenomena terperangkapnya radiasi inframerah oleh atmosfer bumi, yang dapat meningkatkan temperatur rata-rata di permukaan seluruh bumi. Terperangkapnya radiasi inframerah ini disebabkan oleh adanya gas karbondioksida, metana, nitro oksida, dan bermacam gas lain di atmosfer yang di kenal dengan gas rumah kaca. Gas ini membantu menjaga panas bumi untuk proses vital. Gas rumah kaca berperan sebagai selimut udara yang dapat menghangatkan bumi. Jika bumi tidak dikelilingi oleh ‘selimut udara’ hangat, bumi ini akan menjadi terlalu dingin untuk habitat manusia.

Ketika sinar matahari menembus atmosfer dan mencapai bumi, sebagian dipantulkan dan sebagian lagi diserap oleh permukaan bumi. Cahaya yang diserap tersebut akan menghangatkan bumi. Panas di permukaan bumi kemudian memancarkan radiasi infra merah ke atmosfer yang kemudian diserap oleh gas rumah kaca. Gas ini membantu menjaga temperatur bumi. Hal ini terjadi berulang-ulang sehingga menyebabkan temperatur bumi tiap tahun mengalami peningkatan.

                                                 Gambar.1. proses efek rumah kaca

Dengan semakin banyaknya gas-gas rumah kaca yang ada di atmosfer menyebabkan semakin banyak panas matahari dalam bentuk inframerah yang terperangkap di bumi sehingga temperatur bumi meningkat. Temperatur keseluruhan permukaan bumi, yang dirata-ratakan untuk semua musim dan cuaca, bergantung pada keseimbangan yang tepat antara banyak radiasi yang tiba kepada kita dan banyak radiasi yang dipantulkan kembali ke angkasa.

Temperatur rata-rata pada permukaan Bumi telah meningkat 0,18 °C selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)  menyimpulkan bahwa, sebagian besar peningkatan temperatur rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia.

Meningkatnya temperatur bumi diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti naiknya muka air laut, meningkatnya intensitas kejadian cuaca yang ekstrim, serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya gletser dan punahnya berbagai jenis hewan. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.

B.     GAS RUMAH KACA

Menurut Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), yang termasuk gas rumah kaca diantaranya CO₂, NO₂, CH₄, SF₆, PFCs, dan HFCs. Untuk, CO₂, NO₂, dan CH₄ sebagian besar dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil baik dari sektor industri maupun i transportasi. Sementara untuk SF₆, PFCs, dan HFCs sebagian besar merupakan hasil pemakaian aerosol. Gas-gas ini menyumbang kurang dari 1%, tetapi tingkat pemanasannya jauh lebih tinggi dibandingkan CO₂, NO₂, maupun CH₄. Tingkat pemanasan ini ditunjukkan oleh indeks potensi pemanasan global, dimana yang digunakan sebagai parameter adalah CO₂. Di bawah ini adalah tabel gas-gas rumah kaca beserta indeks potensi pemanasan globa menurut UNFCC.

Tabel.1.indeks potensi pemanasan global gas rumah kaca

Nama	Rumus Kimia	GWP untuk 100 tahun
Carbon Dioxide Methane Nitrous Oxide Perflouromethane Perflouroethane Perflourobutane SulphurHexaflouride HFC-23 HFC-32 HFC-43-10 HFC-125 HFC-134a HFC-143a HFC-152a HFC-227ea HFC-236fa HFC-245ca	CO2 CH4 N2O CF4 C2F6 C4F10 SF6 CHF3 CH2F2 C5H2F10 C2HF5 CH2FCF3 C2H3F3 C2H4F2 C3HF7 C3H2F6 C3H3F5	1 21 310 6500 9200 7000 23900 11700 650 1300 2800 1300 3800 140 2900 6300 560

                                                      (Sumber : http://langitbiru89.multiply.com)

Berikut ini akan dijelaskan beberapa gas rumah kaca yang memilki andil besar sebagai penyebab terjadinya efek rumah kaca :

1.      Uap air (H₂O)

Uap air dalam atmosfir terdapat dalam konsentrasi yang cukup luas variasinya, terutama di atmosfer paling bawah. Secara normal kandungan uap air atmosfir berkisar antara 1-3% volume, meskipun udara ada yang hanya mengandung 0,1% tapi juga dapat mencapai 5%. Persentase dari kandungan uap air ini menurun dengan cepat dengan bertambahnya altitude di atmosfer.

Air menyerap radiasi infra merah bahkan lebih kuat dari pada gas CO­₂. Awan terbentuk dari uap air yang memantulkan cahaya yang berasal dari matahari dan memberikan pengaruh kepada penurunan suhu. Sebaliknya pada malam hari uap berfungsi sebagai selimut karena menahan panas dari permukaan bumi dengan menyerap radiasi infra merah. (Achmad, 2004)

Meningkatnya konsentrasi uap air di atmosfir akan meningkatkan efek rumah kaca yang berakibat pada naiknya temperatur. Hal ini justru akan meningkatkan jumlah uap air di atmosfer. Keadaan ini terus berlanjut sampai mencapai titik equilibrium (kesetimbangan). Oleh karena itu, uap air berperan sebagai umpan balik positif terhadap aktivitas manusia yang menghasilkan gas-gas rumah kaca.

2.      Karbon dioksida (CO₂)

Komponen karbon dioksida, CO₂, hanya 0,034 % volume sebagai gas penyusun atmosfer. Hampir sama dengan uap air, karbon dioksida merupakan komponen-komponen yang memilki fungsi utama untuk mengabsorbsi energy infra merah yang dipancarkan kembali oleh bumi. Para ilmuwan mengkhawatirkan bahwa tingkat konsentrasi karbon dioksida yang berubah meningkat tajam akan menyebabkan terjadinya perubahan iklim dibumi sebagai akibat dari terjadinya efk rumah kaca.

Menurut Manahan, terjadinya peningkatan karbon dioksida ini terutama disebabkan oleh meningkatnya pembakaran bahan bakar fosil yang makin hari makin bertambah. Pengukuran yang pernah dilakukan terhadap CO₂ di atmosfer secara kontinu mulai tahun 1960 sampai 1985 di beberapa wilayah atmosfer seperti di antartika ternyata terjadi peningkatan kurang lebih 1 ppm pertahun. Diperkirakan adanya peningkatan suhu global dengan kenaikan suhu rata-rata antara 1,5 sampai 4,5 ⁰C. Akibat dari meningkatnya konsentrasi konsentrasi CO₂ atmosfer juga memberikan efek yang potensial terhadap terjadinya kerusakan lingkungan yang bersifat irreversible (ketanpa-balikan) bahkan melebihi akibat yang ditimbulkan oleh senjata nuklir (Achmad, 2004). Berikut ini disajikan grafik peningkatan CO₂ di daerah Mauna Loa :

Gambar 2. Grafik peningkatan CO₂ di Mauna Loa

Sumbangan utama manusia terhadap jumlah karbon dioksida dalam atmosfer berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, yaitu èminyak bumi, batu bara, dan gas bumi. Penggundulan hutan serta perluasan wilayah pertanian juga meningkatkan jumlah karbondioksida dalam atmosfer.

Menurut data dari Netherlands environmental Assesment Agency disebutkan bahwa ada lima negara yang menjadi penyumbang terbesar buangan CO₂ yaitu China, India, Amerika Serikat, Uni Eropa, dan Rusia. Sumber utama buangan CO₂ adalah dari hasil pembakaran bahan bakar fosil baik industri maupun pembangkit listrik dan proses produksi semen. Grafik di bawah ini merupakan persentase kenaikan masing-masing gas rumah kaca dari tahun 1970 sampai 2004.

Gambar 3. persentase kenaikan masing-masing gas rumah kaca dari tahun 1970 -2004

Gas CO₂  menyumbang hampir 75% (atau setara dengan 45.000 megaton CO₂) dari seluruh kenaikan emisi gas rumah kaca (termasuk methana, nitro oksida, dan gas-gas CFC).

Namun selain efek rumah kaca tersebut, karbon dioksida juga memainkan peranan sangat penting untuk kehidupan tanaman. Karbon dioksida diserap oleh tanaman dengan bantuan sinar matahari dan digunakan dalam proses fotosintesis. Proses yang sama terjadi di lautan di mana karbon dioksida diserap oleh ganggang.

3.      Metana (CH₄)

Metana adalah gas rumah kaca lain yang terdapat secara alami yang merupakan unsur utama dari gas alam. Metana merupakan insulator yang efektif karena  mampu menangkap panas 20 kali lebih banyak dibandingkan dengan gas karbondioksida. Gas ini terdapat dalam jumlah besar pada sumur minyak bumi atau gas bumi.

Metana dihasilkan ketika jenis-jenis mikroorganisme tertentu menguraikan bahan organik pada kondisi tanpa udara (anaerob). Gas ini juga disebut juga gas rawa karena dihasilkan secara alami pada saat pembusukan biomassa di rawa-rawa. Metana mudah terbakar, dan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil sampingan.

Beberapa aktivitas manusia menyebabkan jumlah metana yang dilepaskan ke atmosfer meningkat. Meningkatnya jumlah ternak sapi, kerbau dan sejenisnya merupakan sumber lain penghasil gas metana, karena hewan-hewan ini menghasilkan metana sebagai produk samping hasil pencernaan. Metana juga dihasilkan dalam jumlah cukup banyak pada penguraian sampah dan pembusukan tumbuh-tumbuhan.

Hal yang paling dikhawatirkan para ilmuwan adalah tumbuhan yang membusuk di kutub utara beberapa ribu tahun yang lalu. Miliaran ton metan terbentuk akibat pembususkan ini. Saat kutub utara mulai menghangat, metan yang tersimpan di dasar laut dapat meningkatkan efek rumah kaca di kawasan tersebut yang pada akhirnya akan mempercepat proses pemanasan global.

4.      Ozon (O₃)

Ozon adalah gas rumah kaca yang terdapat secara alami di atmosfer (troposfer, stratosfer). Di troposfer, ozon merupakan zat pencemar hasil sampingan yang terbentuk ketika sinar matahari bereaksi dengan gas buang kendaraan bermotor. Ozon pada troposfer dapat èmengganggu kesehatan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan .

5.      Dinitrogen oksida (N₂O)

Dinitrogen oksida juga gas rumah kaca yang terdapat secara alami di alam. Dulunya gas ini digunakan sebagai anastasi ringan, yang dapat membuat orang tertawa sehingga juga dikenal sebagai ‘gas tertawa’.

Tidak banyak diketahui secara terinci tentang asal dinitrogen oksida dalam atmosfer. Diduga bahwa sumber utamanya, yang mungkin mencakup sampai 90%, merupakan kegiatan mikroorganisme dalam tanah. Pemakaian pupuk nitrogen meningkatkan jumlah gas ini di atmosfer. Dinitrogen oksida juga dihasilkan dalam jumlah kecil oleh pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi, batu bara, gas bumi).

Nitrogen oksida merupakan insulator panas yang dapat menangkap panas 300 kali lebih besar dibandingkan dengan gas karbondioksida. Konsentrasi ini meningkat sebesar 16 % bila dibandingkan  masa pre-industri.

6.      Chloroflourocarbon (CFC)

Chlorofluorocarbon adalah gas buatan yang sifat-sifat, misalnya tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan amat stabil sehingga dapat digunakan dalam berbagai peralatan dan mulai digunakan secara luas setelah Perang Dunia II. Chlorofluorocarbon yang paling banyak digunakan mempunyai nama dagang ‘Freon’.

Sifat stabil dari CFC yang sangat bermanfaat di bumi ini memberikan peluang baginya untuk merusak ozon. CFC yang terdifusi ke stratosfer akan mengalami pemutusan ikatan kimianya oleh radiasi UV-C menghasilkan klor yang bebas dan dan bersifat sangat reaktif,  kemudian mengikat sebuah atom oksigen dari molekul ozon (O₃) sehingga merubah ozon tersebut menjadi molekul oksigen biasa (O₂).

Dua jenis chlorofluorocarbon yang umum digunakan adalah CFC R-11 dan CFC R-12. Zat-zat tersebut digunakan dalam proses mengembangkan busa, di dalam peralatan pendingin ruangan dan lemari es selain juga sebagai pelarut untuk membersihkan mikrochip.

Senyawa khlorofluoro karbon (CFC) juga sangat  membahayakan karena berumur panjang. Menurut Manahan, CFC jenis R-11 dan R-12 rata-rata memiliki umur 17 dan 111 tahun di atmosfer.

C.    MEKANISME TERJADINYA EFEK RUMAH KACA

Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan.

Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas. Sebagian besar radiasi inframerah ini akan tertahan oleh karbon dioksida dan uap air di atmosfer. Hanya sebagian kecil akan lepas ke angkasa luar. Akibat keseluruhannya adalah bahwa permukaan bumi dihangatkan oleh adanya molekul uap air, karbon dioksida, dan semacamnya. Efek penghangatan ini dikenal sebagai efek rumah kaca.

Sedangkan proses secara singkatnya yaitu ketika sinar radiasi matahari menembus kaca sebagai gelombang pendek sehingga panasnya diserapa oleh bumi dan tanaman yang ada di dalam rumah kaca tersebut. Untuk selanjutnya, panas tersebut di radiasikan kembali namun dengan panjang gelombang yang panjang(panjang geklombang berbanding dengan energi) sehingga sinar radiasi tersebut tidak dapat menembus kaca. Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingkan dengan suhu yang di luar rumah kaca.

D.    DAMPAK EFEK RUMAH KACA

Selama era pra-industri, menurut perkiraan efek rumah kaca telah meningkatkan suhu bumi rata-rata sekitar 1˚ sampai 5˚C. kenaikan suhu ini akan menyebabkan terjadinya perubahan iklim yang sangat cepat. Hal ini dapat menyebabkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya sehingga mengurangi kemampuan untuk menyerap karbon dioksida (CO2) di atmosfer. Pemanasan global juga dapat mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menyebabkan naiknya permukaan air laut yang dapat mengancam pemukiman pinggir pantai. (Rukaesih Achmad.2004). Berikut akan dijelaskan beberapa dampak dari pemanasan global sebagai akibat meningkatnya efek rumah kaca.

1.      Cuaca

Para ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil. Es yang akan terapung di perairan utara akan lebih sedikit. Daerah-daerah yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi. Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di beberapa area. Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk meningkat. Daerah hangat akan menjadi lebih lembab karena lebih banyak air  dari lautan yang menguap.

Para ilmuan belum begitu yakin apakah kelembaban tersebut malah akan meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan cahaya matahari kembali ke angkasa luar, di mana hal ini akan menurunkan proses pemanasan (lihat siklus air). Kelembaban yang tinggi akan meningkatkan curah hujan, rata-rata sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam seratus tahun terakhir ini). Badai akan menjadi lebih sering terjadi. 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. Badai topan (hurricane) yang memperoleh kekuatannya dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrim

2.      Tinggi Permukaan laut

Perubahan tinggi rata-rata muka laut diukur dari daerah dengan lingkungan yang stabil secara geologi. Ketika atmosfer menghangat, lapisan permukaan lautan juga akan menghangat, sehingga volumenya akan membesar dan menaikkan tinggi permukaan laut. Pemanasan juga akan mencairkan banyak es di kutub, terutama sekitar Greenland. Tinggi muka laut di seluruh dunia telah meningkat 10 - 25 cm (4 - 10 inchi) selama abad ke-20. Para ilmuan IPCC memprediksi peningkatan lebih lanjut 9 - 88 cm (4 - 35 inchi) pada abad ke-21. Perubahan tinggi muka laut akan sangat mempengaruhi kehidupan di daerah pantai. Kenaikan 100 cm (40 inchi) akan menenggelamkan beberapa daerah serta pulau-pulau di dunia. Erosi dari tebing, pantai, dan bukit pasir akan meningkat. Berikut ini merupakan grafik peningkatan tinggi rata-rata muka laut yang diukur dari daerah dengan lingkungan yang stabil secara geologi.

                         Gambar 4. Grafik peningkatan tinggi rata-rata muka laut 

Sedikit kenaikan tinggi muka laut akan sangat mempengaruhi ekosistem pantai. Ketika tinggi lautan mencapai muara sungai, banjir akibat air pasang akan meningkat di daratan. Negara-negara kaya akan menghabiskan dana yang sangat besar untuk melindungi daerah pantainya, sedangkan negara-negara miskin mungkin hanya dapat melakukan evakuasi dari daerah pantai.

3.      Pertanian

Banyak orang beranggapan bahwa bumi yang hangat akan menghasilkan lebih banyak makanan dari sebelumnya. Namun untuk beberapa tempat hal ini tidaklah benar. Sebagai contoh daerah bagian selatan Kanada, mungkin akan mendapat keuntungan dari lebih tingginya curah hujan dan lebih lamanya masa tanam. Di lain pihak, lahan pertanian tropis semi kering di beberapa  dareah bagian Afrika mungkin tidak dapat tumbuh. Daerah pertanian gurun yang menggunakan air irigasi dari gunung-gunung yang jauh dapat menderita jika snowpack (kumpulan salju) musim dingin, yang berfungsi sebagai reservoir alami, akan mencair sebelum puncak bulan-bulan masa tanam. Tanaman pangan dan hutan dapat mengalami serangan serangga dan penyakit yang lebih hebat.

4.       Hewan dan tumbuhan

Hewan dan tumbuhan menjadi makhluk hidup yang sulit menghindar dari efek pemanasan ini karena sebagian besar lahan telah dikuasai manusia. Dalam pemanasan global, hewan cenderung untuk bermigrasi ke arah kutub atau ke atas pegunungan. Tumbuhan akan mengubah arah pertumbuhannya, mencari daerah baru karena habitat lamanya menjadi terlalu hangat. Akan tetapi, pembangunan manusia akan menghalangi perpindahan ini. Spesies-spesies yang bermigrasi ke utara atau selatan yang terhalangi oleh kota-kota atau lahan-lahan pertanian mungkin akan mati. Beberapa tipe spesies yang tidak mampu secara cepat berpindah menuju kutub mungkin juga akan musnah. Akibatnya ratusan spesies tumbuhan dan hewan terancam punah.

5.      Kesehatan manusia

Di dunia yang hangat, para ilmuan memprediksi bahwa lebih banyak orang yang terkena penyakit atau meninggal karena stres panas. Wabah penyakit yang biasa ditemukan di daerah tropis, seperti penyakit yang diakibatkan nyamuk dan hewan pembawa penyakit lainnya, akan semakin meluas karena mereka dapat berpindah ke daerah yang sebelumnya terlalu dingin bagi mereka. Saat ini, 45 persen penduduk dunia tinggal di daerah di mana mereka dapat tergigit oleh nyamuk pembawa parasit malaria. persentase itu akan meningkat menjadi 60 persen jika temperatur meningkat. Penyakit-penyakit tropis lainnya juga dapat menyebar seperti malaria, demam dengue, demam kuning, dan encephalitis. Para ilmuan juga memprediksi meningkatnya insiden alergi dan penyakit pernafasan karena udara yang lebih hangat akan memperbanyak polutan, spora mold, dan serbuk sari.

E.      USAHA MENGURANGI EFEK RUMAH KACA

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia selalu meningkat. Langkah-langkah yang dilakukan atau yang sedang diskusikan saat ini tidak ada yang dapat mencegah pemanasan global di masa depan. Tantangan yang ada saat ini adalah mengatasi efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah semakin berubahnya iklim di masa depan. Kerusakan yang parah dapat diatasi dengan berbagai cara. Daerah pantai dapat dilindungi dengan dinding dan penghalang untuk mencegah masuknya air laut. Cara lainnya, pemerintah dapat membantu populasi di pantai untuk pindah ke daerah yang lebih tinggi. Beberapa negara, seperti Amerika Serikat, dapat menyelamatkan tumbuhan dan hewan dengan tetap menjaga koridor (jalur) habitatnya, mengosongkan tanah yang belum dibangun dari selatan ke utara. Spesies-spesies dapat secara perlahan-lahan berpindah sepanjang koridor ini untuk menuju ke habitat yang lebih dingin.

Ada dua pendekatan utama untuk memperlambat semakin bertambahnya gas rumah kaca.

1.      Mengurangi jumlah karbondioksida

       Cara yang paling mudah untuk mengurangi jumlah karbondioksida di udara adalah dengan memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi yaitu dengan penerapan konsep hutan kota. Salah satu fungsi hutan kota adalah sebagai "paru-paru kota". Pohon dalam hutan kota akan menyegarkan udara dengan menyerap CO2 dalam proses fotosintesis dan menghasilkan O2 yang sangat diperlukan bagi pernafasan manusia dan hewan.

       Gas karbondioksida juga dapat dihilangkan secara langsung. Caranya dengan menyuntikkan (menginjeksikan) gas tersebut ke sumur-sumur minyak untuk mendorong agar minyak bumi keluar ke permukaan. Injeksi juga bisa dilakukan untuk mengisolasi gas ini di bawah tanah seperti dalam sumur minyak, lapisan batubara atau aquifer. Hal ini telah dilakukan di salah satu anjungan pengeboran lepas pantai Norwegia, di mana karbondioksida yang terbawa ke permukaan bersama gas alam ditangkap dan diinjeksikan kembali ke aquifer sehingga tidak dapat kembali ke permukaan.

       Salah satu sumber penyumbang karbondioksida adalah pembakaran bahan bakar fosil. Pada saat itu, batubara menjadi sumber energi dominan untuk kemudian digantikan oleh minyak bumi pada pertengahan abad ke-19. Pada abad ke-20, energi gas mulai biasa digunakan di dunia sebagai sumber energi. Perubahan tren penggunaan bahan bakar fosil ini sebenarnya secara tidak langsung telah mengurangi jumlah karbondioksida yang dilepas ke udara, karena gas melepaskan karbondioksida lebih sedikit bila dibandingkan dengan minyak apalagi bila dibandingkan dengan batubara. Walaupun demikian, penggunaan energi terbaharui dan energi nuklir lebih mengurangi pelepasan karbondioksida ke udara. Energi Nuklir bahkan tidak melepaskan karbondioksida sama sekali meskipun kontroversial karena alasan keselamatan dan limbahnya yang berbahaya.

2.      Persetujuan internasional

Kerjasama internasional diperlukan untuk mensukseskan pengurangan gas-gas rumah kaca. Di tahun 1992, pada Earth Summit di Rio de Janeiro, Brazil, 150 negara berikrar untuk menghadapi masalah gas rumah kaca dan setuju untuk menterjemahkan maksud ini dalam suatu perjanjian yang mengikat. Pada tahun 1997 di Jepang, 160 negara merumuskan persetujuan yang lebih kuat yang dikenal dengan Protokol Kyoto.

Perjanjian ini, yang belum diimplementasikan, menyerukan kepada 38 negara-negara industri yang memegang persentase paling besar dalam melepaskan gas-gas rumah kaca untuk memotong emisi mereka ke tingkat 5 persen di bawah emisi tahun 1990. Pengurangan ini harus dapat dicapai paling lambat tahun 2012.

Akan tetapi, pada tahun 2001, Presiden Amerika Serikat yang baru terpilih, George W. Bush mengumumkan bahwa perjanjian untuk pengurangan karbondioksida tersebut menelan biaya yang sangat besar. Ia juga menyangkal dengan menyatakan bahwa negara-negara berkembang tidak dibebani dengan persyaratan pengurangan karbondioksida ini. Kyoto Protokol tidak berpengaruh apa-apa bila negara-negara industri yang bertanggung jawab menyumbang 55 persen dari emisi gas rumah kaca pada tahun 1990 tidak meratifikasinya. Persyaratan itu berhasil dipenuhi ketika tahun 2004, Presiden Rusia Vladimir Putin meratifikasi perjanjian ini, memberikan jalan untuk berlakunya perjanjian ini mulai 16 Februari 2005.

Tindakan lainnya yang dapat kita lakukan dalam upaya mengantisipasi pemanasan global adalah dengan mengubah perilaku sehari-hari agar hemat energi. Antara lain dengan cara berikut:

Ö        Menghemat listrik. Contohnya,  gunakan televisi seperlunya. Biasakan mematikan televisi bila tidak digunakan, demikian pula dengan perangkat lainnya seperti DVD, HiFi dan Home Theater, gunakan seterika listrik yang menggunakan sistem pengatur panas otomatis dan aturlah tingkat panas yang diperlukan sesuai dengan bahan pakaiannya, ganti bohlam lampu dengan jenis CFL dan bersihkan lampu karena debu dapat mengurangi tingkat penerangan hingga 5%.

Ö        Jika menggunakan AC, tutup pintu dan jendela selama AC menyala dan atur suhu secukupnya atau sekitar 21-24ºC lalu matikan AC jika tidak digunakan.

Ö        Tanam pohon sebanyak mungkin di lingkungan anda.

Ö        Menjemur pakaian diluar, karena angina dan panas lebih baik dari pada menggunakan mesin dryer (pengering) yang banyak mengeluarkan emisi karbon.

Ö        Gunakan kendaran umum yang bebas emisi. Bike for work salah satu alternatifnya.

Ö        Menghemat penggunaan kertas, karena bahan bakunya berasal dari kayu.

Ö        Say no to plastic, karena hampir semua sampah plastik menghasilkan gas yang berbahaya ketika dibakar. Maka salah satu solusinya adalah dengan mendaur ulang sampah tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Achmad,Rukaesih,Dr. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta : Penerbit Andi

Budiman, Muhammad Roni.  2008. Makalah pemanasan global. Diakses dari http://collegeworldbudiman.blogspot.com/2008/06/bab-i-pendahuluan-1.html. Diakses pada tanggal 17 maret 2010

Silitonga, Pilter M. 2008. Mengurangi Efek Rumah Kaca dengan Konsep Hutan Kota. Diakses dari http://www.kabarindonesia.com/berita.php?pil=4&rubrik=Lingkungan+Hidup. Diakses pada tanggal 17 Maret 2010

Anonim. 2008. Pemanasan Global. Diakses dari http://geo.ugm.ac.id/archives/28. Diakses pada tanggal 17 Maret 2010

Sunarya, Risa Rahmawati. 2009. Adakah dapak positif dari Efek Rumah Kaca?. Diakses dari http://www.chem-is-try.org/ pada tanggla 17 Maret 2010

Soetrisno. 2003.  Apakah yang dimaksud Efek Rumah kaca?. Diakses dari http://www.chem-is-try.org/ pada tanggal 17 Maret 2010

Prasetyo, Yudi. 2008. Waspada Dua Jenis Gas Penyebab Efek Rumah Kaca. Diakses dari http://yudiprasetyo.info/waspada-dua-jenis-gas-penyebab-efek-rumah-kaca/ pada tanggal 17 Maret 2010.

Christianto, Henry. 2009. Efek Rumah Kaca Penyebab Global Warming. Diakses dari http://miongbesar.blogspot.com/2009/09/efek-rumah-kaca-penyebab-global-warming.html pada tanggal 17 Maret 2010

Anonim. 2008. World Greenhouse gas emissions by sector. Diakses dari http://maps.grida.no/library/files/storage/world_greenhouse_gas_bysector.jpg diakses pada tanggal 17 Maret 2010