UNIVERSITAS NEGERI MANADO | FISIKA GEOTHERMAL

Pemanasan Global dan Penipisan Lapisan Ozon

TUGAS MANDIRI

PKLH

http://mbojo.files.wordpress.com/2008/07/grk-1.jpg

A. FENOMENA PEMANASAN GLOBAL

Pemanasan global (global warming) adalah suatu keadaan dimana suhu di permukaan bumi menjadi lebih panas dibanding suhu normal, baik pada atmosfer, lautan, maupun daratan. Pemanasan global pada dasarnya merupakan fenomena kenaikan temperatur yang bersifat global yang terjadi setlap tahunnya.

Pemanasan global menyebabkan suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0,74 ± 0,18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir, dan diprediksi akan terus meningkat mencapai 1,5 - 6,4 °C sampai pada akhir abad ke 21. Kenaikan temperatur tersebut berkaitan dengan efek rumah kaca (greenhouse effect) yang disebabkan oleh meningkatnya emisi gas-gas seperti karbondioksida (CO2), metana (CH4), dinitrooksida (N2O), chlorofluorocarbon (CFC), terutama oleh gas karbondioksida, sehingga energi radiasi matahari yang seharusnya dipantulkan kembali ke luar angkasa justru terperangkap dalam atmosfer bumi. Hal itu menyebabkan perubahan yang ekstrim pada cuaca dan iklim dunia dan mengganggu keseimbangan alam.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), suatu grup ahli tingkat dunia (terdiri dari ratusan ahli) yang disponsori oleh Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) menyimpulkan bahwa sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya 30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.

Beberapa hal yang masih diragukan para ilmuwan adalah mengenai jumlah pemanasan yang diperkirakan akan terjadi pada masa depan, dan bagaimana pemanasan serta perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke daerah yang lain. Hingga saat

ini masih terjadi perdebatan politik dan publik di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap konsekuensi-konsekuensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.

B. PENYEBAB PEMANASAN GLOBAL

Pemanasan global merupakan fenomena global yang disebabkan oleh aktivitas manusia di seluruh dunia, pertambahan populasi penduduk, serta pertumbuhan teknologi dan industri. Oleh karena itu peristiwa ini berdampak global. Beberapa aktivitas manusia yang menyebabkan terjadinya pemanasan global terdiri dari:

1. Konsumsi Energi Bahan Bakar Fosil

Sektor industri merupakan penyumbang emisi karbon terbesar, sedangkan sektor transportasi menempati posisi kedua. Menurut Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (2003), konsumsi energi bahan bakar fosil memakan sebanyak 70% dari total konsumsi energi, sedangkan listrik menempati posisi kedua dengan memakan 10% dari total konsumsi energi. Dari sektor ini, Indonesia mengemisikan gas rumah kaca sebesar 24,84% dari total emisi gas rumah kaca.

Indonesia termasuk negara pengkonsumsi energi terbesar di Asia setelah Cina, Jepang, India dan Korea Selatan. Konsumsi energi yang besar ini diperoleh karena banyaknya penduduk yang menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber energinya, walaupun dalam perhitungan penggunaan energi per orang di negara berkembang, tidak sebesar penggunaan energi per orang di negara maju. Menurut Prof. Emil Salim, Amerika Serikat mengemisikan 20 ton CO2/orang per tahun dengan jumlah penduduk 1,1 milyar penduduk, Cina mengemisikan 3 ton CO2/orang per tahun dengan jumlah 1,3 milyar penduduk, sementara India mengemisikan 1,2 ton CO2/orang dengan jumlah 1 milyar penduduk.

Dengan demikian, banyaknya gas rumah kaca yang dibuang ke atmosfer dari sektor ini berkaitan dengan gaya hidup dan jumlah penduduk. Amerika Serikat merupakan negara dengan penduduk yang mempunyai gaya hidup sangat boros, dalam mengkonsumsi energi yang berasal dari bahan bakar fosil, berbeda dengan negara berkembang yang mengemisikan sejumlah gas rumah kaca, karena akumulasi banyaknya penduduk.

2. Sampah

Sampah menghasilkan gas metana (CH4). Diperkirakan 1 ton sampah padat menghasilkan 50 kg gas metana. Sampah merupakan masalah besar yang dihadapi kota-kota di Indonesia. Menurut Kementerian Negara Lingkungan Hidup pada tahun 1995 rata-rata orang di perkotaan di Indonesia menghasilkan sampah sebanyak 0,8 kg/hari dan pada tahun 2000 terus meningkat menjadi 1 kg/hari. Dilain pihak jumlah penduduk terus meningkat sehingga, diperkirakan, pada tahun 2020 sampah yang dihasilkan mencapai 500 juta kg/hari atau 190 ribu ton/tahun. Dengan jumlah ini maka sampah akan mengemisikan gas metana sebesar 9500 ton/tahun. Dengan demikian, sampah di perkotaan merupakan sektor yang sangat potensial, mempercepat proses terjadinya pemanasan global.

3. Kerusakan hutan

Salah satu fungsi tumbuhan yaitu menyerap karbondioksida (CO2), yang merupakan salah satu dari gas rumah kaca, dan mengubahnya menjadi oksigen (O2). Saat ini di Indonesia diketahui telah terjadi kerusakan hutan yang cukup parah. Laju kerusakan hutan di Indonesia, menurut data dari Forest Watch Indonesia (2001), sekitar 2,2 juta/tahun. Kerusakan hutan tersebut disebabkan oleh kebakaran hutan, perubahan tata guna lahan, antara lain perubahan hutan menjadi perkebunan dengan tanaman tunggal secara besar-besaran, misalnya perkebunan kelapa sawit, serta kerusakan-kerusakan yang ditimbulkan oleh pemegang Hak Pengusahaan Hutan (HPH) dan Hutan Tanaman Industri (HTI). Dengan kerusakan seperti tersebut diatas, tentu saja proses penyerapan karbondioksida tidak dapat optimal. Hal ini akan mempercepat terjadinya pemanasan global.

4. Pertanian dan Peternakan

Sektor ini memberikan kontribusi terhadap peningkatan emisi gas rumah kaca melalui sawah-sawah yang tergenang yang menghasilkan gas metana, pemanfaatan pupuk kimia yang berlebihan serta praktek pertanian, pembakaran sisa-sisa tanaman, dan pembusukan sisa-sisa pertanian, serta pembusukan kotoran ternak khususnya sapi. Dari sektor ini gas rumah kaca yang dihasilkan yaitu gas metana (CH4) dan gas dinitro oksida (N20). Di Indonesia, sektor pertanian dan peternakan menyumbang emisi gas rumah kaca sebesar 8,05 % dari total gas rumah kaca yang diemisikan ke atmosfer.

C. DAMPAK PEMANASAN GLOBAL

Sebagai sebuah fenomena global, dampak pemanasan global dirasakan oleh seluruh umat manusia di dunia, termasuk Indonesia. Posisi Indonesia sebagai negara kepulauan, menempatkan Indonesia dalam kondisi yang rentan menghadapi terjadinya pemanasan global. Sebagai akibat terjadinya pemanasan global, Indonesia akan menghadapi peristiwa :

Kenaikan Temperatur Global, menyebabkan mencairnya es di kutub utara dan selatan, sehingga mengakibatkan terjadinya pemuaian massa air laut, dan kenaikan permukaan air laut. Hal ini akan menurunkan produksi tambak ikan dan udang, serta terjadinya pemutihan terumbu karang (coral bleaching), dan punahnya berbagai jenis ikan. Selain itu, naiknya permukaan air laut akan mengakibatkan pulau-pulau kecil dan daerah landai akan hilang. Ancaman lain yang dihadapi masyarakat yaitu memburuknya kualitas air tanah, sebagai akibat dari masuknya atau merembesnya air laut, serta infrastruktur perkotaan yang mengalami kerusakan, sebagai akibat tergenang oleh air laut.

Pergeseran Musim sebagai akibat dari adanya perubahan pola curah hujan. Perubahan iklim mengakibatkan intensitas hujan yang tinggi pada periode yang singkat serta musim kemarau yang panjang. Di beberapa tempat terjadi peningkatan curah hujan sehingga meningkatkan peluang terjadinya banjir dan tanah longsor, sementara di tempat lain terjadi penurunan curah hujan yang berpotensi menimbulkan kekeringan. Sebagian besar Daerah Aliran Sungai (DAS) akan terjadi perbedaan tingkat air pasang dan surut yang makin tajam. Hal ini mengakibatkan meningkatnya kekerapan terjadinya banjir atau kekeringan. Kondisi ini akan semakin parah apabila daya tampung badan sungai atau waduk tidak terpelihara akibat erosi.

Kedua peristiwa tersebut akan menimbulkan dampak pada beberapa sektor :

1. Kehutanan.

Terjadinya pergantian beberapa spesies flora dan fauna. Kenaikan suhu akan menjadi faktor penyeleksi alam, dimana spesies yang mampu beradaptasi akan bertahan dan, bahkan kemungkinan akan berkembang biak dengan pesat. Sedangkan spesies yang tidak mampu beradaptasi, akan mengalami kepunahan. Adanya kebakaran hutan yang terjadi merupakan akibat dari peningkatan suhu di sekitar hutan, sehingga menyebabkan rumput-rumput dan ranting yang mengering mudah terbakar. Selain itu, kebakaran hutan menyebabkan punahnya berbagai keanekaragaman hayati.

2. Perikanan.

Peningkatan suhu air laut mengakibatkan terjadinya pemutihan terumbu karang, dan selanjutnya matinya terumbu karang, sebagai habitat bagi berbagai jenis ikan. Suhu air laut yang meningkat juga memicu terjadinya migrasi ikan yang sensitif terhadap perubahan suhu secara besar-besaran menuju ke daerah yang lebih dingin. Peristiwa matinya terumbu karang dan migrasi ikan, secara ekonomis, merugikan nelayan karena menurunkan hasil tangkapan mereka.

3. Pertanian.

Pada umumnya, semua bentuk sistem pertanian sensitif terhadap perubahan iklim. Perubahan iklim berakibat pada pergeseran musim dan perubahan pola curah hujan. Hal tersebut berdampak pada pola pertanian, misalnya keterlambatan musim tanam atau panen, kegagalan penanaman, atau panen karena banjir, tanah longsor dan kekeringan. Sehingga akan terjadi penurunan produksi pangan. Singkatnya, perubahan iklim akan mempengaruhi ketahanan pangan nasional.

4. Kesehatan.

Dampak pemanasan global pada sektor ini yaitu meningkatkan frekuensi penyakit tropis atau penyakit yang menular melalui air (waterborne disease), misalnya penyakit yang ditularkan oleh nyamuk (malaria dan demam berdarah), mewabahnya diare, penyakit kencing tikus atau leptospirasis dan penyakit kulit. Kenaikan suhu udara akan menyebabkan masa inkubasi nyamuk semakin pendek sehingga nyamuk makin cepat untuk berkembangbiak. Bencana banjir yang melanda akan menyebabkan terkontaminasinya persediaan air bersih sehingga menimbulkan wabah penyakit diare dan penyakit leptospirosis pada masa pasca banjir. Sementara itu, kemarau panjang akan mengakibatkan krisis air bersih sehingga berdampak timbulnya penyakit diare dan penyakit kulit. Penyakit Infeksi Saluran Pernafasan Akut (ISPA) juga menjadi ancaman seiring dengan terjadinya kebakaran hutan.

D. PENGENDALIAN PEMANASAN GLOBAL

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkat sebesar 1 persen per-tahun. Langkah-langkah yang dilakukan atau yang sedang diskusikan saat ini tidak ada yang dapat mencegah pemanasan global pada masa depan. Tantangan yang ada saat ini adalah mengatasi efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah semakin berubahnya iklim pada masa depan.

Kerusakan yang parah dapat di atasi 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. Pertama, mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut atau komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut carbon sequestration (menghilangkan karbon). Kedua, mengurangi produksi gas rumah kaca.

Menghilangkan karbon

Cara yang paling mudah untuk menghilangkan karbon dioksida di udara adalah dengan memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon, terutama yang muda dan cepat pertumbuhannya, menyerap karbon dioksida yang sangat banyak, memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya. Di seluruh dunia, tingkat perambahan hutan telah mencapai level yang mengkhawatirkan. Di banyak area, tanaman yang tumbuh kembali sedikit sekali karena tanah kehilangan kesuburannya ketika diubah untuk kegunaan yang lain, seperti untuk lahan pertanian atau pembangunan rumah tinggal. Langkah untuk mengatasi hal ini adalah dengan penghutanan kembali yang berperan dalam mengurangi semakin bertambahnya gas rumah kaca.

Gas karbon dioksida 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, dimana karbon dioksida yang terbawa ke permukaan bersama gas alam ditangkap dan diinjeksikan kembali ke aquifer sehingga tidak dapat kembali ke permukaan.

Salah satu sumber penyumbang karbon dioksida adalah pembakaran bahan bakar fosil. Penggunaan bahan bakar fosil mulai meningkat pesat sejak Revolusi Industri pada abad ke-18. 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 karbon dioksida yang dilepas ke udara, karena gas melepaskan karbon dioksida lebih sedikit bila dibandingkan dengan minyak apalagi bila dibandingkan dengan batubara. Walaupun demikian, penggunaan energi terbaharui dan energi nuklir lebih mengurangi pelepasan karbon dioksida ke udara. Energi nuklir, walaupun kontroversial karena alasan keselamatan dan limbahnya yang berbahaya, tetapi tidak melepas karbon dioksida sama sekali.

Persetujuan internasional

Kerjasama internasional diperlukan untuk mensukseskan pengurangan gas-gas rumah kaca penyebab pemanasan global. Pada 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. Pada mulanya, Amerika Serikat mengajukan diri untuk melakukan pemotongan yang lebih ambisius, menjanjikan pengurangan emisi hingga 7 persen di bawah tingkat 1990; Uni Eropa, yang menginginkan perjanjian yang lebih keras, berkomitmen 8 persen; dan Jepang 6 persen. Sisa 122 negara lainnya, sebagian besar negara berkembang, tidak diminta untuk berkomitmen dalam pengurangan emisi gas.

Pada suatu negara dengan kebijakan lingkungan yang ketat, ekonominya dapat terus tumbuh walaupun berbagai macam polusi telah dikurangi. Akan tetapi membatasi emisi karbon dioksida terbukti sulit dilakukan. Sebagai contoh, Belanda, negara industrialis besar yang juga pelopor lingkungan, telah berhasil mengatasi berbagai macam polusi tetapi gagal untuk memenuhi targetnya dalam mengurangi produksi karbon dioksida.

Setelah tahun 1997, para perwakilan dari penandatangan Protokol Kyoto bertemu secara reguler untuk menegoisasikan isu-isu yang belum terselesaikan seperti peraturan, metode dan sanksi yang wajib diterapkan pada setiap negara untuk memperlambat emisi gas rumah kaca. Para negoisator merancang sistem dimana suatu negara yang memiliki program pembersihan yang sukses dapat mengambil keuntungan dengan menjual hak polusi yang tidak digunakan ke negara lain. Sistem ini disebut perdagangan karbon. Sebagai contoh, negara yang sulit meningkatkan lagi hasilnya, seperti Belanda, dapat membeli kredit polusi di pasar, yang dapat diperoleh dengan biaya yang lebih rendah. Rusia, merupakan negara yang memperoleh keuntungan bila sistem ini diterapkan. Pada tahun 1990, ekonomi Rusia sangat payah dan emisi gas rumah kacanya sangat tinggi. Karena kemudian Rusia berhasil memotong emisinya lebih dari 5 persen di bawah tingkat 1990, ia berada dalam posisi untuk menjual kredit emisi ke negara-negara industri lainnya, terutama mereka yang ada di Uni Eropa.

Indonesia telah meratifikasi Protokol Kyoto ke dalam peraturan perundang-undangan, yaitu Undang-Undang Nomor 17 tahun 2004. Selain itu, Indonesia mengeluarkan Undang-Undang Nomor 4 Tahun 1982, Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 1994 dan Keppres Nomor 7 tahun 1994 yang berhubungan dengan pengelolaan lingkungan hidup. Lahirnya Keppres Nomor 77 Tahun 1994 tentang Organisasi Bapedal sebagai acuan bagi pembentukan Bapedalda di daerah.

A. TENTANG LAPISAN OZON

Atmosfer dan pemanasan global memegang pengaruh dan implikasi yang sangat besar sebagai suatu sistem. Fenomena pemanasan global melibatkan atmosfer sebagai salah satu bagian yang berperan penting dalam pembentukan efek rumah kaca. Salah satu yang tidak bisa dipisahkan dari faktor pemanasan bumi adalah menipisnya lapisan ozon.

Atmosfer terdiri dari sejumlah campuran gas, partikel dan aerosol, yang kita kenal sebagai udara yang mengelilingi bumi. Fungsinya adalah memberi kehidupan pada manusia, binatang, dan tanaman. Selain itu, atmosfer berfungsi untuk memfilter sinar kosmis yang mematikan termasuk sinar ultra violet (UV) dari matahari. Udara ini ditemukan dalam jarak 30 km dari bumi (ada di troposfer) dan semakin jauh jaraknya dari bumi makin menipis (stratosfer). Adapun lapisan ozon didapatkan di bagian stratosfer dari atmosfer bumi.

Ozon adalah suatu bentuk oksigen dengan tiga atom (O). Secara alamiah, ozon dihasilkan melalui percampuran cahaya ultraviolet dengan atmosfer bumi dan membentuk suatu lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer denga ketebalan hingga kurang lebih 35 km. Ozon (O3) dihasilkan apabila O2 menyerap sinar ultraviolet pada jarak gelombang 242 nanometer dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar dari 290 nm. O3 juga merupakan penyerap utama sinar UV antara 200 dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini efektif dalam meneruskan kekonstanan bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV. Konsentrasi ozon di lapisan stratosfer bervariasi menurut ketinggian.

Lapisan ozon yang tipis ini bila dibandingkan dengan tebalnya seluruh atmosfer bumi cukup efisien dalam menyaring semua sinar ultraviolet matahari yang berbahaya bagi makhluk hidup di bumi. Makin pendek panjang gelombang radiasi ultraviolet, makin besar bahayanya terhadap kehidupan tapi makin baik ia diabsorpsi oleh lapisan ozon. Berikut ini merupakan data radiasi sinar ultraviolet:

Sinar Ultraviolet-A (UVA)Panjang gelombang : 320-400 nmSifat : Dapat menembus lapisan ozon, relatif tidak berbahaya

Sinar Ultraviolet-B (UVB)Panjang gelombang : 270-320 nmSifat : TIdak dapat menembus lapisan ozon, sangat berbahaya

Sinar Ultraviolet-C (UVC)Panjang gelombang : 150-300 nmSifat : Diserap oleh lapisan ozon, sangat berbahaya

Pembentukan ozon melibatkan empat reaksi yang dikenal sebagai reaksi Chapman. Reaksi-reaksi ini bisa terjadi dengan bantuan sinar ultraviolet (UV) dari matahari.

(1) O2 + UV O + O(2) O2 + O O3

(3) O3 + UV O2 + O(4) O + O3 O2 + O2

Reaksi (2) merupakan reaksi yang menghasilkan O3 (ozon), yang kemudian terurai lagi dalam reaksi (3) dan (4). Tetapi sesudah reaksi (3) terjadi, O dan O2 yang terbentuk dari reaksi langsung

bergabung kembali (reaksi (2) terjadi lagi) sehingga tidak ada O yang hilang (ada kesetimbangan yang menunjukkan kecepatan reaksi pembentukan ozon sama dengan kecepatan reaksi penguraian ozon), apalagi reaksi (4) berjalan sangat lambat. Keempat reaksi ini selalu berjalan dalam kesetimbangan, sehingga seharusnya tidak bisa terjadi penipisan lapisan ozon.

B. FENOMENA PENIPISAN LAPISAN OZON

Terjadinya penipisan lapisan ozon yang mengganggu reaksi Chapman disebabkan oleh zat-zat yang dikenal dengan radikal bebas. Radikal bebas merupakan zat-zat yang bersifat tidak stabil sehingga sangat reaktif dan akan selalu berusaha untuk mencapai bentuk molekul yang stabil. Radikal bebas ini ada yang berhasil mencapai ketinggian tempat bersemayamnya lapisan ozon sehingga begitu merasakan keberadaan ozon, langsung saja disambar sehingga molekul O3 pecah dan bergabung dengan radikal bebas itu membentuk molekul lain yang lebih stabil (tidak mudah terurai lagi), karena ozon pun merupakan bentuk oksigen yang tidak stabil juga.

Radikal bebas yang dikenal sangat kuat adalah golongan halogen, yaitu ion fluorida (F), klorida (Cl), dan bromida (Br). Oksida hidrogen (HOx), nitrogen (NOx), klorin (ClOx), dan bromin (BrOx) juga termasuk radikal bebas yang mampu menguraikan ozon. Radikal bebas tersebut sebenarnya tidak benar-benar bebas, melainkan juga berikatan dengan unsur-unsur lain. Salah satu yang terkenal adalah chlorofluorocarbon (CFC). CFC yang sangat stabil ini menjadi tidak stabil lagi begitu mencapai lapisan stratosfer karena terkena sinar matahari yang jauh lebih panas pada ketinggian tersebut sehingga mampu melepas atom klornya yang langsung bereaksi dengan O3:

X + O3 XO + O2

XO + O X + O2

total : O + O3 2O2

X merupakan radikal bebas yang dapat memecah ozon menjadi O2 dan XO yang juga merupakan radikal bebas yang dapat menyebabkan terjadinya reaksi selanjutnya dengan atom oksigen sehingga menghasilkan X kembali yang nantinya akan melanjutkan reaksi penguraian ozon. Proses ini berputar terus (reaksi berantai) sehingga 1 atom Cl saja mampu melahap 100.000 molekul ozon. Hal ini menyebabkan rusaknya kesetimbangan reaksi Chapman sehingga jumlah O3

di stratosfer makin lama makin berkurang sehingga lapisannya semakin menipis. Karena lapisan ini makin tipis, sinar ultraviolet matahari (UVB) jadi lebih bebas menerobos atmosfer bumi, merusak semua yang disentuhnya.

CFC memegang peranan paling penting dalam menipisnya lapisan ozon. CFC sebenarnya butuh waktu sekitar lima tahun untuk mencapai ketinggian lapisan ozon, tetapi begitu sampai di sana zat ini sangat betah karena butuh waktu yang jauh lebih lama untuk mengeluarkannya dari lapisan stratosfer, sampai puluhan tahun bahkan ratusan tahun (75 tahun sampai 380 tahun).

Supaya reaksi penguraian O3 berlangsung, atom Cl harus dilepaskan dari senyawa seperti CFC. Pertama-tama harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang bisa mengisolasi udara di dalam pusarannya. Nah, di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah (sekitar -80oC atau 193 K). Saking dinginnya sampai-sampai bisa menyebabkan terbentuknya Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of Pearl. Temperatur dingin ini tidak berubah karena selalu terisolasi dalam vorteks, jadi PSC juga tetap ada.

PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor (dan brom) yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Reaksi ini terjadi dengan sangat cepat. Tapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Faktor terakhir yang paling penting dalam proses ini adalah sinar matahari. Gelombang ultraviolet matahari yang berhasil menembus vorteks dingin tadi itulah yang menyebabkan terjadinya reaksi

penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC tadi. CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC). Ini sebabnya penipisan lapisan ozon justru paling banyak ditemukan di daerah benua Antartika. Di sana temperatur udara musim dingin (September-Oktober) di stratosfer sangat rendah sehingga banyak terbentuk PSC. Lain dengan benua Arktik yang mengalami musim dingin yang lebih hangat karena adanya gelombang planet yang kuat sehingga mengacaukan sirkulasi udara dinginnya.

C. HUBUNGAN PENIPISAN LAPISAN OZON DAN PEMANASAN GLOBAL

Penipisan lapisan ozon berdampak langsung bagi skenario kehancuran bumi akibat ulah manusia, yakni pemanasan global. Efek rumah kaca penyebab pemanasan global salah satunya diakibatkan oleh menerobosnya sinar ultraviolet-B secara mudah ke dalam permukaan bumi akibat penguraian ozon oleh CFC. CFC bersama dengan CO2 dan metana (CH4) naik ke lapisan bahwah atmosfer (troposfer) dan menyelimuti bumi. Selimut gas buatan ini membentuk suatu dinding seperti kaca pada rumah kaca yang membiarkan sinar matahari masuk dan memanasinya, tetapi panas yang terjadi berbentuk radiasi inframerah (infrared) yang tidak menembus kembali ke atmosfer melalui kaca atau selimut gas tersebut. Akibatnya adalah penebalan dinding rumah kaca sehingga bumi naik temperaturnya. Semakin banyak konsentrasi gas-gas buatan di atas, maka bumi pun terus semakin bertambah panas.

Sebenarnya CFC dan metana (CH4) jauh lebih kuat efeknya dari CO2, masing-masing 10.000 kali dari CO2 untuk CFC dan 20 kali dari CO2 untuk CH4. Tetapi saat ini CO2 masih sebagai penyebab utama rusaknya ozon dan pemanasan bumi. Seperti telah disinggung di atas, CFC banyak dihasilkan dari gas buatan untuk kulkas, AC, spray rambut, dll. Sedangkan gas metana (CH4) banyak berasal dari kotoran sapi. Menurut suatu penelitian, metana (CH4) hasil dari dua ekor sapi saja, dapat memberikan penerangan sebuah rumah ukuran sedang, tetapi yang pasti efeknya ikut meningkatkan pemanasan global.

Beberapa tahun yang lalu berdasarkan hasil suatu penelitian dari Universitas Wageningen Belanda dan Fraunhover Institute dari Jerman, menyimpulkan suatu eksperimen yang dilakukan di

International Research Rice Institute, Filipina, bahwa ada korelasi antara persawahan (padi) dengan gas metana.

Metana (CH4) terutama diproduksi oleh peternakan yang besar dan sawah, dimana 10 % CH4

global berasal dari sawah yang pada hakekatnya telah memberikan makan pada separuh penduduk dunia. (Bila kondisi keseimbangan alam terjaga, maka pengaruh gas CH4 dapat ternetralisir secara alami). Metana (CH4) merupakan gas rumah kaca kedua setelah Karbon dioksida (CO2). Meskipun gas CH4 yang ke udara jumlahnya lebih kecil dari CO2, tetapi pengaruhnya terhadap cuaca jauh lebih besar.