3.a. ISU PEMANASAN GLOBALA. Uraian

Isu Pemanasan Global telah lama menjadi isu Internasional yang hangat, banyak dibahas di semua negara, meskipun sebenarnya belum ada kepastian tentang apakah benar akan terjadi, kapan akan terjadi atau mungkin sudah mulai ada gejala-gejala terjadinya Pemanasan Global. Menghangatnya Isu Pemanasan Global ini timbul karena mempunyai dampak yang sangat besar terhadap kehidupan di dunia, antara lain terjadinya perubahan iklim sedunia, perubahan curah hujan sedunia dan * kenaikan permukaan air laut, (pemanasan Global "sesunggubnya merupakan gejala naiknya suhu di atas permukaan bumJ di seluruh dunia yang disebabkan oleh naiknya intensitas Efek Rumah Kaca (ERK). Oleh karena itu sebelum membahas tentang Pemanasan Global perlu terlebih dahulu mempelajari terjadinya dan dampaknya Efek Rumah Kaca.

Pernahkah Anda mendengar istilah Efek Rumah Kaca? Apakah Efek Rumah Kaca itu, fungsi serta bagaimana cara kerjanya? Efek Rumah Kaca ini biasa dikenal dan dipergunakan pada bidang pertanian, misalnya pertanian sayur mayur dan bunga-bungaan, yaitu dipasangnya alat pemanas di dalam. aimah kaca bila diperlukan. Dengan dipasangnya pemanas dimaksudkan ; untuk menjaga agar suhu di dalam rumah kaca tetap dalam keadaan panas j meskipun di luar suhu dingy}. Dengan demikian petani dapat menananV tanaman sepanjang tahun, baik pada musim panas maupun pada musim dingin. Sebagian sinar matahari yang dapat mencapai bumi yaitu sinar/radiasi dengan panjang gelombang panjang yaitu sinar inframerah dengan panjang gelombang 14.000-24.000 nm menembus masuk ke Rumah Kaca, kemudian dipantulkan oleh benda-benda yang ada dalam Rumah Kaca tetapi ditahan oleh Kaca.

Dengan demikian udaia di dalam Rumah Kaca suhunya meningkat, lebih tinggi daripada suhu di luar Rumah Kaca. Meningkatnya suhu di dalam Rumah Kaca ini disebut Efek Rumah Kaca (ERK). Efek Rumah Kaca ini dapat terjadi di dalam ruangan rumah dengan jendela-jendela kaca yang lebar yang terkena sinar matahari juga dapat terjadi di dalam mobil dengan jendela tertutup bila diparkir di tempat yang panas.Pernahkah Anda masuk ke dalam mobil yang diparkir di tempat yang panas dengan jendela tertutup? Bagaimana suhu di dalam mobil yang Anda dapat rasakan? Peristiwa Efek Rumah Kaca (ERK) juga bisa terjadi di alam terbuka (di atas permukaan bumi kita ini). Sinar matahari dengan panjang gelombang paling panjang (sinar inframerah) yang memanasi bumi akan dipantulkan oleh benda-benda yang ada di bumi, namun sinar inframerah ini akan diserap oleh gas-gas yang ada di lapisan atmosfer yang terendah yaitu lapisan troposfer. Gas-gas yang ada di lapisan troposfer yang dapat menyerap sinar inframerah ialah uap air, gas COj , Ozon yang jurnlahnya sedikit, debu, asap dan gas-gas lain. Sinar inframerah ini terperangkap dan tersimpan di dalam troposfer di atas permukaan burni. Panas dari sinar matahari (sinar inframerah) yang terperangkap dan tersimpan di dalam lapisan troposfer menyebabkan suhu lapisan troposfer di atas permukaan bumi meningkat dan terjadllah Efek Rumah Kaca. Gas-gas yang ada di atas permukaan bumi di lapisan troposfer yang menyerap panas (sinar inframerah) yang dipantulkan disebut Gas Rumah Kaca (GRK). Makin banyak Gas Rumah Kaca yang terdapat di lapisan troposfer, makin banyak sinar inframerah yang diserap, maka makin tinggi Intensitas Efek Rumah Kaca dan suhu makin tinggi.Gas-gas komponen udara (lapisan atmosfer terendah yaitu lapisan troposfer) dalam keadaan normal yang paling banyak adalah gas nitrogen (78% = 78 x 104 ppm), disusul gasjsksigen. (20% - 20 x 104 ppm), uap air (0,1% - 5%) tergantung pada kelembaban udara, sedangkan gas karbon dioksida yang ada di udara hanya (3,25 % = 3,25 x 104 ppm), Namun banyak hal yang dapat menyebabkan kadar gas karbon dioksida akan meningkat antara lain hasil pembakaran bahan bakar dari fosil yang makin meningkat, asap industri, pembakaran hutan, gunung berapi, buangan/asap mobil, pemapasan manusia/hewan dan tumbuhan. Meningkatnya kegiatan di permukaan bumi yang menghasilkan gas CO2 pada umumnya karena terjadinya reaksi antara unsur karbon dengan oksigen.C (S) + 02 (S) CO2 (g)Karbon ini berasal dari bahan bakar/minyak bumi yang berasal dari fosil, senyawa hidrokarbon (CH2O)n atau dari senyawa-senyawa organik (tumbuhan dan hewan) yang kesemuanya mengandung unsur C. Selain itu senyawa organik pada umumnya mengandung unsur hidrogen dan oksigen. Sehingga kalau mengalami pembakaran akan bereaksi dengan oksigen dengan persamaan reaksi sebagai berikut;(CH2O)n + nOJW > nCO2(g) + nH2O (g)Gas karbon dioksida ini selain dihasilkan dari pembakaran karbon yang berasal dari senyawa organik (CH2O)n seperti bahan bakar dari fosil, juga diperoleh dari hasil pernapasan manusia, hewan dan tumbuhan. Apabila kadar gas CO, di troposfer meningkat akibat dari kegiatan manusia, makin banyak sinar inframerah yang dipantulkan oleh benda-benda dipermukaan bumi ke angkasa yang akan diserap oleh GRK dan terperangkap di lapisan troposfer (lapisan atmosfer paling rendah di atas permukaan bumi) sehingga udara di atas permukaan bumi terasa lebih panas dan disebut Efek Rumah Kaca. Namun sebetulnya gas karbon dioksida yang dihasilkan sebagian digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat CfiH]2O6i oleh karena itu kita tidak perlu sangat khawatir akan terjadi peningkatan suhu, asalkan kadar gas CO2 dapat diusahakan seimbang antara yang dihasilkan dengan yang digunakan tumbuhan untuk proses fotosintesis.klorofll, u.v.nCO2(g) + nH2O(1) (CH2O)n (ag) + nO2tgJGas CO2 dari udara dan air dari dalam tanah dengan bantuan ultraviolet (sinar matahari) oleh tumbuhan berhijau daun (klorofil) akan mengalami proses fotosintesis menghasilkan glukosa C6Hj2O6 , kemudian diubah lagi menjadi karbohidrat lain yang diperlukan (disakarida, atau polisakarida) atau protein.SUMBER 6AS DIOKSIDA

Industrl tumbuhan

CO

tumbuhan senyawa organlk4 laufanGambar 1.1. Sumber gas karbon dioksidaSumber: Kumar De Anil, "Environmental Chemistry", 1978.2. Pemanasan Global;Telah kita ketahui bersama bahwa pada lapisan troposfer (lapisan atmosfer terendah) paling banyak macam gas yang terkandung di dalamnya dibandingkan lapisan atmosfer yang lainnya. Gas-gas tersebut adalah gas karbon dioksida (CO2), uap air (H2O), gas oksigen (O2) dan gas nitrogen (N2) dengan kadar yang berbeda.Tabel 1,1. Keadaan atmosfer

Sumber: Kumar De Anil, "Environmental Chemistry", 1978.LapisanTroposfer Stratosfer Mesosfer Termosfer

Ketinggian (km)0- 1111 -5050-8585 -500

Suhu (C)15 sampai - 56 -56 sampai -2 -2 sampai 92 92 sampai 1200

Kandungan bahan kliniaN2, O2, CO2 , H2OO2\ NO+ O,+, O+ , NO+

\Di lapisan troposfer selain gas C02, uap air (H20), O2 dan N2 juga terdapat gas ozon (O3) meskipun jumlahnya sedikit sekali. Gas karbon dioksida, uap air dan ozon meskipun jumlahnya sedikit yang ada di lapisan troposfer ini mempunyai kemampuan menyerap sinar inframerah. Sinar inframerah ini terperangkap dan tersimpan di lapisan troposfer, hal ini menyebabkan suhu di atas permukaan bumi meningkat. Sejauh ini terjadinya peningkatan suhu permukaan bumi, para pakar memperkirakan karena pengaruh meningkatnya kadar gas CO2, meningkatnya Intensitas Rumah Kaca di lapisan troposfer yang mempunyai kemampuan menyerap sinar inframerah.

bumi50 km

11kmGambar 1.2Sinar inframerah dan Efek Rumah Kaca -' Sumber: Gymer Roger G, "Chemistry in the Natural World", 1977.

Atas dasar perkiraan penyebab meningkatnya suhu ini, maka banyak penelitian dilakukan terhadap hubungan antara peningkatan kadar gas CO2 dengan peningkatan suhu di permukaan bumi.Pemantauan terhadap kadar gas karbon dioksida (CO2) di dalam troposfer telah dilakukan di Gunung Mauna Lau di Hawaii sejak tahun 1958. Tempat ini dipilih karena tidak adanya tumbuhan, sehingga hasil gas C02 tidak terpengaruh oleh aktivitas fotosintesis tumbuhan setempat Hasil pemantauan ini menunjukkan adanya kenaikan kadar CO2 yang terus-menerus. Dengan meningkatnya kadar gas CO2 ini dikhawatirkan makin banyak sinar inframerah yang diserap oleh gas CO2, sehingga Intensitas Efek Rumah Kaca akan naik. Dan meningkatnya Intensitas Efek Rumah Kaca ini diperkirakan akan menyebabkan suhu di atas permukaan bumi akan meningkaj^-menjadi lebih tinggi daripada suhu yang kita rasakan sekarang. Peningkatan suhu yang disebabkan oleh peningkatan Intensitas Efek Rumah Kaca yang terjadi di seluruh permukaan bumi ini disebut Pemanasan Global. Peningkatan suhu yang dapat mengurangi kenyarnanan hidup yang kita kenal sebagai Pemanasan Global ini sangat dirisaukan oleh semua bangsadi muka bumi. Namun di lain pihak seorang t^pakar bernama (Arrhenius memandang terjadinya pemanasan global ini darPsegi positifnya yaitu kenaikan suhu di muka bumi ini menyebabkan bumi terhindar dari terjadinya zaman es lagi di kemudian hari.Berapa kenaikan suhu, apakah benar akan terjadi, kapan akan terjadi ataukah mungkin sudah terjadi masih menjad( perdebatan sengit para pakar di seluruh dunia. Ini berarti terjadinya PemanasarT Global masih merupakan ketidakpastian. Meskipun menu rut hasil pemantauan sejak tahun 1058 kadar karbon dioksida terus menerus meningkat, namun menurut data sejarah suhu permukaan bumi menunjukkan tidak selalu naik. Suhu pada periode tahun 1900 sampai tahun 1940 menunjukkan ada peningkatan, tetapi antara periode tahun 1940 sampai tahun 1970 suhu menu run, kemudian dari tahun 1970 suhu naik lagi dan dalam tahun-tahun terakhir ini suhu bumi terasakan makin panas. Apabila benar bahwa kenaikan suhu di atas permukaan bumi dipengaruhi oleh kanaikan kadar gas CO2, diperkirakan dalam abad 21 kadar gas CO2 akan meningkat secara besar-besaran akibat banyaknya industri. Dengan kecendemngan peningkatan kadar gas CO2 yang demikian ini Anda dapat membayangkan bagaimana keadaan suhu di permukaan bumi kita ini.Pakar lain berpendapat bahwa terjadinya peningkatan suhu di permukaan bumi menyebabkan peningkatan laju penguapan air dari bumi dan mengakibatkan awan makin banyak. Dengan banyaknya awan di dalamlapisan troposfer akan memantulkan kembali sinar matahari ke angkasa, berarti makin sedikit sinar matahari (sinar infranierah) bisa sampai ke muka bumi dan suhu bumi pun akan turun lagi dan tidak terjadi pemanasan global. Dengan adanya pendapat tersebut di atas, maka terjadinya Efek Rumah Kaca yang menyebabkan pemanasan global tidak lagi diperdebatkan. Akan tetapi terjadinya Pemanasan Global dan dampaknya masih diperdebatkan.3. Dampak terjadinya Pemanasan GlobalMeskipun penyebab terjadinya Pemanasan Global karena pengaruh Efek Rumah Kaca, benarkah akan terjadi, kapan akan terjadi sudah tidak diperdebatkan lagi, namun terjadinya Pemanasan Global dan dampak negatif Pemanasan Global masih ramai diperdebatkan. (Pemanasan Global yang diperkirakan akan terjadi dapat memberikan dampak yang sangat besar terhadap kehidupan di atas permukaan bumi antara lain akan terjadinya:1) perubahan iklim sedunia, musim panas lebih panjang,2) perubahan curah hujan, laju penguapan air permukaan bumi meningkatdan makin banyak awan terbentuk, maka curah hujan makin banyak,3) kenaikan permukaan air laut, curah hujan makin banyak, maka permukaan air laut naik.3. b. Penipisan Lapisan Ozon dan Hujan AsamA. UraianDalam Kegiatan Belajar 3.b. ini akan dibahas saling keterkaitan antara Efek Rumah Kaca, Pemanasan Global, Penipisan Lapisan Ozon, dan Hujan Asam. Keempat pokok bahasan tersebut meaipakan Isu Lingkungan Global, yang sedang ramai di bahas di seluruh dunia.

1. Lapisan Ozon

Gas oksigen (O2) banyak terdapat di lapisan atmosfer yang paling rendah yaitu di lapisan troposfer, jumlahnya ada 20% dari semua gas komponen yang ada di lapisan troposfer. Di lapisan atmosfer yang lebih tinggi yaitu lapisan stratosfer, unsur oksigen selain beaipa molekul O2 juga berupa molekul O,, atom O, ion positif O+, radikal O", radikal O2'. Hal ini disebabkan oleh adanya reaksi fotokimia oleh sinar ultraviolet yang sampai ke lapisan stratosfer.

Ozon merupakan unsur oksigen berumus molekul O3 terdapat di lapisan stratosfer, dan merupakan zat oksidan yang cukup kuat berupa gas berwarna biru muda, beracun dan mudah meledak. Ozon meskipun merupakan gas yang bersifat racun namun ozon mempunyai kemampuan yang cukup kuat menyerap sinar ultraviolet. Oleh karena itu ozon penting sekali bagi kehidupan karena dapat bertindak sebagaj pelindung bagiMakhluk hidup di muka bumi dari bahaya sengatan ultra violet yang dapat merusak sel hidup dan dapat menyebabkan kanker kulit.

Ozon__terbentuk ^melalui reaksi fotokimia dari gas oksigen dengan menggunakan gas N2 atau O2 yang akan menyerap kelebihan energi, sehingga gas ozon yang terbentuk'berupa molekul ozon yang stabil:makhluk hidup di muka bumi dari bahaO2 + u.v. * O + OO + O2 + N2> O3 + N2Ozonultraviolet

O2

u.v

O + O, + N2

lapisan ozon dalam stratosfer 03 + N2 menyerap ultraviolet u.v

0 + 0siklus O2 dalam troposferO2 + CO 4 CO2 .'O2 + C- CO2O2 + CH2O -+ CO2 + H2O CO2 + H2O + u.v.-> CH2O + O2 )(oksigen bereaksi dengan (oksigen bereaksi (oksigen digunakan dalam (oksigen dihasilkan kembali padaCO yang dihasilkan dari dengan karbon hasil pernapasan makhluk hidup) peristiwa fotosintesis)gunung berapi)pembakaran bahangunung berapibakar fosil)osapkendaraan manusia 5^ tumbuhan l|osapkendaraan manusia 5^bermotorhewantumbuhanberhijau daun -~)Pembentukan Lapisan Ozon pada Lapisan Sratosfer Sumber: Kumar Del Anil, "Environmental Chemistry", 1978.

Ozon yang terbentuk dari reaksi fotokimia gas O2 di atas juga dapat mengalami pemecahan secara dinamik melalui reaksi fotokimia menghasilkan gas O2. Oleh karena itu ozon yang ada di alam ini mengalami keseimbangan dinamik.Berdasarkan reaksi di atas maka atom O inilah yang bersifat sebagai oksidan yang kuat.2.. Penipisan lapisan ozon Di atas telah dijelaskan bahwa secara alamiah gas ozon melalui reaksi fotokimia mengalami penguraian/pecah menjadi gas oksigen (O2) dan atom oksigen (O suatu oksidan kuat). Selain itu ozon juga dapat bereaksi dengan senyawa klor seperti CFC13 (yang digunakan sebagai pendorong dalam kaleng penyemprot aerosol) dan CF3C12 (digunakan sebagai bahan pendingin, freon-12) dan CCLj.jAdanya penguraian gas ozon secara alamiah melalui fotokimia menjadi gas O2,\ serta/ bereaksinya gas ozon dengan1 senyawa-senyawa klor sebagai hasil aktivitas/rekayasa manusia ini dapat menghabiskan ozon] dan terjadi penipisan lapisan ozon dalam stratosfer.Sinar matahari menguraikan senyawa-senyawa klor menjadi atom klor (Cl) yang akan bertindak sebagai katalis dalam reaksi penguraian gas ozon.CFCI3 1CF2C12 \ + u.v. > C + F + ClCC14 Jkemudian Cl akan bertindak sebagai katalis dalam penguraian gas ozonCl + O3 > C1O + O2C1O + O > Cl + O 2

O3 + O > 2 O2Atom oksigen diperoieh dari penguraian gas ozon melalui reaksi fotokimia dengan sinar ultravioletO, + u.v. > O, + OMakin banyak penggunaan senyawa klor dalam aktivitas manusia, maka makin banyak pula gas ozon dirusak sehingga terjadi penipisan lapisan ozon pada lapisan stratosfer.Selain itu adanya ^senyawa-senyawa yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar pesawat supersoriik (yaitu uap air dan gas oksida nitrogen dapat juga merusak lapisan ozon. Masuknya uap air ke dalam lapisan stratosfer akan bereaksi dengan ozon sebagai berikut:H,O + O> 2 HO'/NO + O3 > NO2 + O2\NO2 + O > NO + O2V

+O, + O > 2 O23. Lubang ozon Dalam tahun 1985 tim peneliti Antartika Inggris mengumumkan bahwa antara tahun 1977 sampai tahun 1984 kadar ozon di atas stasiun penelitian di Halley Bay Antartika telah turun drastis. Penurunan ini terjadi pada bulan Oktober yaitu pada musim semi di Antartika. Saat itu matahari mulai terbit kembali setelah sepanjang musim dingin tidak terlihat. Antara tahun 1950 dan tahun 1970-an kadar ozon berkisar 300 unit Dobson yaitu setebal 3 mm pada suhu dan tekanan standar. Pada bulan Oktober tahun 1978 kadar ozon turun menjadi 125 unit Dobson. Hasil penelitian mengenai penurunan kadar ozon ini tidak diragukan lagi, dan cliakui oleh para pakar/peneliti lain. Penurunan kadar ozon yang drastis ini dikenal sebagai ( Lubang 0zon ). Lubang ozon ini sangat dirisaukan oleh semua bangsa, karena akan menyebabkan bertambahnya sinar ultraviolet yang dapat meneapai bumi sehingga mengganggu kehidupan makhluk hidup di bumi. Oleh sebab itu terjadinya lubang ozon ini banyak menarik perhatian para pakar untuk) melakukan penelitian tentang sebab terjadinya lubang ozon.Dari hasil penelitian ditemukan bahwa penyebab terjadinya penipisarf lapisan ozon yang kemudian menjadi lubang ozon di Antartika ini antara lain:terjadinya reaksi_antara gas ozon.dengan senyawa-senyawa klor (CFCl2 CF2C12 dan CC14) hasil rekayasa manusia. Untuk mengatasi kemungkinan terjadinya penipisan lapisan ozon, maka perlu adanya pembatasan penggunaan senyawa-senyawa klor yang mudah bereaksi dengan ozon. Terjadinya reaksi antara uap air (H2O) dan oksida nitrogen (NO) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar pesawat supersonik atau pesawat concord, sebab uap air dan gas oksida nitrogen ini yang tertinggal di stratosfer atau pesawat concord akan merusak lapisan ozon di stratosfer.

4, Hujan Asam

Istilah Hujan Asam sebenarnya kurang tepat, yang benar adalah istilah deposisi asam atau pvngemlapan asam. Akan tetapi karena istilah hujan asam ini sudah dikenal di seluruh dunia, maka dalam pembahasan ini kita akan tetap menggunakan istilah Hujan Asam. Namun sebelum kita melanjutkan pembahasan, perlu Anda ketahui peristiwa yang terjadi dan nama yang sebenarnya.a. Pengertian hujan asam Hujan Asam atau deposisi_asam merupakan peristiwa terkenanya benda-benda dan makhluk hidup oleh asam kuat yang ada di lingkungan atau di udara lingkungan, sehingga mengakibatkan terjadinya kerusakan/kerugian bagi makhluk hidup. Berdasarkan proses terkenanya asam, maka deposisi asam dapat digolongkan menjadi deposisi kering dan deposisi basah. Apabila benda-benda atau makhluk hidup terkena langsung oleh partikel-partikel asam yang ada di udara, maka peristiwa ini disebut deposisi kering, ini biasa terjadi di daerah-daerah perkotaan yang kondisi lalulintasnya cukup padatl Apabila partikel-partikel asam masuk ke awan, kemudian turun bersama-sama air hujan menyebabkan air hujan bersifat, asam, maka air hujan yang bersifat asam ini kemudian mengenai benda-benda atau makhluk hidup sehingga menyebabkan kerusakan. Peristiwa ini disebut deposisi basah. deposisi basah inilah yang lebih tepat disebut sebagai Hujan Asam, sedangkan istilah deposisi asam lebih luas yaitu bisa deposisi kering dan bisa deposisi basah.b. Terjadinya Hujan Asam Hujan Asam terutama disebabkan oleh terjadinya pencemaran udara, baik yang berasal dari hasil pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi, gas alam, atau batu bara), asap hasil buangan industri maupun gas yang dihasilkan dari letusan gunung berapi yang pada umumnya mengandung oksida-oksida nitrogen (NO, NO2, NO,) dan oksida belerang (SO2 atau SO3). Gas-gas pencemar ini masuk ke atmosfer terendah (lapisan troposfer).masing-masing membentuk asam nitrat (HNO3) N dan asam sulfat (H2SO4), melalui reaksi fotokimia sebagai berikut:NO + o3 > NO2 + O2NO2 + O2 > NO3 + ONO2 + NO3 -> N2O5 N2O5 + H2O > HNO3

HNO3 ini berupa partikel-partikel asam nitrat tersimpan di udara atau bempa endapan garam nitrat setelah bereaksi dengan basa NH3.NH3 + HNO3> NH4+ NO3" (garam amonium nitrat)Sedangkan gas SO2 akan membentuk H2SO4 melalui reaksi berikut:2 SO2 + O2 + 2 H2O >,. 2 H2SO4H2SO4 ini bempa partikel-partikel asam yang tersimpan di udara atau berupa endapan garam sulfat setelah bereaksi dengan basa NH3 membentuk garam sulfatH2SO4 + 2 NH3> (NH4)22+ SO4 garam amonium sulfatKemudian garam nitrat dan garam sulfat ini bereaksi dengan asam klorida (HC1) menghasilkan asam nitrat dan asam sulfat yang larut dalam air hujan yang menyebabkan air hujan bersifat asam yang dapat meaisak benda-denda dan makhluk hidup, kemudian peristiwa ini dikenal sebagai Hujan Asam atau deposisl basah.Apabila asam nitrat (HNO,) clan asam sulfat (H2SO4) yang tersimpan di udara langsung mengenai benda-benda atau makhluk hidup dan menyebabkan kerusakan disebut deposisikering.Bogor, Juli 2014Guru Mata Pelajaran,

(Sulistiowati)

Pemanasan Global dan Hujan Asam-Kiling/SulisPage 17