Jika emisi karbon
advertisement
emisi karbon Jika berlanjut seperti sekarang setiap ekosistem di planet bumi akan berubah secara permanen 152 terumbu karang dan perubahan iklim Perubahan Iklim perubahan iklim 153 154 terumbu karang dan perubahan iklim Perubahan Iklim Pada tahun 2050, sebagian besar terumbu karang akan punah atau tidak dapat dikenali lagi. Satu dari enam orang akan terkena dampaknya. Pada saat yang sama banjir, kekeringan, kebakaran hutan dan kondisi iklim yang ekstrim akan menjadi kenyataan yang harus kita hadapi; kekurangan pangan dan air bersih akan terjadi di sebagian besar negara maju dan negara berkembang. Hidup kita akan sangat berubah dari sisi ekonomi dan keamanan. Masa depan seperti inilah yang akan kita hadapi bila cara kita melakukan pembangunan tetap seperti sekarang. Saat ini laju dan tingkat emisi karbon akibat ulah manusia telah melebihi ambang batas yang sebelumnya telah ditetapkan oleh Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC); yaitu lebih tinggi dari kapan pun sejak 650 000 tahun silam. Tujuan peringatan tentang perubahan iklim bukanlah untuk menghentikannya, karena hal itu sudah tidak mungkin dilakukan, melainkan untuk membatasi kerusakan yang mungkin terjadi. Dalam kurun waktu hanya 20 tahun mendatang, kita harus mampu mengurangi emisi karbon sebesar 80% dari tingkat emisi tahun 1990. Untuk mencapai hal ini harus dilakukan suatu revolusi energi yang mau tidak mau akan mengubah masyarakat dan tatanan ekonomi modern. Peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi akibat pembakaran minyak bumi telah mencapai momentum dalam sistem iklim yang memerlukan ratusan tahun untuk bisa dikurangi. Dengan laju peningkatan konsentrasi CO2 seperti sekarang, pada tahun 2030-2040, konsentrasi CO2 diperkirakan mencapai 450ppm. Nilai ini merupakan tingkat maksimum yang dapat mempertahankan kenaikan suhu kurang dari 2ºC. Jadi bila kita mentargetkan tingkat emisi sama atau kurang dari nilai ini, maka emisi karbon harus mencapai puncaknya tahun 2015 dan setelah itu harus turun hingga mendekati nol pada tengah abad ini. Kesempatan kita semakin sempit dan kita harus bertindak sekarang. Terumbu karang dan puncak-puncak es di kutub telah memberikan bukti yang sangat nyata tentang dampak perubahan iklim pada ekosistem kita dan hal ini tidak bisa dihindari lagi. Kehancuran lingkungan, polusi, fragmentasi dan munculnya spesies-spesies invasif yang mempengaruhi terumbu karang dapat dijumpai pada setiap ekosistem. Dampak perubahan iklim akan memperparah kondisi yang telah terjadi, dan mengurangi kemampuan ekosistem untuk menahan perubahan selanjutnya. Tugas kita sekarang ialah mengurangi dampakdampak ini agar tingkat CO2 mencapai tingkat yang bisa dikendalikan. Kita harus mampu melakukan konservasi dan preservasi ekosistem, serta mengelola dampak perubahan iklim. Semua ini akan memberikan tantangan tentang bagaimana menentukan cara hidup kita di masa mendatang. Bab ini menjelaskan perkembangan ilmu pengetahuan terkini dan melaporkan hasil penelitian para ilmuwan dari berbagai disiplin tentang masalah dan konsekuensi perubahan iklim. Tujuan bab ini ialah memberi informasi, membimbing dan memberi kesempatan pembaca untuk mulai mempertanyakan, apa yang akan terjadi di masa depan akibat perbuatan yang kita lakukan sekarang. Badai Katrina telah memberikan contoh tragis tentang kondisi yang bisa terjadi bila sebuah kota mengalami perubahan iklim besar-besaran. perubahan iklim 155 Titik Kehancuran ‘Kegiatan manusia saat ini telah berada diluar kendali dan tanpa disadari dapat menimbulkan kerusakan yang setara dengan akibat perang nuklir. Perubahan atmosfer bumi terjadi dengan laju yang tidak terbayangkan akibat polusi, penggunaan bahan bakar secara tidak efisien dan boros, serta pertumbuhan populasi yang sangat cepat di banyak wilayah. Perubahan-perubahan ini merupakan ancaman besar terhadap stabilitas internasional dan telah mencapai taraf membahayakan di berbagai bagian dunia‘. Pernyataan oleh WMO, UNEP dan Environment Canada pada The Changing Atmosphere: Implications for Global Security Conference, Toronto, June 1988. Kejadian terburuk dapat dihindari selama kita tidak melampaui titik balik. Pada tahun 2007, IPCC melakukan pertemuan di Bali, Indonesia, dalam rangka menyampaikan prakiraan mereka terhadap perubahan iklim untuk ke empat kalinya. Prakiraan ini didasarkan tinjauan data ilmiah, teknis dan sosial ekonomi.Ringkasan penemuan para pembuat kebijakan ini secara rinci didiskusikan dan disepakati oleh perwakilan 130 bangsa yang hadir.Kesepakatan ini menjadi bahan pertimbangan jajaran menteri di pemerintahan dan wakil-wakilnya untuk menegosiasikan tingkat emisi karbon berikutnya. Proses ini telah dimulai pada pertemuan Conference of Parties (COP15) di Copenhagen pada bulan Desember 2009, namun belum secara formal disetujui hingga 2012. Sejak dikeluarkannya laporan IPCC tahun 2007, penemuan dan data baru bermunculan yang menunjukkan bahwa indikator-indikator iklim telah menunjukkan variasi di luar batas alamiah dan telah mencapai titik maksimum dalam kisaran proyeksi IPCC. Beberapa indikator yang mengalami variasi di luar batas adalah suhu rata-rata global, peningkatan permukaan air laut, pengasaman air laut, peningkatan suhu air laut global dan berbagai kondisi iklim yang ekstrim. Kejadian ini memperkuat pesan yang disampaikan sebelumnya oleh IPCC, yaitu perubahan iklim disebabkan oleh aktivitas manusia dan kegiatan ini telah mengancam kelangsungan hidup manusia sendiri. Bila kita ingin mengurangi akibat yang mungkin terjadi, kita harus berani mengambil keputusankeputusan yang berat, diikuti dengan tindakan nyata yang berkelanjutan. Arah perubahan iklim Pengasaman laut Pemutihan karang Pengasaman air laut akan menghancurkan terumbu karang dan ekosistem laut. Frekuensi dan intensitas pemutihan karang akan meningkat. 156 terumbu karang dan perubahan iklim Peningkatan paras muka laut Peningkatan paras muka laut antara 40-80cm tidak dapat dihindari lagi pada akhir abad ini. Kepunahan spesies Beruang kutub akan menjadi spesies mamalia pertama yang punah, diperkirakan pada pertengahan abad ini. Pemanasan global (oC) Komitmen laju emisi tetap Abad ke 20 Tahun Suhu rata-rata pada permukaan planet bumi diperkirakan meningkat dengan laju yang berbeda dalam 100 tahun ke depan, tergantung pada keputusan yang kita ambil sebagai masyarakat global. Proyeksi IPCC didasarkan pada sekelompok skenario yang dilukiskan sebagai ‘famili’. Terdapat dua famili, A dan B, yang terdiri atas 6 kelompok: A1B, A1F1, A1T, A2, B1 dan B2. Tiga diantaranya tampak dalam diagram di sebelah kiri. Setiap kelompok ini berhubungan dengan kemungkinan alur perkembangan masyarakat global. Skenario perkembangan ini memberi dasar tentang proyeksi emisi karbon ke atmosfer kita, yang memungkinan para ahli pemodelan iklim menetapkan besaran respon sistem iklim. Polusi udara di Jakarta, Indonesia. Kondisi iklim yang ekstrim Frekuensi dan intensitas badai akan meningkat dan mempengaruhi berbagai wilayah. Kekurangan pangan dan air Kekurangan pangan dan air menjadi masalah global pada pertengahan abad ini. Penyakit Konflik Petugas kesehatan perlu merencanakan penanganan penyakit yang disebabkan suhu tinggi. Konflik-konflik regional mengenai energi, pangan dan sumber air akan meningkat. perubahan iklim 157 Target yang Lebih Aman Seluruh ekosistem memiliki batas-batas yang mampu menunjang dan mempertahankan kehidupan seluruh makhluk hidup di dalamnya. Berkembangnya ilmu pengetahuan membuat kita mampu melihat batas-batas ekosistem sehingga kita lebih memahami daya dukung dan batas-batas ekosistem yang tidak bisa kita lampaui demi kelanjutan hidup kita. Target emisi kita harus mencapai kurang dari 350ppm CO2, bukan 450ppm seperti yang sekarang diperkirakan oleh para pemimpin dunia. Dari data sampel lapisan es, fosil, dan berbagai ‘anomali iklim’ yang terjadi akhir-akhir ini, para ilmuwan menyimpulkan bahwa iklim kita jauh lebih sensitif terhadap perubahan atmosfer dari yang diperkirakan sebelumnya. Berdasarkan hasil studi ini, tingkat emisi CO2 yang ditargetkan harus berada di bawah 350ppm agar efek rumah kaca dapat dikendalikan dan tidak mengakibatkan kerusakan jangka panjang pada ekosistem di bumi. Saat ini kadar CO2 telah mencapai 387ppm dan kadar ini meningkat secara cepat, sehingga kita telah berada pada ‘wilayah bahaya’ di mana titik balik mungkin telah dilampaui. Peningkatan suhu rata-rata global akibat efek rumah kaca yang makin besar semakin memperparah tekanan yang saat ini sudah dialami oleh ekosistem di bumi. Di persimpangan jalan Menstabilkan dan mengurangi emisi karbon akan membantu perlindungan terumbu karang. Pertemuan Conference of Parties (COP15) di Copenhagen bulan December 2009 telah menetapkan rencana kerja dasar untuk mencapai target reduksi emisi karbon setelah tahun 2012. Persepsi masyarakat tentang target ini merupakan bagian dari bangkitnya kesadaran dan pengertian tentang batasan iklim yang aman, dimana fakta-fakta ini ditunjang oleh hasil penelitian para ilmuwan. Bila target yang ditetapkan adalah 450ppm CO2 dengan kenaikan suhu rata-rata global dipertahankan di bawah 2°C, perubahan ekologi berskala besar masih tetap akan terjadi. Menurut skenario ini, di masa mendatang kita tidak lagi memiliki terumbu karang, luas wilayah kutub akan berkurang, dan akan terjadi pergeseran pada setiap ekosistem di planet bumi. Ketersediaan pangan dan air akan menjadi suatu masalah yang luar biasa besar yang tidak pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah manusia. Bila kita ingin hidup dalam kisaran batas iklim yang aman kita harus mencapai target emisi karbon di bawah 350ppm. Untuk mencapai target tersebut, kita tidak saja membutuhkan ukuran mitigasi yang sangat ‘ambisius’, namun juga harus mampu menurunkan kadar CO2 atmosfer melalui rekayasa. Pada masa lalu, proses penurunan CO2 ini terjadi secara alamiah. Reduksi konsentrasi CO2 ditargetkan mencapai tingkat masa sebelum era industri, yaitu 280ppm. Terlalu beresiko? Rekayasa penurunan CO2 dilakukan dengan berbagai cara. Berbagai kegiatan dirancang untuk mengurangi jumlah energi matahari yang mencapai permukaan bumi dan untuk mengurangi suhu global bumi. Prinsip kegiatan tersebut ialah untuk mengulur waktu, sementara usaha mengurangi emisi karbon sedang dilakukan secara cepat. Usaha lainnya ialah menghindari CO2 memasuki atmosfer secara permanen. Jadi dalam waktu hanya beberapa puluh tahun saja kita harus mencapai hasil yang secara alamiah membutuhkan jutaan tahun. Perhitungan-perhitungan proyek rekayasa ini telah mulai dilakukan secara rinci dan memperlihatkan bahwa bila kita tidak berusaha mengurangi emisi karbon dari sekarang, biaya, resiko, dan ketidakpastian yang kita hadapi di masa depan akan jauh lebih besar. Dalam konteks ini pilihan umat manusia mungkin terbatas menjadi perekayasa iklim dan perekayasa nasibnya sendiri. 158 terumbu karang dan perubahan iklim Kerentanan yang mungkin terjadi Diagram ekosistem GBR di bawah ini menyajikan kerentanan yang mungkin terjadi pada berbagai tingkat konsentrasi CO2. Perubahan suhu air laut, pH dan paras muka laut hanya merupakan indikator untuk melukiskan ketidakpastian yang mungkin terjadi. Pada skenario terburuk, tingkat CO2 mencapai 550ppm, yaitu ekuivalen dengan skenario B1 IPPC yang diramalkan akan terjadi pada tahun 2100. GBR Outlook Report 2009 Saat ini kita sedang menjalankan skenario terburuk sebagaimana disajikan gambar ini. Proses degradasi dimulai dengan meningkatnya kasus pemutihan karang, yang diikuti dengan berkurangnya keanekaragaman hingga kepunahan spesies dengan cepat. perubahan iklim 159 Dinamika Iklim Iklim kita dibentuk oleh pola jangka panjang curah hujan, suhu, angin dan salju. Pola ini menentukan distribusi berbagai bentuk ekosistem di bumi dan membuat kita bisa hidup di daerah yang paling sesuai dengan kebutuhan hidup manusia. Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca dalam atmosfer telah mengubah pola yang telah terbentuk selama ini, mengubah ekosistem di bumi sehingga saat ini bukan hanya kelangsungan bumi yang terancam, namun juga kelanjutan hidup kita. Deforestasi hujan tropis seluas 13 juta hektar telah melepas 1.5 giga ton CO2 ke atmosfer setiap tahun. Iklim dapat dipisahkan menurut dua faktor pendorong yang berbeda: faktor alam, yaitu proses atmosfer yang secara alamiah berinteraksi dengan air, udara, hutan dan tanah selama ratusan juta tahun; dan faktor antropogenik, yaitu perubahan-perubahan yang disebabkan ulah manusia, yang terjadi jauh lebih cepat dari perubahan yang disebabkan alam. Kekuatan alam meliputi proses vulkanik dan tektonik yang berubah sangat lambat dalam kurun waktu jutaan tahun, perubahan siklus orbit bumi yang terjadi lebih dari sepuluh hingga ratusan ribu tahun, dan kekuatan mahatari yang telah bertambah selama kurun waktu 4.55 miliar tahun sejak bumi terbentuk. Sedikit saja Faktor alamiah Karang yang terangkat akibat gempa bumi, Solomon. Gunung berapi di Vanuatu. 160 terumbu karang dan perubahan iklim perubahan pada salah satu faktor ini dapat menyebabkan gangguan yang dramatis pada iklim bumi, yang menyebabkan iklim bumi berubah dari jaman es, lalu memasuki periode transisi, hingga iklim panas, dan kembali lagi ke jaman es. Faktor antropogenik disebabkan oleh kegiatan manusia yang melepaskan gas rumah kaca ke dalam sistem iklim. Pelepasan gas ini terjadi akibat deforestasi, kegiatan pertanian, dan pembakaran bahan bakar. Semua kegiatan ini semakin memperparah efek rumah kaca, sehingga selanjutnya mengubah pola suhu dan curah hujan yang tersebar tidak merata dalam skala regional mau pun skala global. Bagaimana lingkungan biosfir laut maupun darat bereaksi terhadap perubahan iklim merupakan dasar umpan balik biogeokimia dalam sistem iklim; yaitu jumlah karbon dioksida yang dikembalikan ke atmosfer melalui proses-proses biologi dan geologi. Peningkatan suhu dan bertambah gersangnya hutan telah meningkatkan karbondioksida yang diemisikan ke atmosfer bumi. Hal ini merupakan salah satu umpan balik positif yang ada dalam sistem iklim. Saat ini kita berpotensi melampaui ambang batas suhu dan lingkaran umpan balik aman yang berakibat buruk pada ekosistem maupun kehidupan manusia. Perubahan iklim secara drastis dan mendadak pernah terjadi pada masa lalu, yaitu kenaikan suhu 10°C dalam 10 tahun. Kapan persisnya perubahan non linier dalam sistem iklim terjadi tidak bisa dipastikan. Namun kemungkinan tersebut ada, dan peluang menjadi makin besar jika kita terus menerus menunda pengurangan emisi karbon dalam kegiatan-kegiatan kita sekarang. Faktor antropogenik Pertanian. Apa yang menyebabkan pemanasan global? Komponen-komponen yang mempengaruhi perubahan iklim ialah awan, es, tutupan hutan, aktivitas vulkanik, aerosol dan gas rumah kaca. Setiap komponen ini menentukan jumlah energi matahari yang dipantulkan oleh bumi ke luar angkasa (negatif), atau yang diterima permukaan bumi (positif). Secara kolektif seluruh komponen ini dikenal sebagai kekuatan radiasi dan bisa diukur dalam Watt per meter persegi (W/m-2)*. Kekuatan radiasi ini merupakan jumlah radiasi positif dan negatif yang menentukan jumlah panas yang terperangkap di dalam atmosfer bumi. Masa tenggat sebelum pengaruhnya terhadap iklim terjadi tergantung pada ukuran kekuatan ini. Saat ini prakiraan kekuatan radiasi menurut laporan IPCC adalah +2.9 W/m-2 dan nilai ini menyebabkan suhu global meningkat. Menurut para ahli nilai ini sebaiknya tidak lebih dari +1 W/m-2. Pembakaran minyak bumi. Pemodelan faktor penyebab perubahan iklim Gambar di bawah ini menunjukkan model suhu dari data yang dikumpulkan sejak tahun 1990 hingga sekarang. Data ini secara jelas menunjukkan bahwa terjadi interaksi antara faktor alamiah dengan kegiatan manusia sehingga menghasilkan suhu rata-rata global seperti sekarang. Selama 50 tahun terakhir, bila faktor vulkanik dan matahari dijumlahkan, yang terjadi adalah pendinginan global. Pola pemanasan global yang diamati serta perubahan-perubahannya disimulasikan oleh model ini dimana faktor kegiatan manusia turut diperhitungkan. Faktor manusia dan faktor alamiah Pengamatan Anomali suhu (C) Penggundulan hutan. Model *Satuan yang digunakan untuk mengukur jumlah gas Tahun rumah kaca untuk menangkap atau menghalangi radiasi matahari sama dengan satuan ukuran energi matahari, Faktor alamiah saja yaitu Watt per meter persegi (W/m-2). Anomali suhu (C) Tahun 1998 merupakan tahun terpanas yang pernah tercatat dimana banyak terjadi kasus kebakaran hutan dan peningkatan suhu permukaan laut yang berakibat pemutihan karang. Pengamatan Model Tahun perubahan iklim 161 Siklus Karbon c Kulit, otot dan tulang tangan kita terdiri atas miliaran atom karbon. Karbon menyusun kerangka dan struktur setiap makhluk hidup di bumi. Unsur ini diputar dan didaur ulang dalam biosfir laut dan darat. Jadi pada tahap tertentu, satuan atom karbon pada tubuh kita bisa saja merupakan bagian dari jaringan tanaman di masa lampau, atau karbon yang terpendam di laut atau yang mengambang di udara. Atom-atom ini usianya sama dengan matahari dan berasal dari bintang-bintang. Unsur penting tersebut ditahan dan dibebaskan melalui serangkaian proses kompleks yang mempertukarkan karbon dari berbagai bentuk penyimpan karbon. Bila molekul yang berbasis karbon seperti karbon dioksida dan metan dilepaskan ke atmosfer, molekul ini dapat terambil dan tersimpan dalam es, tanah, hutan, atau air laut yang dingin. Penyimpanan ini merupakan tempat penimbun dimana molekul yang berbasis karbon mengalami reaksi kimia yang mengunci karbon dalam kurun waktu beberapa detik hingga jutaan tahun. Karbon yang ada pada planet ini berjumlah 66-100 juta giga ton (Gt). Karbon ini terikat secara kimia Sumber dan Penyimpanan/penimbunan Siklus karbon ditampilkan sebagai keseimbangan besar antara sumber dan penyimpan/penimbunnya, dalam satuan gigaton karbon per tahun. Siklus alamiah dilukiskan dengan warna hitam, sementara nilai-nilai dengan warna merah melukiskan input antropogenik (manusia). Perhatikan betapa banyaknya karbon disimpan di laut dalam, jauh lebih besar dari penimbun-penimbun lain dalam siklus ini. Ukuran penyimpanan karbon umumnya menentukan laju pertukaran. Pada laut dalam bisa memakan waktu hingga 1000 tahun. 162 terumbu karang dan perubahan iklim dalam batu sedimen dan fosil yang membentuk deposit batu gamping, dolomit dan kapur dalam kerak bumi. Dari jumlah tadi, sebesar 4000Gt diperkirakan tersimpan sebagai bahan bakar. Karbon dalam bentuk karbonat menembus ke dasar laut dan sisa-sisa organisme berkapur dan organisme laut yang membentuk cangkang yang telah terpendam di dasar laut seperti salju dari permukaan, merupakan penimbun karbon dioksida kedua terbesar yang menyimpan 38-40,000Gt karbon sebagai kalsium karbonat. Laut merupakan penyimpan karbon yang paling besar. Bila kehidupan laut terganggu, seluruh bumi akan terkena akibatnya. Siklus dan penyimpanan/penimbun (karbon) Penemuan baru-baru ini menunjukkan bahwa kontribusi ikan pada siklus karbonat laut jauh lebih besar dari yang diperkirakan. Makin besar kandungan karbon yang tersimpan, makin lambat laju perubahan yang bisa terjadi dari satu penyimpan ke penyimpan yang lain. Sebagai contoh, reaksi kimia yang merubah karbon dioksida dari mineral menjadi bentuk karbonat memakan waktu ratusan ribu hingga jutaan tahun. Restorasi pH air laut akibat pengasaman yang terjadi karena karbonat yang tersimpan dan mineralisasi yang terjadi terus menerus melalui proses kalsifikasi, membutuhkan ribuan tahun. Atmosfer merupakan sistem dimana konsentrasi karbon mengalami fluktuasi yang lambat selama jutaan tahun. Atmosfer merupakan penyimpan karbon yang paling kecil, namun mengalami perubahan paling cepat dalam siklus karbon di bumi. memerlukan lebih dari 50 tahun untuk dapat terikat secara permanen dalam salah satu penyimpannya. Penambahan karbon terjadi secara terus menerus ke atmosfer sehingga meskipun kita sekarang menghentikan emisi karbon secara total perubahan iklim dan dampaknya terhadap ekosistem tetap berlangsung terus. Penanganan perubahan iklim harus dilakukan mulai sekarang hingga seterusnya dengan cara mengurangi emisi karbon dan mendorong terjadinya penimbunan karbon. Studi baru-baru ini menunjukkan bahwa terdapat 9Gt karbon yang dilepaskan ke atmosfer akibat pembakaran minyak bumi (7.5Gt), dan penggundulan hutan (1.5Gt) tahun 2007. 55% dari karbon yang dilepaskan akibat ulah manusia ini diserap oleh penyimpan alamiah; 2.6Gt, atau 29% oleh tanah, 2.3Gt atau 26% diserap oleh laut, sedangkan sisanya sebesar 4.2Gt tinggal di atmosfer. Konsentrasi karbon di atmosfer meningkat saat terjadi pengurangan efisiensi penyimpanan alamiah. Sebagai contoh, efisiensi Laut Selatan sebagai penyimpan karbon telah mengalami pengurangan sebesar 30% selama 20 tahun terakhir. Penyimpanan ini sebenarnya memperlambat perubahan iklim, sehingga penurunan efisiensinya dalam menyerap karbon dari atmosfer akan mempercepat pemanasan global. Satu bagian dari siklus karbon Fotosintesis merupakan contoh yang paling jelas tentang proses terjadinya pertukaran karbon, dimana karbon dioksida digunakan oleh tanaman untuk memproduksi gula dan unsur hara bagi pertumbuhan dan pembiakan tanaman. Karbon dalam tanaman dibebaskan kembali ke atmosfer melalui proses respirasi, penguraian detritus dari tanah di hutan, atau melalui proses pembakaran. Tergantung tipe dan sumbernya, karbon perubahan iklim 163 Gas Rumah Kaca Kita hidup dalam ‘lautan udara’, dimana di dalam udara ini terdapat campuran nitrogen, oksigen dan gas-gas lain yang memberikan kehidupan pada seluruh makhluk yang di bumi. Gas rumah kaca merupakan bagian dari lautan udara ini, dalam jumlah fraksi yang sangat kecil dari total komposisi udara di atmosfer dan membentuk semacam selimut suhu di sekitar planet bumi. Lapisan ini memantulkan kembali 95% dari seluruh energi panas matahari ke permukaan bumi. Tanpa adanya lapisan ini, suhu rata-rata bumi akan 30°C lebih dingin dari yang saat ini kita rasakan. Cina menanam lebih banyak pohon dibandingkan negaranegara lain sebagai strategi mitigasinya. Gas-gas yang terbentuk secara alamiah ini dibebaskan ke atmosfer melalui serangkaian proses biogeokimia yang rumit, yang bermula dari penguraian bahan organik, respirasi tumbuhan dan hewan, dan aktivitas vulkanik. Tiga gas utama yang dihasilkan adalah uap air (H2O), karbon dioksida (CO2) dan metan (CH4). Gas-gas ini mirip dengan yang dihasilkan oleh rumah kaca di negara subtropis dan negara beriklim dingin. Energi sinar matahari bergelombang pendek dari matahari diserap oleh komponen sistem iklim (udara, air, tanah, es dan hutan). Kelebihan energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer dan luar angkasa sebagai energi panas bergelombang panjang. Aliran energi inilah yang mempertahankan keseimbangan suhu permukaan bumi. Keberadaan gas rumah kaca menghindari terjadinya pemantulan kembali energi panas untuk meninggalkan atmosfer bumi ke angkasa luar. Atmosfer kita saat ini telah mengandung banyak sekali gas rumah kaca. Laju pelepasan gas ke atmosfer yang cepat akibat pembakaran minyak bumi dan berbagai proses industri telah menempatkan kita pada kondisi berbahaya saat ini. Karbon dioksida, yang merupakan gas utama rumah kaca, membutuhkan rata-rata 50 tahun untuk dikeluarkan dari atmosfer melalui berbagai reaksi dengan mineral di dalam tanah, larut ke dalam air laut, atau diikat secara kimia oleh hutan. Proses-proses ini sudah terjadi di bumi selama miliaran tahun. Namun laju reaksi pembuangan karbon dioksida jauh lebih lambat dari laju produksinya saat ini, sehingga konsentrasi karbon dioksida di atmosfer semakin lama menjadi semakin menumpuk. Campuran senyawa kimia di atmosfer Coupling Para ahli pembuat model-model iklim menggunakan prinsip-prinsip fisika dengan perhitungan matematika untuk menentukan interaksi antara atmosfer dan setiap komponen sistem iklim. Interaksi ini disebut coupling dan merupakan dasar model untuk meramalkan iklim global maupun regional di masa depan. Yang menarik adalah, awan ternyata merupakan komponen iklim yang paling sulit dibuat modelnya. 164 terumbu karang dan perubahan iklim Pertanian dan industrialisasi, termasuk di dalamnya produksi minyak bumi dan pembakarannya, menambah jenis-jenis gas yang dilepas ke atmosfer kita. Gas-gas ini terdiri atas 30 senyawa lebih yang tergolong memiliki efek rumah kaca. Gas-gas ini memiliki sifat yang berbeda-beda, beberapa di antaranya mampu menyerap panas lebih efisien dari gas lainnya. Pengukuran terhadap pengaruh gas rumah kaca dilakukan dengan membandingkannya dengan karbon dioksida. Sebagai contoh, metan merupakan gas yang berumur (relatif pendek dalam atmosfer bumi. Metan kerap bereaksi dengan oksigen membentuk karbon dioksida, namun mampu menyerap energi matahari 20-25 kali lebih efisien dibandingkan CO2. Konsentrasi metan telah meningkat dari 0.715ppm pada masa pra industri menjadi 1772ppm tahun 2005, jauh melebihi kisaran konsentrasi alami selama 650 ribu tahun terakhir. Nitrogen oksida (N2O), merupakan hasil sampingan dari proses-proses pertanian dan industri. Konsentrasi nitrogen oksida di atmosfer relatif rendah yaitu 0.319ppm, namun memiliki kemampuan menyerap panas 270 kali lebih tinggi CO2 dan senyawa ini bisa bertahan di atmosfer selama lebih dari 150 tahun. Konsentrasi CO2 global dan konsentrasi CO2 ekuivalen merupakan indikator ukuran gas rumah kaca di atmosfer. Tingkat CO2 telah meningkat dari 280ppm pada masa pra industri menjadi 387ppm saat ini, sementara CO2 ekuivalen telah mencapai 430ppm. CO2 ekuivalen menunjukkan konsentrasi CO2 ekuivalen yang diperlukan untuk memperoleh efek rumah kaca yang sama dari emisi gas lain yang kini ada di atmosfer. Dengan demikian peningkatan suhu yang mungkin terjadi jauh lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya, dan inilah yang menyebabkan perubahan besar terjadi lebih awal dari yang diperkirakan. Seberapa besarkah 4.2Gt CO2 ? Gas rumah kaca dari industri laut baru akhir-akhir ini dianggap sebagai bagian dari emisi karbon global. Konsentrasi dan ppm Konsentrasi gas ditampilkan dalam ukuran part per million (ppm) atau satu per satu juta. Ukuran ini digunakan sebagai standar dan menunjukkan jumlah molekul yang ada dalam suatu sampel udara kering. Sebagai contoh, 450ppm berarti terdapat 450 molekul gas rumah kaca dalam setiap satu juta molekul udara kering. Kita menambah karbon 4.2 giga ton (Gt) ke atmosfer setiap tahunnya. Untuk menjelaskan besaran ini, kita gunakan air sebagai pembanding. 4.2Gt CO2 sama bobotnya dengan 4.2 miliar kilo liter air bersih. Untuk menyimpan air sejumlah ini diperlukan tanki dengan panjang dan lebar sisi 1km dengan tinggi 4.2km. Ukuran ini kurang lebih delapan kali lebih tinggi dari bangunan tertinggi di dunia yang ada yaitu Taipei 101 yang tingginya 508m. Pendek kata, 4.2Gt CO2 itu luar biasa besarnya. Taipei 101, Taiwan. perubahan iklim 165 Asal usul Bahan Bakar Minyak, batu bara, deposit gas di dalam bumi berasal dari serangkaian kejadian di dalam laut Tetis dan hutan-hutan primordial pada masa pertengahan Jurasik dan masa Kretasian 90 hingga 150 juta tahun silam. Periode ini merupakan rumah kaca super, yang terjadi akibat erupsi vulkanik yang sangat besar saat benua Pangea, benua yang super besar, pecah, mendorong karbon dioksida dan sulfur dioksida ke atmosfer dengan skala yang tak terkira besarnya. Saat itu bumi masih bebas dari es dan suhu bumi sangat tinggi, dimana kita bahkan bisa berenang di kutub-kutub bumi. Darat dan laut masih dipenuhi oleh dinosaurus; saat itu suhu global bumi diatur oleh proses erosi batuan vulkanik dan kehidupan tumbuh-tumbuhan di bumi. Simpanan karbon selama 150 juta tahun ini dihabiskan oleh manusia hanya dalam 150 tahun. Siklus bahan bakar yang sebenarnya Fitoplankton merupakan tumbuhan mikro yang menentukan produktivitas laut. Fitoplankton hidup dalam jumlah yang sangat banyak di laut dangkal tropis Tetis. Karena tidak ada es di kutub-kutub bumi, konsentrasi oksigen terlarut di laut dalam pada jaman pra sejarah sangat rendah dibandingkan dengan air yang berventilasi baik di laut Termohalin saat ini. Hutan saat itu didominasi oleh pakis-pakisan dan pohon pinus, serta tanaman kecil berdaun lebar, dan konsentrasi karbon dioksida sedikitnya empat kali lipat dari sekarang. Tanaman memanfaatkan CO2 sebagai bahan fotosintesis, mengikat karbon dalam struktur biologi tanaman. Fitoplankton berperan sangat penting dalam proses ini, karena miliaran ton bahan organik yang jatuh Waktu: 90-150 juta tahun yang lalu CO2: 1200+ppm Pada jaman Kreta dan pertengahan Jurasik, kadar CO2 yang tinggi sangat menunjang pertumbuhan fitoplankton yang tumbuh di laut. Terurainya tumbuhan laut ini menurunkan kadar oksigen terlarut sehingga mengakibatkan kondisi anoksis di laut dalam. 166 terumbu karang dan perubahan iklim ke dasar laut membawa karbon dioksida dalam jumlah banyak. Perombakan bahan organik ini selanjutnya mengurangi konsentrasi oksigen di laut dalam dan mengubah kondisi aerobik menjadi anaerobik. Perubahan ini merangsang terjadinya kondisi anoksik, yang merupakan salah satu penyebab kepunahan masal secara global. Dalam kondisi dimana kadar bahan organik sangat tinggi dan kadar oksigen terlarut cukup rendah, beberapa tipe bakteri tertentu mulai tumbuh. Salah satu produk metabolisme bakteri ini adalah hidrogen sulfida (H2S) yang merupakan gas beracun. Termoklin kuat yang ada pada laut tropis ini memperkuat keberadaan kemoklin di laut, yang awalnya menahan gas ini di dalam laut sehingga tidak muncul ke Waktu: 90-150 juta tahun yang lalu CO2: 1200+ppm Gas beracun Hidrogen sulfida terperangkap di bawah termoklin yang kuat. Peningkatan konsentrasi H2S mengakibatkan gas ini menyebar ke laut dalam dan naik ke permukaan laut dan mengakibatkan kepunahan masal makhluk hidup di lautan maupun di daratan. permukaan air yang hangat dan lepas ke atmosfer. Konsentrasi gas ini semakin lama semakin meningkat, menyebar dan menembus batas-batas yang ada dan mencapai laut bagian dalam. Kondisi inilah yang menyebabkan kepunahan seluruh organisme bentos akibat air laut kekurangan oksigen dan didominasi oleh senyawa-senyawa sulfida (euksinik). Bukti-bukti geologis menunjukkan bahwa terdapat dua mekanisme terjadinya pergerakan hidrogen sulfida ke permukaan. Mekanisme pertama adalah pergolakan air laut pada batas antar benua. Mekanisme kedua adalah pergerakan air yang mengandung sulfur dalam konsentrasi tinggi dari dasar laut ke atas akibat tekanan yang meningkat, sehingga hidrogen sulfida ini terdorong ke atas dan mencapai permukaan. Lepasnya hidrogen sulfida ke permukaan air yang memiliki kadar oksigen tinggi telah memusnahkan 90% dari kehidupan laut. Terumbu karang telah hilang dari catatan geologi pada saat itu. Selain itu, 60% dari kehidupan di daratan pun telah mati akibat lepasnya gas ini ke atmosfer. Panas, tekanan dan waktu Kehidupan tumbuhan di daratan, yang telah dimusnahkan oleh hidrogen sulfida, merupakan landasan biologis terbentuknya deposit batu bara. Seiring dengan menurunnya konsentrasi karbon dioksida akibat terikat oleh fitoplankton dan bakteria hijau, sisa-sisa bahan organiknya tertutup oleh berlapis-lapis sedimen akibat proses erosi, sehingga terpisahkan dari laut dan sistem atmosfer. Saat ketebalan lapisan sedimen ini melebihi puncak biomassa, panas dan tekanannya meningkat dan reaksi kimia yang terjadi membentuk minyak mentah dan gas alami. Baru sejak 150 tahun terakhir inilah kita memiliki teknologi dan keahlian untuk menggali simpanan minyak bumi yang terkubur sekian lama ini. Minyak bumi, batu bara dan gas bumi telah menjadi kebutuhan dasar manusia dan telah mengubah dunia dengan cara yang tak terbayangkan sebelumnya. Sektor industri, transportasi, pertanian sangat diuntungkan dengan tersedianya energi murah dan siap pakai yang berlimpah. Ekonomi manusia dan pertumbuhan populasi berkembang pesat karena adanya energi ini. Namun semua ini bukanlah tanpa resiko. Karbon dalam jumlah besar yang awalnya terkunci rapat-rapat di dasar bumi selama lebih dari 150 juta tahun kini diangkat ke permukaan bumi dan dibebaskan ke atmosfer sebagai karbon dioksida yang merupakan hasil pembakarannya. Laju produksi karbon dioksida jauh melebihi kemampuan alami bumi mengikat gas ini. Kondisi inilah yang merupakan kekuatan yang membuat kita melewati masa Holocene menuju masa Anthropocene, dunia baru yang berbahaya. Kilang minyak dan gas di Teluk Meksiko. Batu bara. Waktu: 2 juta tahun yang lalu CO2: 180-300ppm Saat ini CO2: 387ppm dan terus bertambah Tingginya laju erosi mengubur sisa-sisa fetid di dalam berlapis-lapis sedimen yang mengurangi kadar CO2 atmosfer. Bahan-bahan biologis ini selanjutnya menjadi minyak bumi, batu bara dan gas yang kini merupakan bahan bakar pembangunan masyarakat modern dan mengakibatkan kandungan CO2 meningkat pesat. perubahan iklim 167 Persamaan Energi Beton, kaca dan baja merupakan bahan bangunan yang membentuk kota-kota modern. Bentuk bangunan yang tinggi ini menggores gelapnya langit malam, mentransformasi tata ruang dan menjadi simbol-simbol cemerlang dari kesejahteraan ekonomi kita. Semua ini tidak mungkin terjadi tanpa menggunakan bahan bakar yang murah dan berlimpah. Minyak bumi telah mendukung gaya hidup sebagian besar manusia yang telah menganggap hal ini sebagai hal biasa, dan inilah yang telah membuat Cina, India dan ekonomi negara-negara lain berlomba-lomba untuk memajukan masyarakatnya agar sejajar dengan dunia Barat. Kombinasi pengaruh berkembangnya ekonomi negara maju dan munculnya raksasaraksasa ekonomi baru membuat kita membenturkan energi dengan masa depan iklim kita. International Energy Agency’s (IEA) World Energy Outlook 2007 menyajikan intisari dari dilema situasi saat ini secara tepat: India memberikan contoh pada dunia dengan rencananya membangkitkan 20 giga watt tenaga matahari pada tahun 2020. ‘Kebutuhan energi global dengan minyak bumi sebagai sumber utama diramalkan akan meningkat, dan akan meningkatkan emisi CO2 secara tajam dengan implikasi yang dramatis di seluruh negara di dunia. Cina dan India merupakan raksasaraksasa energi di masa depan yang tidak berkelanjutan. Laju pertumbuhan ekonomi Cina dan India tidak terbayangkan sebelumnya, membutuhkan lebih banyak energi dan berkembangnya kepentingan mereka di perdagangan bahan bakar internasional dengan tidak sadar akan mengubah sistem energi global. Hal ini akan mentransformasikan standar hidup miliaran manusia. Keamanan energi dan perubahan iklim merupakan masalah global dan memerlukan pemecahan global pula. Tantangan seluruh negara saat ini adalah untuk segera memasuki masa transisi ke arah sistem penggunaan energi yang lebih sedikit mengeluarkan karbon, lebih aman, tanpa berdampak buruk pada ekonomi dan pembangunan sosial. Kita harus segera berusaha keras untuk menempatkan diri kita pada jalur penggunaan energi yang lestari.‘ Tiang-tiang listrik secara global senantiasa membutuhkan energi. 168 terumbu karang dan perubahan iklim Fakta dan gambar yang mendasari hal ini sangat mencengangkan, seperti data proyeksi tahun 2005-2030 yang ditunjukkan IEA. Dalam kurun waktu 25 tahun ke depan, konsumsi bahan bakar yang berasal dari minyak bumi untuk membangkitkan tenaga listrik dan transportasi diramalkan meningkat sebesar 55%. Kita akan menggunakan/membakar energi yang setara dengan 17.7 milyar ton minyak, dibandingkan dengan 11.4 milyar ton yang kita gunakan sekarang. Separuh dari peningkatan ini digunakan untuk membangkitan tenaga listrik, sementara seperlimanya menggunakan produkproduk bahan bakar yang sebagian besar digunakan untuk transportasi. Untuk memenuhi peningkatan kebutuhan bahan bakar ini akan dibutuhkan 22 triliun dolar untuk investasi pembangkit energi, transmisi dan jaringan distribusinya. Cina saat ini telah memulai konstruksi pembangkit tenaga batu bara setiap 10 hari dan akan melanjutkan investasi sebesar $3.7 triliun untuk memenuhi kebutuhan listriknya. Jumlah ini lebih besar dari total yang diperlukan seluruh negara-negara Asia. Pasokan batu bara akan meningkat sebesar 25% untuk memenuhi kebutuhan global dan 80% di antaranya digunakan di Cina dan India. Industri minyak dan gas bumi diperkirakan harus melakukan investasi sebesar 5.4 triliun dolar hingga tahun 2030 untuk memperbaharui peralatan-peralatan lamanya agar bisa 2030 Emisi karbon - 42GT Tingkat CO2 650ppm memenuhi peningkatan kebutuhan energi global. Energi ini terutama dibutuhkan untuk transportasi. Prakiraan jumlah mobil dan truk di jalan-jalan di seluruh dunia saat ini sekitar 900 juta. Jumlah ini diramalkan akan meningkat menjadi 2.1 miliar pada tahun 2030, yaitu sepertiga dari populasi bumi saat ini. Pada tahun 2005, Cina memiliki kira-kira 22 juta mobil dan truk kecil, yaitu 1 kendaraan untuk setiap 50 orang. Pada tahun 2030 jumlah ini akan mencapai 200 juta, atau satu untuk setiap 6 orang. Contoh-contoh ini hanyalah sebagian dari angka yang terdapat dalam Skenario Referensi, yaitu satu dari tiga skenario yang digunakan IEA untuk menghitung proyeksi energi. Dua skenario yang lain adalah skenario ‘High Growth’ atau Skenario Pertumbuhan Cepat, dan skenario ‘Alternative Policy’ atau Skenario Kebijakan Alternatif. Setiap skenario berisi perhitungan emisi karbon dioksida dan suhu oleh IPCC. Skenario Referensi digunakan oleh pemerintahan dalam membuat kebijakannya saat ini. Skenario Pertumbuhan Cepat memiliki pertumbuhan kebutuhan energi 7% lebih tinggi dari Skenario Referensi. Sementara Skenario Alternatif berasumsi bahwa pemerintahan akan melaksanakan skema reduksi polusi yang telah direncanakan. Skenario Referensi maupun Pertumbuhan Cepat merupakan skenario yang tidak berkelanjutan dari sisi energi yang tersedia maupun dari sisi iklim. Kebutuhan yang tidak terpenuhi Pada tahun 2030 pasokan bahan bakar minyak dari negara-negara OPEC akan meningkat dari 42 menjadi 52% untuk memenuhi kebutuhan global. Jumlah BBM yang diimpor oleh Cina dan 2005 Emisi karbon - 27GT Tingkat CO2 387ppm 55% Peningkatan 2005 - 6.7Juta 2030 - 8.4 Juta 2005 - 900 Miliar 2030 - 2.1 Juta Pertumbuhan tanpa kemakmuran Iklim berhubungan sangat erat dengan energi masa depan kita. Pada saat kebutuhan listrik dan bahan bakar transportasi diramalkan akan meningkat sebesar 55% pada tahun 2030, konsentrasi CO2 global akan mencapai lebih dari 650 ppm. Kemampuan ekosistem untuk mendukung populasi yang diramalkan mencapai 8.4 miliar masih dipertanyakan. Mtoe = ekuivalen dengan jutaan ton minyak India akan meningkat sekitar 350% dari 5.4 juta barel per hari pada tahun 2006 menjadi 19.1 juta barel per hari pada tahun 2030. Jumlah ini jauh lebih besar dari jumlah total yang diimpor Jepang dan Amerika saat ini. Peningkatan kapasitas produksi kilang minyak baru yang baru akan dicapai dalam lima tahun ke depan tidak akan cukup untuk mengimbangi penurunan produksi minyak dari kilang-kilang lama, dan teori tentang puncak produksi minyak akan menjadi kenyataan. Hal ini akan menciptakan kekosongan dalam suplai BBM dunia yang mengakibatkan terjadinya masa krisis sekitar tahun 2015, dan menyebabkan harga minyak dunia naik secara pesat. Jaminan suplai, keamanan energi jangka panjang dan dampak ekonomi selanjutnya (akibat peningkatan harga minyak) akan mempengaruhi seluruh bangsa yang mengkonsumsi minyak bumi. Kondisi ini akan mempercepat peningkatan efisiensi energi dalam sepuluh tahun ke depan. Masyarakat Australia memproduksi lebih banyak CO2 per kepala dibandingkan negara lain di dunia. ► Penyulingan minyak pada malam hari. perubahan iklim 169 Persamaan Energi Total energi gelombang di dunia dapat memasok dua tera watt energi, dua kali lebih banyak dari konsumsi energi global saat ini Alasan kedua bahwa kondisi ini tidak dapat dipertahankan adalah peningkatan emisi karbon yang diakibatkannya. Cina menjadi negara yang mengemisi karbon dioksida paling besar pada tahun 2007. India merupakan yang ketiga pada tahun 2015. Pada tahun 2030, emisi diperkirakan akan menjadi sekitar 42Gt, yaitu meningkat dari 25 Gt pada tahun 2005. Rusia, Amerika, Cina dan India memiliki kontribusi dua pertiga dari peningkatan ini. 56% dari peningkatan ini datang hanya dari Cina dan India. Proyeksi jangka panjang suhu rata-rata global meningkat menurut skenario referensi dan skenario pertumbuhan cepat adalah 3-6°C bila menggunakan perhitungan IPCC. Menurut pandangan IEA, skenario referensi dan skenario pertumbuhan tinggi memiliki resiko yang sangat besar akibat perubahan iklim yang diakibatkannya. Pendekatan yang tidak terintegrasi antar negara di dunia mengenai kebijakan iklim perlu diselaraskan dan digabungkan dalam skala global. Harga global dan jadwal reduksi emisi harus ditetapkan untuk memberikan kepastian dan stabilitas investasi pasar energi. Skenario yang dipilih nantinya ialah skenario alternatif, yang tidak hanya mengurangi resiko yang berhubungan dengan perubahan iklim, namun juga mengurangi tekanan terhadap kebutuhan energi secara global. Pada tahun 2030, 2.1 miliar mobil akan memenuhi jalan-jalan di bumi. Dalam skenario alternatif Dalam skenario alternatif, emisi karbon dipertahankan pada 550ppm. Nilai ini setara dengan 34Gt CO2 pada tahun 2030 dimana emisi memuncak pada negara-negara EOCD pada 20Gt CO2 pada tahun 2015 dan kemudian akan mulai menurun. Prakiraan ini didasarkan pada peningkatan efisiensi energi, perubahan struktural ekonomi dan penggantian sumber energi. Cina dan India berperan besar untuk mencapai target ini. Bila target emisi karbon diturunkan menjadi 450ppm, emisi CO2 harus mencapai puncaknya pada tahun 2012 dengan nilai sekitar 30Gt, lalu menuruntajam hingga 23 Gt pada tahun 2030, yaitu 4Gt lebih rendah dari nilai saat ini. Untuk mencapai hal ini dibutuhkan kepemimpinan dan pelaksanaan kebijakan yang tegas dan berfokus pada usaha bersama secara global. Bahan bakar harus digunakan lebih efisien oleh industri, transportasi dan pembangunan. Teknologi penangkapan karbon dioksida dan penggunaan sumber energi terbarukan dan energi nuklir perlu dikembangkan. Puncak produksi minyak Pada tahun 1956, ahli geofisika perusahaan minyak Shell M.K. Hubert menyajikan tulisannya yang meramalkan bahwa penurunan produksi minyak di Amerika akan mulai terjadi tahun 1970. Kurva berbentuk bel berdasarkan perhitungan matematika yang rumit yang ditampilkannya mendapat tantangan besar dari rekan-rekan sekerjanya. Barulah pada tahun 1971 terbukti bahwa perhitungan Hubbert benar, karena saat itu Amerika mengalami pukulan besar karena pasokan bahan bakar menurun dan mengakibatkan resesi global. Teori Hubbert lalu dikenal sebagai teori puncak bahan bakar dan memiliki dasar yang kuat dalam industri minyak, karena penemuan-penemuan sumber minyak tidak bisa mengimbangi peningkatan kebutuhan global. Puncak produksi minyak akan terjadi, namun kapan itu akan terjadi belum dapat dipastikan Sebagian ahli geologi yakin bahwa puncak produksi akan dilampaui tahun 2005. Sebagian lagi memperkirakan puncak itu akan terjadi 10-15 tahun lagi, dan sebagian yang paling optimis mengatakan tahun 2021. Apapun perkiraannya, kita saat ini sedang memasuki babak baru dalam sejarah manusia. Pada babak selanjutnya kita harus menggunakan energi yang lestari, yaitu energi dari sinar matahari, energi angin dan gelombang. 170 terumbu karang dan perubahan iklim ‘Terlalu banyak manusia yang mengharapkan terlalu banyak dari sebuah planet’ Prof. Peter F. Sale - Ahli ekologi terumbu karang Asisten Direktur, Institute for Water, Environment and Health of the United Nations University (UNU-INWEH), United Nations University, Hamilton, Ontario, Canada Fokus penelitian: Manajemen lingkungan pesisir yang berkelanjutan Kita merupakan Homo sapiens, spesies manusia yang bijaksana. Manusia merupakan satusatunya makhluk di planet ini yang mampu melihat ke masa depan dan mampu memperkirakan akibat-akibat dari kegiatan kita. Sayangnya, ternyata kita tidak semanusiawi yang kita kira, dan kemampuan kita mengendalikan diri tidak cukup untuk menghindari akibat buruk perbuatan kita sendiri. Saat ini jumlah spesies manusia sudah terlalu banyak – 6.6 miliar, dan akan berkembang menjadi 9.2 miliar dalam 40 tahun ke depan. Saat saya masih anak-anak di Bermuda, saya memiliki masker selam sehingga bisa melihat makhluk-makhluk kecil karang di perairan laut yang dangkal. Saya masih ingat banyak sekali ditemui ikan sersan, kepiting hermit, keong dan bintang laut. Saya memulai melakukan penelitian tentang terumbu karang sebagai mahasiswa doktoral di Hawaii tahun 1964, dan sejak itu terumbu karang, ikan karang di Australia dan Karibia menjadi sesuatu yang selalu melekat dalam pikiran saya. Ikan yang diperdagangkan di pasar. Sebagai seorang peneliti, saya mengetahui bahwa terumbu karang sangat diperlukan oleh produk-produk perikanan, tourisme dan untuk proteksi pesisir pantai, dan bahwa terumbu karang menyangga kehidupan 25% dari spesies lautan walaupun hanya menduduki kurang dari 0.1% dari wilayah laut dunia. Saya masih terpesona oleh kegiatan dan pergerakan komunitas karang, serta betapa kompleksnya ekologi mereka. Karang merupakan sumber kekayaan keragaman ekologi, dan tanpa terumbu karang kekayaan keragaman ini tidak bisa kita bayangkan. Sayangnya, saya juga mengetahui bahwa terumbu karang mengalami perusakan yang mengkhawatirkan. Saya kuatir terumbu karang ini akan lenyap secara cepat sehingga anak-anak yang sekarang di taman kanak-kanak akan berkembang tanpa mengenal terumbu karang. Oh, tentu saja akan masih ada sedikit karang dan berbagai makluk hidup lain, namun banyak makhluk laut yang mengagumkan hanya akan bisa dilihat dalam foto, gambar atau DVD yang makin lama makin memudar. Penyebabnya bukanlah perubahan iklim. Bukan pula pengasaman laut atau penangkapan ikan yang berlebihan, polusi, atau pembangunan tourisme yang tidak baik. Yang membunuh terumbu karang adalah kita sendiri. Jumlah manusia sudah terlalu banyak, dan kita mengharapkan sesuatu dari sebuah planet yang tidak mampu memenuhi kebutuhan dan keinginan kita yang terus menerus bertambah. Ironisnya, saat ini kita sebetulnya tahu bagaimana mempertahankan terumbu karang. Yang kita harus lakukan saat ini ialah mengendalikan dampak lokal pada terumbu karang, dan pada saat bersamaan mengurangi dampak global terhadap iklim. Kita juga perlu meninjau kembali berapa populasi manusia yang kita targetkan hidup di bumi ini. Kita telah dan sedang melakukan pemunahan berbagai spesies lain di bumi. Kita harus berusaha keras menghindari terjadinya kepunahan dalam sebuah ekosistem. Pantai yang padat di Italia Selatan. perubahan iklim 171 Selamat Datang ke Masa Antroposen Iklim bumi selama ini relatif stabil sejak awal masa Holosen sekitar 11 800 tahun yang lalu. Ekosistem bumi mengalami evolusi dan beradaptasi dalam lapisan suhu yang dibentuk oleh tingkat karbon dioksida antara 180-300ppm selama dua juta tahun terakhir. Penerima nobel kimia tahun 2005, Paul J Crutzen, mengusulkan masa ini ditambahkan dengan Antroposen, yaitu ‘masa yang dikuasai manusia’. Dia meyakini bahwa titik awal masa Antroposen ialah setelah pertengahan abad 18, pada tahun James Watt menciptakan mesin uap berbahan bakar batu bara pertama kali. Ini merupakan awal revolusi industri dan bertepatan dengan meningkatnya tingkat CO2 yang terjadi pada pencatatan data es Vostok di Antarktika. Kerusakan yang tampak pada karang merupakan tanda peringatan agar kita segera bertindak untuk mengatasinya. Dalam jangka waktu 200 tahun sejak ditemukannya mesin uap Watt, kita telah mengubah wajah planet bumi. Populasi kita telah meningkat sepuluh kali lipat hingga menjadi lebih dari 6 miliar, dan tidak ada satu ekosistem pun yang belum tersentuh akibat ulah manusia. Ekosistem darat dan laut makin lama makin terpecah-pecah, dan dalam beberapa Areal parkir jaman dulu. kasus telah hancur sepenuhnya. Tambahan tekanan dari hilangnya spesies predator yang berukuran lebih besar, munculnya spesiesspesies invasive dan polusi telah menurunkan keanekaragaman hayati dan melemahkan sendi-sendi di dalam ekosistem. Semua perubahan ini terjadi sebagai akibat dari pembangunan ekonomi yang ditunjang oleh tersedianya bahan bakar yang murah untuk memenuhi kebutuhan energi kita. Akibatnya, gas rumah kaca saat ini telah lebih tinggi dari konsentrasi selama 2 juta tahun terakhir, dan laju peningkatannya terus meningkat. Areal parkir jaman sekarang. Populasi manusia dunia diramalkan akan meningkat menjadi sedikitnya 9 miliar pada akhir abad ini. S.M. S.M. S.M. S.M. S.M. S.M. S.M. S.M. - Sebelum Masehi A.D. - Sesudah Masehi 172 terumbu karang dan perubahan iklim Suatu hari di pantai Wijk aan Zee, Belanda. Sementara kelembaman semakin terbentuk dalam sistem iklim, laju perubahan di lapisan suhu ekosistem mengambil alih seluruh tekanan lainnya sehingga menjadi sangat kecil. Selain terumbu karang, hutan hujan tropis serta alpin dan wilayah kutub merupakan wilayah yang paling terancam, karena sudah berada pada kisaran suhu yang sangat mengkhawatirkan. Beberapa wilayah dimana iklim mikro stabil selama jutaan tahun dan menunjang hidup keragaman hayati yang tinggi, akan terancam pula. Mengutip kata-kata Crutzen, kita sekarang mengalami ‘terra incognita’ karena kita tidak mengetahui sejauh mana alam akan bereaksi akibat perubahan-perubahan yang telah kita lakukan. Mungkin akan terjadi perubahan suhu yang terlalu cepat untuk bagi suatu ekosistem untuk beradaptasi atau melakukan migrasi, sehingga laju kepunahan berbagai spesies akan meningkat. 1804 - 1 Miliar Kapankah populasi global kita melewati titik yang tidak berkelanjutan? 1960 - 3 Miliar 1989 - 5 Miliar 1999 - 6 Miliar 2050 - 9.1 Miliar perubahan iklim 173 Memonitor Perubahan Catatan sejarah biologi dalam kurun lebih dari 1000 tahun menunjukkan dokumentasi cincin pohon, pemekaran bunga, munculnya tunas pertama pada musim semi, hingga kedatangan tahunan burung-burung dan hewan yang bermigrasi. Catatan ini telah membentuk bagian penting dari bukti-bukti yang digunakan para ilmuwan untuk menentukan seberapa besar perubahan alam yang terjadi akibat perubahan suhu. Data dari pohon pinus tua Huon yang berumur 1000 tahun menunjukkan bahwa suhu udara telah meningkat selama 50 tahun terakhir. Catatan-catatan ini lalu dikombinasikan dengan pengetahuan mengenai kondisi biologi dan rentang masing-masing spesies. Sebuah model bisa dibangun untuk memberikan gambaran yang tepat tentang bagaimana tumbuhan dan hewan bereaksi terhadap perubahan suhu lingkungan. Dalam berbagai kasus yang diamati, perubahan yang terjadi di lapangan sejauh ini cocok dengan model yang diramalkan. Halhal yang belum diketahui sebelumnya lambat laun ditemukan dan dihubungkan dengan komposisi ekosistem dalam berbagai rentang iklim. Dengan mempelajari kondisi geologi jaman dahulu kita bisa mengerti bagaimana membentuk masa depan kita. Pelajaran dari masa lalu Paleoklimatologi memainkan peranan penting dalam ilmu iklim, karena memberikan landasan dalam menjawab pertanyaan penting dalam membuat model iklim dan menjadi sumber informasi tentang akibat yang mungkin terjadi akibat perubahan suhu terhadap ekosistem di masa depan. Catatan sejarah suhu dan komposisi gas atmosfer masa lalu tersimpan dalam struktur cincin pohon, karang, es, danau dan sedimen laut. Catatan ini melengkapi catatan instrumental dari iklim kita selama ratusan hingga ribuan tahun. Catatan ini memberikan kecenderungan yang tidak terlihat dengan catatan suhu yang kita lakukan saat ini, yang sudah terdistorsi oleh kegiatan manusia dan kekuatan alam. Dengan membandingkan data yang dikoleksi sekarang dengan catatan fosil, kita bisa mempelajari pengaruh iklim terhadap perubahan struktur iklim ekosistem di masa lalu. Salah satu kunci penting terletak pada hubungan antara isotop oksigen. Oksigen dalam bentuk gas memiliki dua bentuk yang berbeda, yaitu oksigen dengan bobot 16 (oksigen-16, atau 16O), dan isotopnya yang berbobot 18 (Oksigen-18, atau 18O). Konsentrasi dari setiap bentuk ini ditentukan oleh suhu. Dengan mengetahui rasio antara kedua bentuk oksigen para ilmuwan bisa memperkirakan suhu masa lalu. Kadar 18O yang tinggi mencerminkan suhu yang lebih sejuk, sementara suhu yang menghangat menunjukkan penurunan jumlah 18 O. Ahli paleoklimatologi menggunakan data ini sebagai dasar penentuan kecenderungan iklim kita di masa lalu dan proyeksi iklim di masa depan. Para ahli dendroklimatologi yang mempelajari cincin pohon mengamati spesies yang pertumbuhannya lambat, yang tumbuh pada batas-batas kisaran alamiahnya. Cincin pohon Penggalian potongan es di Antartika. 174 terumbu karang dan perubahan iklim Sejarah penggunaan lahan dan hubungannya dengan karang Ketebalan cincin batang pohon menunjukkan laju pertumbuhannya. ini awalnya dikalibrasikan terhadap catatan iklim sekarang di daerah yang sama. Cuaca hangat dengan curah hujan tinggi dicerminkan dengan lingkaran cincin pohon yang tebal, sementara musim kering dan dingin mengakibatkan pertumbuhan tanaman terhambat dan ketebalan lingkar cincin menipis. Jadi ketebalan lingkar cincin pertumbuhan ini merupakan indikator untuk memperkirakan terjadinya perubahan suhu dan curah hujan dari tahun ke tahun di daerah di mana pengambilan sampel dilakukan. Tipe informasi ini menyajikan bukti yang meyakinkan bahwa variasi iklim tidak menyebar secara merata. Sebagai contoh, New Zealand dan Tasmania, lingkaran cincin pohon menunjukkan suhu cenderung menghangat, sementara di Chili dan Argentina kecenderungan itu tidak tampak. Sampel karang bisa diartikan dengan cara yang serupa, yaitu dengan mengamati kerangka karbonat yang mengendap dalam lapisanlapisan yang mengalami variasi musiman sesuai dengan perubahan suhu laut dan kondisi cuaca lokal. Jumlah lapisan endapan ini bisa dihitung dengan bantuan sinar X dan sinar ultra violet untuk membedakan masa kekeringan dan masa banjir. Masa banjir ditentukan dari pancaran fluor di bawah sinar ultra violet dari asam humik yang terperangkap di antara lapisan yang mengendap akibat banjirnya sungai-sungai purbakala. Isotop oksigen yang tertanam di dalam struktur karang merupakan proxi indikator dari suhu air laut dan perubahan salinitas, dan memberikan informasi penting untuk memperkirakan kecenderungan siklus El Niño dan La Niña di wilayah tropis Pasifik. Sampel es yang diambil dari berbagai tempat seperti Andes Peruvian, Tibet, Greenland dan Antartika menambah catatan yang ada hingga lebih dari 600 ribu tahun di beberapa lokasi. ► Garis pesisir Queensland telah mengalami perubahan yang dramatis selama 150 tahun terakhir, dari lahan yang tertutup hutan alami dan semak belukar menjadi lahan pertanian dan perkotaan. Daerah Mackay merupakan daerah sentra produksi gula yang produktif sejak pembukaan lahan pertama kali dilakukan tahun 1892. Daerah pantai hingga lepas pantai Great Barrier Reef dipelajari untuk menghubungkan sejarah perubahan penggunaan lahan dengan kualitas air dan kesehatan karang. Salah satu metoda penelitian lapangan yang dilakukan ialah menggunakan pengeboran karang (‘coral coring’). Penggalian bagian dari kerangka karang besar yang berumur panjang memberikan informasi yang berharga tentang perubahan lingkungan. Catatan Barium pada karang di pantai Mackay tentang pengaruh daratan Penginderaan jauh yang digunakan sejak tahun 1980an dan perunut geokimia sedimen (Ba/Ca) dan unsur hara (skeletar d15N) yang canggih dari kerangka terumbu karang merupakan metoda yang dipakai untuk mendeskripsikan sejarah perubahan kualitas air dan ekosistem pantai Great Barrier Reef sejak masa pendudukan Eropa (di Australia). perubahan iklim 175 Memonitor Perubahan Fosil karang di Australia Barat. Saat ini pemunahan spesies terjadi pada kecepatan yang belum pernah terjadi sejak terjadinya pemunahan masal terakhir. terdistribusi tidak merata di permukaan bumi. Selama masa Emian, suhu global rata-rata 1-2°C lebih hangat dibandingkan suhu saat ini. Belahan Bumi Utara 5°C lebih hangat, sementara belahan Bumi Selatan relatif stabil dan kemungkinan lebih sejuk. Hal ini terjadi walaupun tingkat konsentrasi karbon dioksida berkisar antara 180–300ppm, dan kondisi ini bertahan selama sekitar 2 juta tahun yang lalu. Catatan ini memberikan sekilas pengetahuan tambahan tentang masa lalu kita dengan menunjukkan komposisi gas atmosfer yang terperangkat dalam gelembung-gelembung udara dalam es. Konsentrasi gas seperti karbon dioksida, metan dan nitro oksida ditentukan, sehingga para ahli bisa memetakan variasi alamiah yang ada pada iklim kita dahulu kala. Informasi ini lalu dicocokkan dengan catatan-catatan geologi, sehingga memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana ekosistem bumi bereaksi terhadap perubahan iklim di masa lalu. Kehidupan dalam biosfir kita telah berkembang dalam kondisi perubahan jangka panjang yang berulang dengan konsentrasi karbon dioksida yang relatif rendah. Punahnya kehidupan masal dalam catatan sejarah hanya terjadi jika iklim berubah secara drastis. Ekosistem sulit beradaptasi pada perubahan iklim yang terjadi secara cepat . Dari catatan sejarah terlihat bahwa ekosistem laut termasuk ekosistem yang rentan akibat perubahan klim. Hal ini disebabkan oleh peningkatan permukaan air laut yang diikuti dengan perubahan siklus unsur hara dan konsentrasi oksigen terlarut di lautan ketika iklim menjadi lebih hangat dan bergeser dari glasial menjadi interglasial. Masa lalu yang dalam Data yang paling akurat adalah data yang ditemukan selama 125 000 tahun terakhir yaitu masa sebelum interglasial yang dikenal sebagai masa Emian. Data tentang iklim pada masa yang lebih tua lagi, yaitu yang lebih dari sejuta tahun yang lalu, tidak terlalu jelas dan tidak meyakinkan, namun tetap memberikan gambaran tentang dinamika iklim global.. Salah satu pendorong utama perubahan iklim ialah siklus orbit Milankovitch. Siklus ini dapat menyebabkan terjadinya osilasi antara periode es dan periode yang lebih hangat, dan terjadi kira-kira setiap 100 000 tahun. Kecepatan perubahannya di dalam iklim membuat ekosistem bergerak ke arah kutub, atau mendekati garis khatulistiwa. Pemunahan spesies pernah terjadi, namun dalam skala yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan pemunahan berskala besar yang telah terjadi sebelumnya. Catatan lingkungan menunjukkan bahwa pada skala regional perubahan iklim Terumbu karang telah mengalami kepunahan akibat perubahan-perubahan yang terjadi di masa lalu. Bukti kepunahan ini antara lain dapat dilihat dari tebing-tebing batu gamping di pegunungan Gualdelupe di Texas hingga Canning Basin di Barat Laut Australia. Ekosistem karang fosil merupakan karang murni, dan hal ini yang membedakannya dengan terumbu karang masa kini. 6,000 5,000 ? ? 4,000 ? CO2 (ppm) 3,000 ? Tingkat karbon dioksida (dalam ppm) dan keberadaan karang. Bar merah vertikal menunjukkan jeda karang setelah lima kejadian pemunahan masal. ? ? ? 2,000 ? 1,000 Carbonif. Ordovician Silurian Devonian Permian Triassic 500 Jurassic Cretaceous 400 300 200 Millions of years ago tahun yang lalu Bagaimana dengan jutaan 176 Cenozoic Mesozoic Palaeozoic terumbu karang dan perubahan iklim 100 . ‘penting sekali untuk terus menerus mengkampanyekan proses, deteksi dan dampak perubahan iklim di Indonesia...’ ’ Dr. Edvin Aldrian APU – Pemodelan iklim Kepala Pusat Perubahan Iklim dan Kualitas Udara BMKG, Dosen Meteorologi Laut UI, Dosen Klimatologi Terapan IPB Fokus Penelitian: Pemodelan iklim, interaksi laut atmosfer, siklus air serta karbon dan variabilitas iklim regional Lahir di Jakarta dan berkembang dalam karir lapangan di bidang cuaca dan iklim menjadikan saya tertarik untuk mendalami proses dan dinamika cuaca dan iklim serta implikasinya pada siklus air di darat, atmosfer dan lautan. Mendalami ilmu yang berbeda seperti teknik Fisika dari McMaster Canada, radar atmosfer di Nagoya Jepang dan model iklim dari Max Planck Institute for Meteorology Jerman. Salah satu topik yang menarik perhatian adalah riset hubungan iklim dan perubahannya terhadap ekosistim dan dinamika laut. Salah satu topik riset yang juga menarik perhatian adalah dinamika arlindo terhadap variabilitas iklim dan studi iklim lampau. Studi arlindo dilakukan dengan memodelkan dinamika sirkulasi laut dengan Terumbu karang yang di bor. model iklim laut dan atmosfer, sedangkan penelitian iklim paleo dilakukan dengan melihat variabilitas iklim dari proxy yang diambil dari hasil pengeboran terumbu karang di beberapa lokasi di wilayah Indonesia. Dengan tugas yang diemban saat ini dan pengalaman berinteraksi dengan berbagai komunitas riset dan masyarakat, secara terus menerus mengkampanyekan proses, deteksi dan dampak dari perubahan iklim yang terjadi di Indonesia. Salah satu hasil kajian analisa baik dari observasi, pemodelan dan analisa menunjukkan bahwa telah terjadi peningkatan suhu muka laut di wilayah Indonesia. Peningkatan suhu muka laut di wilayah laut Cina Selatan adalah 2,08°C dalam 100 tahun, sementara untuk jalur arlindo terjadi peningkatan suhu muka laut pada jalur arus lintas Indonesia sebesar 2.68°C, 0.84°C, 0.08°C, 1.8°C, 0.84°C dan 1.48°C dalam seratus tahun pada, berturut turut, Selat Makassar, Selat Lifamatola, Selat Halmahera, Selat Lombok, Selat Ombai dan Selat Timor. Kajian uji statistik memakai metoda Empirical Orthogonal Function menunjukkan bahwa mode utama dari variabilitas iklim laut dari suhu muka laut wilayah Indonesia adalah fenomena pemanasan global yang ditandai dengan kontribusi peningkatan suhu muka laut dengan besar varians 45,1%. Dampak dari peningkatan suhu muka laut terhadap ekosistim terumbu karang sangat nyata karena terumbu karang memiliki rentang suhu laut yang nyaman untuk pertumbuhannya. Salah satu akibat nyata dari perubahan suhu laut adalah terjadinya pemutihan terumbu karang (‘coral bleaching’) akibat matinya terumbu karang oleh perubahan suhu baik peningkatan atau penurunan. Pada episode El Niño ekstrim, terjadi penurunan suhu yang drastis di lautan Indonesia hingga mencapai anomali diatas 1°C. Peristiwa terumbu karang terutama terjadi pada kasus El Niño ekstrim dimana pendinginan suhu muka laut telah mengakibatkan kematian terumbu karang yang meluas terutama di wilayah timur Indonesia. Secara umum dampak pemanasan global dan perubahan iklim yang menggangu ekosistim terumbu karang adalah proses pengasaman di laut dan kombinasi peningkatan paras muka laut dengan peningkatan instensitas siklon tropis. Pengasaman di laut terjadi karena peningkatan emisi gas rumah kaca yang mengandung karbon dan jatuh bersama air hujan ke laut dan karena limpahan limbah dari daratan. Saya dalam hal ini berkesempatan untuk melakukan penelitian buangan karbon di beberapa sungai besar di Jawa dan Sumatera Selatan. Penurunan tingkat pH atau pengasaman akan mengakibatkan kehilangan ion karbonat yang dibutuhkan oleh pengapuran di laut termasuk terumbu karang untuk membentuk kerangka tubuhnya. Pertumbuhan siklon tropis intensitas tinggi akan mengganggu ekosistim dan menurunkan tingkat biodiversitas di ekosistim terumbu karang. perubahan iklim 177 Penemuan Ilmiah Terbaru Bukti-bukti ilmiah meyakinkan para ilmuwan ternama di dunia untuk menyimpulkan bahwa perubahan iklim sudah terjadi dan berdampak jelas dan terukur terhadap seluruh ekosistem. Walaupun perubahan iklim masih dianggap sebagai masalah yang rumit dan dampak masa depannya belum dapat dipastikan, telah disepakati secara global bahwa perubahan iklim ini berhubungan langsung dengan aktivitas manusia. IPCC saat ini melakukan Kajian Perubahan Iklim yang dan hasilnya akan dilaporkan pada tahun 2012. Peningkatan SDM melalui (‘capacity building’). IPCC mengumpulkan setiap benang ilmu untuk menjelaskan penyebab perubahan iklim, dampak dan solusinya. IPCC merupakan kerjasama ilmiah terbesar dalam sejarah manusia. Penemuan IPCC selalu disampaikan dengan hati-hati, konservatif dan diambil berdasarkan kesepakatan. IPCC tidak melakukan penelitian-penelitian sendiri. Satusatunya mandat IPCC ialah menjadi sumber informasi yang objektif berdasarkan laporan penelitian ilmiah yang dipublikasikan di jurnal yang bisa dipercaya. Struktur pelaporan IPCC dibagi menjadi tiga kelompok yaitu kelompok aspek keilmuan fisik (kelompok I), pengaruh, adaptasi dan kerentanan (kelompok II), dan mitigasi (kelompok III). Setiap kelompok dipimpin oleh panelis-panelis yang ahli dalam bidangnya. Ratusan ilmuwan di setiap kelompok berasal dari berbagai penjuru dunia. Seluruh kontributor ini pernah mempublikasikan hasil penelitiannya dan bekerja dalam kelompok untuk menulis, memberi kontribusi dan melakukan tinjauan pustaka ilmiah terhadap bagian-bagian spesifik dari laporan IPPC. Bagian-bagian dari laporan ini lalu dievaluasi oleh ratusan ilmuwan lain dan oleh anggota dari pemerintahan. Proses ini dilakukan secara transparan; dimana seluruh komentar yang diperoleh tersedia untuk dibaca oleh publik. Dengan demikian potensi terjadinya bias bisa dihindari. Alasan inilah yang membuat laporan aktual dan ringkasan teknis dari ketiga kelompok ini menjadi dasar konsensus yang berkredibilitas ilmiah tinggi. Orang-orang yang skeptis terhadap perubahan iklim kehilangan kredibilitas Setiap kali suatu usul ilmiah baru dikemukakan selalu ada yang mengatakan, ‘Kami tidak setuju dan alasannya ialah…’ Hal yang kemudian diperdebatkan adalah bagaimana kita sebagai sebuah komunitas bisa bekerjasama untuk mendapatkan jalan keluar. Kedua pihak memiliki masing-masing argumen dan bukti, namun bukti-bukti yang dikemukakan seharusnya berdasarkan tinjauan sesama ahli dan masing-masing pihak harus memberi penilaian yang kritis satu sama lain. Sebuah artikel yang dipublikasikan dalam jurnal ilmiah atau buku telah melewati tahap evaluasi oleh sedikitnya tiga ahli di bidang yang sama. Sebagian besar artikel yang dikirim ke jurnal ilmiah awalnya dikembalikan ke penulisnya untuk dikoreksi kembali sesuai masukan pada editor yang ahli di bidang tersebut. Bila perbaikan artikel diterima, barulah artikel itu dipublikasikan. Setelah tulisan dipublikasikan, akan lebih banyak kritik yang muncul karena hasil yang dilaporkan akan menjadi lebih terbuka untuk dikritik dan dipertanyakan oleh ilmuwan lainnya. Proses ini sangat ketat dan kadang terasa berlebihan, namun hasilnya menunjukkan bahwa memang isi ilmiahnya bisa dipertanggungjawabkan dan diterima. Ketidakpercayaan sekelompok orang terhadap terjadinya perubahan iklim mirip dengan kondisi 178 terumbu karang dan perubahan iklim masa lalu saat diyakini bahwa bumi berbentuk datar, sementara banyak bukti yang dinyatakan para ilmuwan bahwa bumi berbentuk bulat. Terlalu banyak bukti dari berbagai cabang ilmu yang menunjukkan bahwa perubahan iklim sudah dan sedang terjadi. Setiap bukti yang disajikan merupakan hasil penelitian bertahuntahun di laboratorium maupun di lapangan. Mengapa orang-orang yang tidak percaya pada perubahan iklim senantiasa mengajukan argumentasi yang bertentangan? Salah satu jawabannya adalah karena alasan popularitas. Setiap orang akan senang kalau suatu argumen kuat diajukan dan menunjukkan bahwa, misalnya, perubahan iklim merupakan bagian dari fluktuasi jangka panjang atau terjadi akibat salah perhitungan. Namun tidak ada bukti ilmiah meyakinkan yang mendasari pernyataan itu. Hal yang perlu diperhatikan adalah bahwa pandangan orang yang skeptis terhadap perubahan iklim ini hanya ditampilkan di wilayah publik seperti media dan di internet. Kelompok ini menolak pendapatnya dibahas oleh sesama ahli sehingga kredibilitas pendapat ini patut dipertanyakan. Kita mampu menciptakan masa depan yang lebih aman bila kita paham tentang hubungan antara perubahan ekosistem, masyarakat dan ekonomi. Penemuan IPCC Perubahan sistem laut dan darat •Terjadi perubahan sebaran habitat spesies hewan dan tumbuhan menuju kutub. •Fase-fase penting pada musim semi, misalnya pertumbuhan daun, migrasi burung dan penetasan telur akan terjadi lebih awal. Di beberapa daerah, musim tanam menjadi lebih panjang. •Di banyak wilayah, pemanasan (suhu lingkungan) mengubah struktur suhu dan kualitas air di danau dan sungai. •Peningkatan aliran permukaan dan puncak musim semi yang lebih awal terjadi lebih awal di banyak glasier dan danau yang tertutup salju. •Migrasi ikan lebih awal di sungai mulai tampak, diiringi dengan perubahan jenisjenis alga, plankton dan jumlah ikan di laut pada derah lintang tinggi. Dari 29.000 data pengamatan yang diperoleh dari 75 studi yang menunjukkan perubahan sistem biologi dan fisika, lebih dari 89% di antaranya secara konsisten menunjukkan arah perubahan yang diduga terjadi akibat pemanasan. Jenis kelamin kura-kura yang baru menetas ditentukan oleh suhu pasir dimana telurnya dibesarkan. Pola cuaca yang ekstrim •Lautan menjadi lebih bersih di daerah lintang tengah dan tinggi, dan menjadi lebih salin di perairan yang lintangnya lebih rendah. •Kekeringan yang lebih parah dan lebih panjang sudah meluas sejak 1970, terutama di daerah tropika dan sub tropika. • Kondisi iklim yang ekstrim seperti curah hujan yang sangat tinggi, telah terjadi di banyak daerah, dan kondisi ini konsisten dengan pemanasan global dan peningkatan uap air di atmosfer. •Proporsi terjadinya badai yang parah sejak tahun 1970 di beberapa daerah terjadi lebih besar dari yang disimulasikan dalam model saat ini untuk periode itu. Australia merupakan daerah yang sering mengalami kondisi ekstrim. Tahun 2009 Victoria mengalami kebakaran hutan terburuk pada tahun 2009, sementara 62% wilayah Queensland mengalami banjir. Peningkatan suhu permukaan darat dan laut menyebabkan perubahan pola cuaca jangka panjang di bumi ini menjadi nyata. ► perubahan iklim 179 Penemuan Ilmiah Terbaru Kecenderungan perubahan suhu Rata-rata permukaan laut global •Suhu rata-rata global telah meningkat 0.76°C sejak 1850 hingga 2005. •Suhu wilayah Arktik telah meningkat lebih dari dua kali lipat dari rata-rata global. •Sejak 12 tahun terakhir, 11 di antaranya merupakan yang paling hangat sejak tahun 1850 (yaitu saat pengukuran mulai dilakukan). Peningkatan suhu yang terjadi ialah 0.2°C per sepuluh tahun, sesuai dengan ramalan IPCC tahun 1990. Penutupan salju di belahan bumi Utara (Juta km2) Perbedaan dari tahun 1961 -1990 (Juta km2) Suhu (ºC) Suhu rata-rata permukaan global Peningkatan suhu permukaan global berhubungan dengan kenaikan permukaan air laut dan penurunan penutupan salju di belahan Bumi Utara. Karbon dioksida (ppm) Kekuatan radiasi (Wm-2) Nitro oksida (ppb) Kekuatan radiasi (Wm-2) Metan (ppb) Kekuatan radiasi (Wm-2) Laju perubahan (10-3Wm-2yr-1) Tahun Waktu (sebelum 2005) Peningkatan gas rumah kaca • Konsentrasi tiga gas utama rumah kaca telah meningkat secara nyata sejak masa pra industri • Laju pertumbuhan emisi telah meningkat terus sebesar 1.9ppm CO2 per tahun selama 10 tahun terakhir • Sumber utama adalah penggunaan bahan bakar. Perubahan penggunaan lahan turut memberikan kontribusi penting namun jauh lebih kecil. Peningkatan terbesar sudah terlihat selama sepuluh tahun terakhir sejak pengukuran terakhir dilakukan. Waktu (sebelum 2005) Perkiraan emisi gas rumah kaca selama lebih dari 20 000 tahun. Gas Karbon dioksida (CO2) Metan (CH4) Nitrogen oksida (N2O) 180 Masa pra-industri 280ppm 0.715ppm 0.270ppm tahun 2005 379ppm 1.772ppm 0.319ppm terumbu karang dan perubahan iklim Pesawat terbang merupakah sumber emisi yang besar. ‘Perumahan, sawah dan tambak di Semarang dan Pekalongan terancam terpapar air laut’ Dr. Ir. Subandono Diposaptono, M.Eng – Coastal Engineering Direktur Pesisir dan Lautan, Direktorat Jenderal Kelautan, Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil, Kementerian Kelautan dan Perikanan Perubahan iklim di Indonesia berdampak serius terhadap berbagai aspek kehidupan. Di wilayah pesisir dan pulau-pulau kecil misalnya, ada sekitar 8.000 desa dengan jumlah penduduk sekitar 16 juta orang yang mengalami dampak perubahan iklim. Perubahan iklim telah mengubah kenaikan muka air laut sebesar 5-10mm/tahun sehingga banyak kawasan permukiman di pantai tergenang air laut (rob). Berdasarkan hasil penelitian saya di Pekalongan, dengan mengasumsikan SLR 8mm/tahun, dalam 20 tahun ke depan daratan pantai Pekalongan bakal terendam air laut akibat SLR 16cm. Dampaknya, ruas jalan raya yang terpengaruh SLR mencapai sekitar 1,450km. Sekitar 1.590 rumah, 100 Erosi pantai di Kota Pekalongan. hektar sawah, dan 110 hektar tambak bakal terpengaruh langsung oleh air laut yang meluber ke daratan. Jika tak ada upaya serius untuk mengerem laju SLR, maka dalam 100 tahun ke depan, Pekalongan makin parah. Luas genangan semakin bertambah karena SLR mencapai 80cm. Dampaknya, ruas jalan raya yang terpengaruh SLR mencapai sekitar 4,16km dan sebanyak 6.860 unit rumah, 500 hektar sawah, dan 210 hektar tambak bakal terjangkau air laut. Hal serupa juga terjadi di Semarang. Menurut penelitian saya, dengan mengasumsikan SLR di Semarang 8mm/tahun, dalam 20 tahun ke depan SLR di Semarang mencapai 16cm. Dampaknya lebih parah daripada kasus di Pekalongan, karena Semarang merupakan ibukota Jawa Tengah yang menjadi pusat perekonomian dan perdagangan. Akibat SLR 16cm maka ruas jalan raya yang bakal tergenang mencapai sepanjang 32,150km, dan sekitar 3.520 rumah, 64 hektar sawah, dan 2.150 hektar tambak bakal terpengaruh air asin. Jika tak ada upaya untuk mengerem laju SLR maka dalam 100 tahun ke depan, SLR Semarang mencapai 80cm. Dampaknya sungguh lebih memprihatinkan. Ruas jalan yang tergenang air laut sekitar 285km, dan sekitar 56.250 unit rumah, 437 hektar sawah, dan 2.860 hektar tambak bakal terkena pengaruh air laut yang meluber ke daratan. Di sisi lain, kenaikan muka air laut juga mengakibatkan terumbu karang semakin sulit terjangkau cahaya matahari. sehingga laju pertumbuhan dan perkembangan terumbu karang terhambat. Perubahan iklim juga menyebabkan energi gelombang meningkat sehingga erosi pantai (abrasi) kian besar dan yang menimbulkan sedimentasi. Jika sedimen ini menutupi terumbu karang, ia akan sakit, bahkan mati. Naiknya suhu air laut juga berdampak pada menurunnya kesehatan karang yang memucat (‘coral bleaching’). Studi saya di Kepulauan Seribu (DKI Jakarta) dan Karimunjawa (Jawa Tengah) memang menunjukkan belum terjadi coral bleaching. Namun jika tak ada upaya serius untuk mengerem laju kenaikan suhu, karang yang memucat bisa saja terjadi di lokasi-lokasi tersebut. Salah satu kunci paling efektif dalam menghadapi perubahan iklim adalah melakukan mitigasi dan adaptasi di seluruh aspek kehidupan. Mitigasi bertujuan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dan meningkatkan kemampuan alam dalam menyerap emisi gas tersebut. Sementara itu, adaptasi dapat menyesuaikan sekaligus mengambil manfaat dari dampak perubahan iklim. Jadikan adaptasi menjadi bagian dari keseharian kita. Abrasi di Semarang. perubahan iklim 181 Mitigasi Mengurangi tingkat emisi karbon global merupakan satu-satunya cara menghindari terjadinya dampak yang lebih buruk dari perubahan iklim. Menetapkan target emisi jauh lebih mudah dibandingkan bagaimana mencapainya, dan membutuhkan suatu usaha global untuk memisahkan pertumbuhan ekonomi dari pembakaran minyak bumi. Satu-satunya hal yang pasti ialah, kalau kita tidak bertindak sekarang – maka akan terjadi akibat-akibat yang tidak kita inginkan di masa mendatang. Hanya dua persen dari produk domestik kotor global dibutuhkan untuk menstabilkan iklim. Kita saat ini dikelilingi oleh produk-produk energi, mulai dari tulisan yang dicetak pada halaman ini hingga baju yang kita sedang kenakan, cat dinding, kursi atau sofa yang kita duduki, cahaya lampu yang membuat Anda bisa membaca tulisan ini. Keberadaan seluruh barang-barang ini berhubungan dengan produksi dan pasokan energi. Jumlah energi yang kita pakai tergantung pada di negara mana kita tinggal. Bila Anda membaca tulisan ini di Australia atau di Amerika Serikat misalnya, energi yang dibutuhkan untuk menunjang gaya hidup Anda 10 kali lipat dari seseorang yang hidup di Cina atau India. Seruan IEA untuk mengadakan revolusi energi memiliki potensi untuk mengubah cara hidup kita dengan cara yang hampir tidak terbayangkan. Dibutuhkan keseimbangan antara kelestarian lingkungan dan pembangunan ekonomi. Yang satu tidak bisa berlanjut tanpa keberadaan lainnya. Resiko yang luar biasa besar Kebanyakan negara hingga saat ini masih mengambil sikap ‘menunggu dan melihat perkembangan’ terhadap perubahan iklim. Skenario-skenario yang diformulasikan oleh IPCC pada tahun 2000 telah membuat model iklim dengan sejumlah asumsi dasar. Namun munculnya Cina dan India sebagai raksasa ekonomi belum diperhitungkan dalam asumsi ‘Pernyataan bahwa ‘masa depan kesejahteraan manusia tergantung pada seberapa berhasilnya kita menangani dua tantangan utama energi saat ini’ bukanlah sesuatu yang dibesar-besarkan. Tantangan ini antara lain mengamankan suplai energi yang terjangkau dan dapat diandalkan, dan berubah secara cepat untuk mencapai sistem suplai energi yang rendah emisi karbon, efisien dan ramah lingkungan. Saat ini kita membutuhkan revolusi energi.’ IEA WEO2008 182 terumbu karang dan perubahan iklim 40% dari seluruh emisi karbon dihasilkan oleh kilangkilang berbahan bakar batu bara. ini. Hanya baru-baru inilah para ilmuwan mulai menyadari, bahwa kedua negara besar ini telah mengubah perhitungan energi dan iklim global, sehingga proyeksi emisi karbon yang dibuat sebelumnya menjadi tidak sesuai lagi atau menjadi terlalu konservatif. 61% dari total gas rumah kaca diproduksi akibat pertumbuhan ekonomi yang menggunakan minyak bumi, batu bara dan gas bumi. Produksi barang dan jasa global diperkirakan akan meningkat rata-rata 3.4% setiap tahun hingga 2030. Dengan kecenderungan yang terjadi sekarang, konsentrasi karbon dioksida atmosfer akan melampaui 900ppm dan ini berarti suhu rata-rata global akan naik sekitar 6°C pada tahun 2100. Kondisi ini lebih parah dari kasus terburuk yang diramalkan IPCC, dan merupakan kondisi yang tidak berkelanjutan dari segi lingkungan, sosial dan ekonomi. Bila saat ini kita tidak berbuat apa-apa untuk menghadapi perubahan iklim – biaya yang kelak harus kita keluarkan akan jauh lebih mahal. Mitigasi, aplikasi kebijakan dan teknologi yang mengurangi emisi karbon, ialah salah satu dari dua bentuk kegiatan yang dibutuhkan untuk menangani masalah ini. Hal lain adalah adaptasi, yang harus kita mulai dari sekarang. Keduanya (mitigasi dan adaptasi) menghadapkan kita pada dua pilihan untuk keberlangsungan iklim dan sumber energi kita di masa mendatang. Pilihan pertama ialah, kita maju dan bekerjasama sebagai satu komunitas global dan melaksanakan persetujuan tingkat emisi karbon di Copenhagen tahun 2009 dan persetujuan selanjutnya. Pilihan kedua ialah, kita terpaksa bereaksi di saat dampak iklim ini sudah demikian parahnya sehingga tidak mungkin diabaikan lagi. Pemilihan target Masing-masing negara telah membangun kerangka kebijakan yang ditujukan untuk mengurangi emisi karbon. Skema reduksi polusi karbon di Australia merupakan salah satu dari lebih 30 skema yang ada di dunia yang saat ini dan berada pada berbagai tahap implementasi. Perlu dibuat persetujuan global mengikat yang melibatkan setiap negara dan wilayah besar termasuk Amerika Serikat, Cina, India, Rusia dan Uni Eropa agar target menghindari perubahan iklim yang berbahaya dapat dicapai Konsensus yang telah dicapai menentukan target pemanasan global di bawah 2°C dan 450ppm CO2, yang secara luas didukung oleh IPCC. Namun dengan tersedianya teknologi baru saat ini, viabilitas dari tujuan ini dipertanyakan. Pembangunan cepat fasilitas penangkapan dan penyimpanan karbon (‘Carbon Capture and Storage’ CCS), komponen utama dalam perhitungan stabilisasi emisi pada tingkat 450ppm, baru akan tersedia paling cepat tahun 2020. Penggunaan CCS secara penuh di negera maju dan di negara berkembang baru akan terjadi sekitar tahun 2050. Dengan demikian kita akan tertinggal jauh sekali. Hal ini untuk menjaga agar emisi global stabil pada tingkat 450ppm dalam jangka waktu lebih panjang. Ini melibatkan: •22 CCS pembangkit berbahan bakar batu bara (800MW) •20 CCS pembangkit berbahan bakar gas (500MW) •30 reaktor nuklir (1000MW) •2 dam berkekuatan 3 Gorges •400 Combustion Heat Power plants (40MW) •17000 turbin angin (3MW) •Sumber energi terbarukan lain (dengan total energi yang disuplai sebesar 10GW) Teknologi energi terbarukan sudah tersedia sekarang. CCS dalam skala komersial paling cepat baru akan tersedia tahun 2030. Proposal yang saat ini diajukan oleh beberapa negara, seperti Kanada, Inggris dan Australia berfokus pada penetapan usaha jangka panjang untuk menstabilkan target kadar CO2 sebesar 550ppm, dan peningkatan suhu rata-rata global sebesar 3°C. Skenario alternatifnya adalah bahwa kandungan 550ppm, bukan 450ppm, merupakan skenario terburuk. Nilai ini merupakan puncak emisi, bukan tingkat stabilisasi. Pembangunan dan penggunaan teknologi CCS dan teknologi lainnya akan menurunkan kadar CO2 hingga di bawah 450ppm dalam jangka panjang. Setiap penundaan dari reduksi CO2 akan memaksa kita membuat terobosan yang lebih besar lagi pada akhir abad ini. Jalan mana pun yang kita tempuh, peningkatan emisi karbon ini telah membuat kita Tenaga angin dan menghadapi resiko perubahan iklim yang lebih gelombang merupakan tinggi, dan tidak ada jaminan bahwa titik balik solusi-solusi dari mitigasi tidak akan tercapai. ► emisi karbon. IEA melukiskan titik ini dengan menggunakan pembangunan tenaga alternatif tambahan yang harus dilakukan Cina dan India tahun 2030. perubahan iklim 183 Mitigasi Menuju stabilisasi Pada tahun 2004, Stephen Pacala dan Robert Socolow dari Universitas Princeton mempublikasikan tulisannya tentang pendekatan mitigasi emisi karbon dalam skala besar dan tulisan ini diterima oleh akademisi maupun pemerintah. Pacala dan Socolow menunjukkan bahwa reduksi emisi karbon bisa dicapai dengan melakukan perubahan kebijakan dan peraturan pemerintah. Pencapaian ini juga ditunjang oleh penerapan teknologi konvensional dan teknologi maju dalam skala industri dalam kurun waktu 50 tahun. Tidak ada solusi tunggal untuk mengurangi emisi karbon. Namun serangkaian kebijakan dan pilihan teknologi dapat diterapkan walaupun tingkat keberhasilannya berbeda- beda di berbagai negara. Dibutuhkan tindakan nyata untuk menyadarkan masyarakat, dari kebiasaan mengkonsumsi bahan bakar sehari-hari menuju stabilisasi tingkat karbon dioksida di atmosfer. Setiap langkah menuju stabilisasi setara dengan pengurangan satu mega ton CO2. Terdapat 15 teknologi yang dapat memecahkan sebagian masalah ini. Beberapa diantaranya ini bisa digunakan segera, dan negara-negara yang memulainya lebih awal akan diuntungkan. Tingkat kesuksesan tiap negara akan berbedabeda karena masing-masing memiliki masalah teknis, politis dan ekonomi yang perlu diselesaikan oleh masyarakat industri dan pemerintahan, serta memerlukan dukungan dari masyarakat secara keseluruhan. Pelajaran singkat dari masa lalu Pada tahun 1970 dan 1980an orang mulai kuatir tentang air tanah, air sungai dan pesisir yang terkontaminasi oleh polusi industri dan air limbah. Hal ini membangkitkan tekanan publik yang mengubah kebijakan pemerintah dan perundang-undangan. Perusahaan wajib menjaga kualitas air buangan dari fasilitas produksinya. Konsep bahwa ‘yang menyebabkan polusi harus membayar’ diperkenalkan, dan perusahaan yang menimbulkan polusi dihukum. Akibatnya perusahaan besar mulai mencari solusi pembersihan air limbah dan meningkatkan efisiensi penggunaan air dalam proses industrinya. Industri pelayanan, teknologi dan keahlian-keahlian baru dikembangkan untuk menemukan solusi masalah-masalah lingkungan, karena perusahaan ingin memenuhi kewajiban mereka dari sisi perundang-undangan. Masalah yang terjadi pada tahun 1970 dan 1980-an ini kini jarang terdengar di negara maju. Ini menunjukkan bahwa kombinasi Undang-undang, hukum, dan insentif kebijakan mampu membuat perubahan berskala besar. 184 terumbu karang dan perubahan iklim Produksi minyak bumi dan gas menyumbang 6% dari total emisi gas rumah kaca global. Pilihan-pilihan yang bisa diambil Berbagai strategi yang ada untuk mengurangi laju emisi karbon. Pilihan 1. Kendaraan bermotor yang efisien 2. Kurangi penggunaan kendaraan bermotor 3. Bangunan-bangunan yang efisien 4. Pabrik-pabrik dengan bahan bakar batu bara yang efisien 5. Bahan bakar gas untuk (menggantikan) batu bara 6. Menangkap CO2 pada baseload pabrik 7. Penangkapan CO2 di kilang H2 8. Penangkapan CO2 pada kilang (batu bara menjadi BBM sintetik) Simpanan geologi 9. Tenaga nuklir untuk menggantikan tenaga batu bara 10. Tenaga angin untuk menggantikan tenaga batu bara Text too Long 11. Tenaga matahari untuk menggantikan tenaga batu bara 12. Fuel-cell bertenaga H2 untuk menggantikan bahan bakar 13. Bahan bakar nabati untuk menggantikan minyak bumi 14. Mengurangi penggundulan hutan, dan penghutanan kembali serta penghijauan Pengolahan tanah konservasi Keterangan, hal-hal yang perlu diperhatikan g g g g g g g g g g g Ukuran mobil, tenaga Disain kota, transportasi masal, bekerja jarak jauh Insentif kurang/sedikit Bahan-bahan canggih dan tahan suhu tinggi Persaingan untuk mendapatkan gas alami Sudah ada teknologi yang bisa digunakan untuk produksi H2 Keamanan H2, infra struktur Meningkatkan emisi CO2 bila BBM sintetik diproduksi tanpa CCS. Penyimpanan yang tahan lama bisa dilakukan Tempat penyimpanan yang cocok tersedia Pengembangan penggunaaan tenaga nuklir, terorisme, limbah Lahan bisa digunakan untuk berbagai fungsi, karena kincir angin ditempatkan jauh satu sama lain. g g g g Biaya produksi tenaga matahari g Reversibilitas, pengujian Keamanan penggunaan H2, infra struktur Biodiversitas, kompetisi penggunaan lahan hibrida hemat bahan bakar. KebutuhanTaxi lahan untukyang pertanian menguntungkan bagi biodiversitas karena mengurangi penggundulan hutan Diadaptasikan dari Stephen Pacala dan Robert Socolow. Uji CCS sudah dimulai di beberapa negara, misalnya Australia, Cina dan Jerman. Bangunan-bangunan yang efisien: tenaga angin di World Trade Centre di Bahrain. Proyek-proyek reforestasi merupakan bagian penting dari ‘pasar’ karbon. Perbaikan teknologi penggunaan sinar matahari mengurangi biaya energi alternatif perubahan iklim 185 186 terumbu karang dan perubahan iklim Jika kita terus seperti ini ... terumbu karang hanya akan menjadi pelajaran sejarah Kita semua telah berkontribusi terhadap peningkatan emisi karbon. (inset) Kelak yang tersisa ialah reruntuhan terumbu karang dan sedikit karang yang masih hidup. perubahan iklim 187
