LIPAN

Hampir dipastikan perundingan mengenai perubahan iklim di Bali yang dimulai hari senin (3/12), akan lebih terkonsentrasi pada soal emisi dan perdagangan karbon (kompas, 3 desember 2007). Namun demikian, sebagai Negara yang akan terlibat dalam transaksi tersebut sudahkah kita paham akan produk yang akan kita perdagangan. Hari gini, jika kita tidak kenal dengan karbondioksida, kita layaknya orang buta yang tidak peduli sedikitpun ketika si seksi lewat di depan mata.
Tulisan ini akan membawa kita untuk lebih mengenal karbondioksida. Bagaimana daratan dan lautan bisa menghilangkan karbondioksida dari atmosfer. Bagaimana ia terbentuk. Bagaimana ia berinteraksi. Bagaimana ia bisa muncul lagi dari lautan. Bagaimana tumbuhan di darat menyerapnya dan kemudian mengeluarkannya dalam jumlah yang lebih kecil.

Proses karbon di daratan
Tumbuhan tingkat tinggi mengambil karbondioksida dari atmosfer melalui proses difusi oleh stomata yang terdapat di daun, dan selanjutnya di dalam daun tersebut terjadi fotosintesa. Dalam skala global, jumlah karbondioksida yang larut dalam cairan daun sekitar 270 PgC pertahun (Pg = Peta gram, gram dengan lima belas angka 0), lebih dari sepertiga jumlah total karbondioksida yang ada diatmosfer. Jumlah ini bisa diukur karena karbondioksida memerlukan waktu untuk melakukan pertukaran atom oksigen dengan cairan daun. Di dalam daun karbondioksida tersebut diubah menjadi glukosa,

12H2O + 6CO2 + cahaya –> C6H12O6 (glukosa) + 6O2 + 6H2O

Jumlah karbondioksida dari atmosfer yang diubah menjadi karbohidrat selama fotosintensis disebut dengan gross primary production (GPP). Gross primary production didaratan sekitar 120 PgC/th. Nilai itu juga bisa digunakan untuk mendukung pengamatan pertumbuhan tanaman. Dengan asumsi bahwa setengah dari nilai GPP tersebut menyatu dengan jaringan tanaman yang baru seperti daun, akar dan batang. Dan setengahnya lagi di konversikan kembali ke atmosfer melalui respirasi. Jadi, pertumbuhan tanaman adalah selisih fotosintesis dan respirasi. Ini yang dikenal dengan net primary production (NPP).
Net primary production dapat diukur pada semua tipe ekosistem utama melalui pemanenan dan melalui pengukuran biomasa tanaman. Dari pengukuran tersebut dihasilkan NPP teresterial global diperkirakan sebesar 60 PgC pertahun. Perhitungan melalui penginderaan jauh dan data karbondioksida di atmosfer menunjukkan nilai yang kurang lebih sama. Setelah tumbuhan mati net primary production dilepaskan kembali ke atmosfer melalui pembakaran material tumbuhan (daun, kayu dan akar) baik secara alami maupun oleh manusia, dan melalui respirasi heterotropik (Rh) oleh pengurai. Proses respirasi tersebut tergantung komposisi kimia jaringan yang mati dan kondisi lingkungan sekitarnya, seperti suhu dan kelembaban. Kecepatan pengurai untuk menguraikan karbon di tanah berbeda-beda, setidaknya puluhan tahun, sedangkan melalui pembakaran karbon langsung bisa kembali seketika.
Perbedaan antara net primary production dan Rh menunjukkan seberapa besar karbon hilang atau masuk kedalam ekosistem daratan, dengan asumi tidak ada gangguan yang memindahkan karbon dari ekosistem (seperti pemanenan atau kebakaran). Jumlah karbon yang masuk ke ekosistem disebut net ecosystem production (NEP).
Net ecosystem production dapat dihitung dari perubahan kandungan karbon atau pengukuran aliran karbondioksida diantara ruang-ruang yang ada didaratan dan atmosfer. Berdasarkan hasil pengukuran aliran karbondioksida, net ecosystem production hutan tropis berada pada kisaran 0,7 hingga 5,9 MgC/ha pertahun dan untuk temperate forest berada pada kisaran 0,8 – 7,0 MgC/ha pertahun. Di hutan boreal bisa mencapai 2,5 MgC/ha pertahun. Gabungan dari semuanya menghasilkan net ecosystem production dunia sekitar 10 PgC pertahun.
Ketika kehilangan-kehilangan karbon yang lain, seperti kebakaran, pemanenan, erosi oleh sungai ke lautan, maka karbon yang tersisa adalah net biome production (NBP). Contoh net biome production adalah karbon yang terakumulasi di teresterial biosfer. Selama tahun 1980-an net biome production diperkirakan sebesar -0,2 ± 0,7 PgC pertahun, dan pada tahun 1990-an angka tersebut menjadi -1,4 ± 0,7 PgC pertahun. Hasil itu diperoleh berdasarkan pengukuran karbondioksida dan oksigen di atmosfer.
Besaran nilai-nilai tersebut adalah hasil perhitungan untuk skala global. Kemudian bagaimana dengan negara kita. Berapa GPPnya, berapa NPPnya, berapa NEP. Apakah kita telah menghitung angka-angka itu. Apakah kemudian kita menyerahkan perhitungan angka-angka itu kepada pihak pembeli. Dalam mekanisme pasar apa jadinya jika pembeli lebih paham produk dari pada penjualnya?

Proses karbon di lautan

Total jumlah karbon yang ada di lautan sekitar 50 kali lebih banyak dari yang ada di atmosfer. Jumlah sebanyak itu diperoleh melalui pertukaran dengan atmosfer selama ratusan tahun. Melalui mediasi molekuler yang menghubungkan udara dan laut, pertukaran karbondioksida antara atmosfer dan permukaan lautan dalam jumlah kotor sekitar 90 PgC pertahun. Jumlah bersih dapat diketahui dengan melihat perbedaan tekanan udara dan lautan. Aliran tersebut dapat di hitung dari koefisien pertukaran gas, daya larut karbondioksida dan perbedaan tekanan karbondioksida di air dan udara. Koefisien pertukaran gas merupakan gabungan dari pengaruh berbagai faktor fisik, tetapi biasanya merupakan fungsi non linear dari kecepatan angin.
Kecepatan angin tergantung koefisen pertukaran gas. Koefisien tersebut dipakai untuk menghitung aliran bersih karbondioksida. Hasil tersebut mengungkapkan pola aliran bersih suatu wilayah pada musim tertentu. Pertukaran karbondioksida bersih suatu wilayah dihitung dari data tekanan permukaan air.
Pertukaran alami dihasilkan dari pemanasan dan pendinginan, produksi biologi dan respirasi. Karbon dipindahkan dari wilayah satu ke wilayah yang lain melalui sirkulasi lautan. Permukaan laut yang dingin mengarahkan untuk terjadinya pengambilan karbondioksida, dan di permukaan laut yang hangat dilepaskan. Wilayah-wilayah yang dingin dan panas dihubungkan oleh sabuk sirkulasi laut global (Global Conveyor Belt). Perbedaan suhu di lautan juga menyebabkan terjadi pertukaran vertikal dan pertukaran karbon di daerah utara dan selatan. Diperkirakan di lembah Atlantik (Atlantic Basin) sebanyak 0,5 hingga 1 PgC pertahun, karbondioksida mengarah ke selatan.
Proses biologi di lautan juga mempengaruhi distribusi aliran karbondioksida. Gross primary production fitoplankton di lautan diperkirakan oleh Bender dkk (1994) mencapai 103 PgC pertahun. Sebagian dari sejumlah tersebut dikembalikan dalam bentuk dissolved inorganic carbon (DIC) melalui respirasi autotropik, yang menyisakan net primary production. Berdasarkan data penginderaan jauh global besarnya net primary production sekitar 45 PgC pertahun.
Sekitar 14 hingga 35% total net primary production terjadi di wilayah pantai. Karbon organik yang dihasilkan dikonsumsi oleh zooplankton atau menjadi detritus. Beberapa karbon organik dilepaskan dalam bentuk larutan dissolved organic carbon dan teroksidasi oleh bakteri, sebagian masuk ke laut sebagai produksi bersih dissolved organic carbon.
Simpanan particulate organic carbon (POC) yang tersusun dari organisme mati dan detritus didukung pertukaran vertikal dissolved organic carbon, membuat terjadinya aliran ke bawah karbon organik lautan bagian atas. Hal ini disebut export production. Perhitungan export production saat ini berkisar antara 10 hingga 20 PgC pertahun.
Hasil perhitungan lain, menyatakan nilai export production sekitar 11 PgC pertahun. Sebagian kecil dari jumlah tersebut (sekitar 0,1 PgC) masuk menjadi sedimen, dan sebagian besar masuk di daerah pesisir. Respirasi heterotropik di laut bagian dalam mengubah karbon organik yang tersisa kembali ke dissolved inorganic carbon. Pada akhirnya, di lokasi yang berbeda dissolved inorganic carbon tersebut naik ke permukaan lagi dan kembali melakukan pertukaran dengan karbondioksida di atmosfer untuk menjaga keseimbangan. Mekanisme tersebut seringkali di kenal dengan sebutan pompa biologi (biologi pump), terjadi karena tingginya konsentrasi dissolved inorganic carbon di laut yang dalam.
Organisme laut juga membentuk kerang yang padat (kalsium karbonat/CaCO3), terkumpul dalam sedimen, terumbu karang dan pasir. Proses ini menghabiskan CO32− di permukaan, menurunkan alkalinitas dan meningkatkan pCO2 yang menyebabkan keluarnya karbondioksida lebih banyak. Pembentukan CaCO3 pada pCO2 permukaan air dan aliran udara-laut berpengaruh terhadap jumlah produksi karbon organik. Secara global, rasio antara export karbon organik dan export kalsium karbonat (atau rain rasio) merupakan faktor kritis yang mengontrol seluruh dampak aktifitas biologi di permukaan laut.
Diperkirakan produksi global CaCO3 adalah 0,7 PgC/yr. Dari jumlah tersebut 60% terakumulasi di sedimen. Perhitungan aliran kalsium karbonat bisa dianggap sebagai export produksi karbon organik. Di perkirakan jumlah export produksi karbon organik sekitar 0,6 PgC pertahun (sedikitnya ± 25 to 50 %). Rata-rata rain rasio global sangat bervariasi. Broecker dan Peng (1982) 4, Shaffer (1993) 3,5 hingga 7,5 dan Yamanaka dan Tajika (1996) 11.
Karbon organik maupun anorganik diturunkan dari daratan masuk ke laut melalui sungai dan aliran air tanah. Perjalanan ini terdiri dari perjalanan karbon alami, dan juga dari gangguan manusia. Pengiriman global alami dari sungai ke laut sekitar 0,8 PgC pertahun, separuhnya anorganik dan selebihnya organik. Aliran tambahan dari aktifitas manusia sekitar 0,1 PgC pertahun (sebagian besar karbon organik). Siklus alami secara umum mengeluarkan 0,6 PgC pertahun dari lautan, yang meliputi
semua penilaian pertukaran bersih udara-lautan, pertukaran teresterial biosfer-atmosfer dan pertukaran di lautan.
Interaksi antara lautan dan atmosfer dalam proses pertukaran karbon menyebabkan fungsi laut sebagai sink atau sumber karbon. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya pada daerah downwelling karbon berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat karbondioksida memasuki lautan, asam karbonat terbentuk melalui reaksi
CO2 + H2O ⇌ H2CO3

Meningkatnya suhu permukaan bumi akan menyebabkan lautan mengeluarkan karbondioksida ke atmosfer lebih banyak. Hal ini disebabkan karena pada suhu air yang lebih hangat karbondioksida kurang bisa larut . Pemanasan air laut akan meningkatkan tekanan karbondioksida. Setiap peningkatan 1 C air laut, tekanan karbondioksidanya akan meningkat sebesar10 hingga 20 ppm. Sehingga pemanasan air laut akan menyebabkan berpindahnya karbondioksida dari lautan ke atmosfer.

Semua angka itu adalah hasil perhitungan secara global. Kemudian, apakah kita telah melakukan perhitungan-perhitungan itu. Jika belum, siapa yang akan melakukan perhitungan itu. Karena ini menyangkut transaksi jual beli, maka hasil perhitungan hasil disepakati oleh kedua pihak. Titik ini menjadi rawan, karena kita seringkali tidak memiliki posisi tawar (harga diri) yang tinggi. Jika demikian, maka peran si seksi yang diharapkan menjadi sumber pendapatan baru, justru akan menjadi bumerang.

This entry was posted on Wednesday, December 5th, 2007 at 1:01 pm and is filed under essay. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed. You can leave a response, or trackback from your own site.