PENIPISAN LAPISAN OZON

PENIPISAN LAPISAN OZON

Sebab-sebab Penipisan Lapisan Ozon

Lapisan ozon menunjukkan adanya ozon di atmosfer. Stratosfer merupakan lapisan luar atmosfer dan terpisah dari troposfer (lapisan bawah) oleh tropopause. Karakteristik penting dari atmosfer adalah bahwa diseluruh troposfer, udara menjadi lebih dingin dengan semakin jauhnya jarak dari permukaan bumi. Gradien suhu ini berubah di tropopouse, dimana lapisan terbawah stratosfer lebih hangat dari daripada tingkat tertinggi troposfer. Kepentingan hubungan thermal ini adalah bahwa terdapat suatu lapisan lingkungan udara hangat diatas lapisan udara dingin. Karena udara panas naik, maka ada sedikit campuran udara di semua inversi suhu ini. Jika polutan masuk kedalam stratosfer, maka mereka cenderung tetap ada disana, sebagaimana mereka ada diatas hujan dan mekanisme-mekanisme lainnya yang dapat mengeluarkannya dari atmosfer. Gambar 6.1 memuat suatu diagram atmosfer, yang tidak di tarik menurut skalanya. Jika ditarik menurut skalanya maka tebal garis yang digunakan akan menutupi permukaan bumi. Polutan yang paling merugikan mempengaruhi lapisan ozon adalah fluorocarbon, terutama yang mengandung chlorida/bromida. Bahan yang paling bertanggung jawab terhadap penipisan sebagian besar lapisan ozon adalah yang mengandung chlorida yaitu chlorofluorocarbon/CFC. Bahan kimia ini menipiskan lapisan ozon dengan bertindak sebagai katalis dalam suatu reaksi kimia yang merubah ozon (O3dan O1) menjadi oksigen (O2). Reaksi ini dipercepat dengan adanya kristal-kristal es di stratosfer yang merupakan salah satu dari sumber bagi kerugian besar ozon di Antartic( kehilangan sebesar 50-60%). Karena CFC bertindak sebagai katalis, maka mereka tidak dikonsumsi dalam reaksi yang merubah ozon menjadi oksigen, tetapi tetap ada di stratosfer dan terus menerus merusak ozon selama bertahun-tahun.

Akibat-akibat Penipisan Lapisan Ozon

Ozon di atmosfer bawah menyebabkan banyak kerugian berupa gangguan kesehatan, ekologi, dan pertanian. Berdasarkan hal itu bisa saja ada keheranan terhadap mengapa terdapat begitu banyak tanggapan tentang penipisan ozon stratosferik. Perlu diketahui bahwa sementara ozon di atmosfer bawah yang menyebab kan kerusakan di atmosfer atas pendekatan ekonomi yang intensif Peter Bohm mengutarakan untuk menggunakan sistem deposit pembayaran kembali sebagai ganti penggunaan CFCs pada lemari es. Para ekonom lain berargumen bahwa CFCs mewakili masalah polusi udara, sehingga penggunaannya harus dilarang. Karena itu sebaiknya penggunaan CFCs harus diganti, sehingga eliminasi emisi relatif lebih rendah daripada kerusakan akibat emisi. Sebagai contoh penggantian CFCs harus dilakukan pada deodoran spray, sebagai bahan bakar, pada stick deodorant dan roll-on deodorant. Gambar 6.2 adalah grafik nilai marginal pengurangan dan marginal kerusakann yang berhubungan dengan posisi harga dan keuntungan bagi emisi CFCs akibat penggunaan alat-alat semprot. Jika biaya-biaya abatement yang disebabkan oleh tersedianya substitusi itu rendah, maka ini merupakan suatu kasus dimana tingkat emisi yang optimal dapat dicapai dengan insentif-insentif ekonomi. Pada tahun 1970an dan 1980an tidak terlihat tingkat optimal emisi CFCs dari sumber lain (pelarut, pabrik, AC, kulkas) atau sama dengan nol. Tetapi salah satu hal yang menjadi semakin jelas adalah bahwa kebijakan tentang penipisan lapisan ozon tidak dapat dikembangkan lebih lanjut di USA saja. Karena penipisan lapisan ozon ini merupakan masalah global maka emisi-emisi CFCs dari negara-negara lain justru sama pentingnya dengan emisi-emisi di USA. Oleh karena itu kebijakan yang efektif harus dibuat dalam konteks kesepakatan internasional. Penemuan lubang pada lapisan ozon diatas Antartic memacu penandatanganan kesepakatan internasional tentang bahan-bahan kimia yang mengikis lapisan ozon. Kesepakatan ini didasarkan atas keyakinan yang ditanggung bersama secara internasional bahwa emisi-emisi CFCs dan

bahan-bahan lainnya menimbulkan kerugian lebih jauh secara berlebihan dari harga abatement , dengan tingkat optimal emisi harus sama dengan nol. Tahun 1990 Montreal Protocol tentang bahan-bahan yang mengikis lapisan ozon ditandatangani, kesepakatan internasional ini menghendaki penghentian emisi CFCs pada tahun 2000 di negara-negara maju dan 2010 pada negara berkembang. Penemuan-penemuan terakhir tentang parahnya masalah-masalah penipisan lapisan ozon telah membangkitkan dukungan untuk menegosiasikan Monteral Protocol agar memiliki batas waktu yang lebih cepat. Dupont Company, perusahaan terbesar didunia di bidang CFCs telah berkeinginan mengakhiri penjualan CFCs ke negara-negara maju tahun 1996. Kebijakan masa depan meliputi suatu penentuan tentang bagaimana secepatnya larangan CFCs ini dilakukan. Tapi sayang bahan-bahan lain yang ikut menipiskan ozon tidak diperhatikan..

Gas Rumah Kaca dan Iklim Global

Pemanasan global berhubungan dengan akumulasi berbagai gas yang ada di atmosfer. Gas-gas tersebut adalah carbon dioksida, methane, nitrogen oksida dan uap air, radiasi infra merah pada kondisi normal akan terhalang masuk ke bumi. Fenomena ini analog dengan rumah kaca buatan, karena

kaca akan menghalangi masuknya sinar, tetapi penutupan permukaan tersebut dapat menimbulkan panas. Walaupun demikian , analog rumah kaca tersebut tidak dapat melukiskan apa yang sesungguhnya terjadi diatmosfer, seperti penyerpan panas diatmosfer. Gas rumah kaca yang ada saat ini di atmosfer bumi dan tidak adanya gas rumah kaca di bulan menyebabkan perbedaan temperatur antara di bumi dengan di bulan, walaupun jarak ratarata ka matahari diantara keduanya adalah sama. Konsentrasi gas rumah kaca yang sangat tinggi di Venus dan tidak adanya gas rumah kaca di Mars juga menyebabkan perbedaan temperatur di Venus, Mars dan bumi. Temperatur di bumi (di permukaan dan diatmosfer) selalu bergerak ke arah equilibrium. Jika equilibrium tidak tercapai antara jumlah panas yang masuk ke atmosfer dan yang meninggalkan atmosfer maka bumi akan selalu panas atau selalu dingin. Masuknya gas rumah kaca yang masuk ke atmosfer bumi berpengaruh terhadap

keseimbangan (eqilibrium), karena molekul-

molekul gas menyerap panas.

Temperatur di permukaan bumi dan

diatmosfer terus bertambah sampai mencapai keseimbangan baru. Jumlah panas yang masuk dan meninggalkan atmosfer tidak berubah, tetapi jumlah panas yang tersimpan di bumi dan diatmosfer terus meningkat. Kapasitas penyerapan panas diketahui dengan kekuatan radiasi dari gas tersebut. Jika gas rumah kaca berkurang maka kekuatan radiasi juga berkurang dan keseimbangan baru juga terbentuk pada suhu yang lebih rendah. Perdebatan

tentang

pemanasan

global

seputar

sumber

emisi

antropogenik dari gas-gas rumah kaca yang secara signifikan meningkatkan temperatur global, berbeda dengan suhu dari sumber-sumber alamiah. Uap air penting sebagai gas rumah kaca di atmosfer bumi, kandungannya kira-kira 1% dari total gas. Karbon dioksida memiliki konsentrasi rata-rata 0,04%. Gas rumah kaca yang lain adalah methan, nitrogen oksida dan chloroflourcarbons (CFC-11 dan CFC-12). tersebut merupakan emisi antropogenik kecuali uap air.

Gas-gas

Sumber-Sumber Gas Rumah Kaca

Gas rumah kaca dari emisi antropogenik berasal dari beberapa sumber. Untuk memahami emisi carbon dioksida yang penting bagi gas rumah kaca perlu memahami siklus karbon. Siklus carbon menggambarkan pergerakan carbon dari atmosfer ke permukaan bumi. Di permukaan bumi, carbon disimpan dalam biomass pada setiap organisme. Carbon diokesida juga larut dalam air permukaan, hal ini juga terjadi pada laut. Carbon dioksida terkumpul sebagai carbon ketika tanaman tumbuh, dan carbon dioksida terkumpul sebagai carbon dalam jaringan tubuh tanaman. Contoh: sebuah tanaman kira-kira kira-kira mengandung carbon sebanyak 50% dari berat. Ketika hewan memakan tanaman, carbon tertransfer dari biomass tanaman menjadi biomass pada hewan. Ketika tanaman atau hewan mati, mereka akan terurai dimana kombinasi antara carbon dengan denganoksigen akan membentuk carbon dioksida, dimana CO2 akan kembali ke atmosfer, CO2 diserap pada tumbuhan baru berkembang. Aktivitas antropogenik, seperti pembakaran bahan bakar atau hutan mempengaruhi

keseimbangan

siklus

karbon,

dan

menyebabkan

bertambahnya CO2 di atmosfer. Bahan bakar fosil, seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam berasal dari sisa fosil tanaman pada zaman pra sejarah. Bahan

bakar

tersebut

menggambarkan

kandungan

karbon,

dan

pembakarannya mningkatkan kandungan CO2 diatmosfer. Begitupula ketika hutan di tebangi, tak terkecuali kandungan carbon yang terdapat pada produk kayu (furniture, kertas dll) akhirnya terbagi-bagi dan carbon dilepaskan ke atmosfer sebagai CO2. Kurang lebih 50% dari biomass pada tanaman menjadi kandungan dalam kayu atau produknya, perusakan hutan berupa penebangan dan pembakaran, maka semua carbon berubah menjadi CO2 dan efek rumah kaca semakin nyata. Ketika hutan ditanami kembali, CO2 diambil/dimanfaatkan kembali dari atmosfer. Implikasi ini

merupakan

tantangan yang signifikan bagi lingkungan dalam penggunaan bahan bakar biomass. Contohnya: jika membakar ethanol (yang dihasilkan oleh kayu atau sawah) daripada bensin, ini akan mereduksi secara signifikan emisi CO2. Walaupun pembakaran bahan bakar melepaskan CO2, pembakaran bensin

menggambarkan pelepasan kandungan karbon. Saat pembakaran ethanol dari tanaman mempresentasikan siklus karbon. Walaupun hutan alam yang dewasa terdiri dari biomass yang lebih banyak per acre dibandingkan dengan hutan yang baru ditanami. Konversi dari hutan alam dewasa menjadi “energy plantation” disimpulkan dapat meningkatkan CO2 di atmosfer. Penanaman hutan baru dapat mereduksi CO2 di atmosfer. Proses ini disebut dengan proses berkelanjutan dari carbon. Methane (CH4) dihasilkan dari berbagai sumber alamiah dan antropogenik. Sumber alamiah termasuk wetlands, dan areal lainnya, dimana pembusukan bahan organik terjadi secara anaerob. Sumber antropogenik termasuk dari hewan yang mema,mah biak, emisi dari batubara dan minyak serta sumur gas alam. Peningkatan konsentrasi gas methan di atmosfer memungkinkan terjadinya perubahan kimia atmosfer. Nitrogen oksigen (N2O) berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan biomass, selain itu dihasilkan pula dari penyubur tanah. Sumber chloroflourcarbons (CFCs) dan ozon depletion dibahas sebelumnya. Berkaitan dengan CFCs dan ozon, yang termasuk sumber penghasilnya adalah refigerator, AC dan pembuatan foam dan solvent. ( diambil dari andria [email protected])