Efek Rumah Kaca

Rumah kaca adalah sebuah tempat yang didesain khusus untuk menumbuhkan tanaman, terbuat dari kaca atau plastik bening agar tanaman dapat menerima banyak cahaya Matahari. Kalau sekadar mendapatkan banyak cahaya Matahari, mengapa tidak menanam tanaman di tempat terbuka?

Suhu di dalam rumah kaca lebih hangat daripada udara di luar. Bukannya mendingin saat malam hari, rumah kaca memerangkap sebagian panas agar tanaman tetap hangat. Bahkan saat musim dingin, tanpa sumber panas selain Matahari, suhu di dalam rumah kaca tetap lebih hangat daripada udara di luar. Jika suhu di dalam terlalu panas saat musim panas, maka jendela dan pintu rumah kaca akan dibuka atau kipas angin dinyalakan untuk mendinginkan suhu.

Rumah Kaca Bumi

Rumah kaca ideal untuk menumbuhkan tanaman yang membutuhkan suhu hangat. Tetapi bagaimana jika atmosfer Bumi mulai berperilaku layaknya rumah kaca? Bumi adalah rumah kaca tertutup tanpa pintu atau jendela yang bisa dibuka untuk mendinginkan suhu.

Jika atmosfer mengandung terlalu banyak molekul gas rumah kaca, seluruh Bumi akan menjadi rumah kaca yang semakin panas. Bukannya melepas panas saat malam hari, atmosfer justru memerangkap panas. Keesokan harinya, Matahari semakin memanaskan permukaan Bumi.

Temperatur akan meningkat sedikit demi sedikit. Kita memang tidak dapat mengukur efek ini dari hari ke hari atau bahkan dari tahun ke tahun, tetapi selama puluhan tahun, beberapa derajat peningkatan temperatur mulai menyebabkan perubahan. Misalnya, es yang mencair di wilayah kutub utara dan selatan. Pencairan es akan menaikkan permukaan laut. Suatu hari nanti, kota-kota yang berada di garis pantai bisa saja tenggelam!

Ketika temperatur lautan menghangat, cuaca global akan terpengaruh. Beberapa wilayah bisa diterjang badai dahsyat, sementara di wilayah lain hampir tidak pernah turun hujan. Banyak perubahan yang akan terjadi dan berpotensi memberikan dampak buruk bagi manusia dan makhluk hidup lainnya.

Beberapa molekul gas rumah kaca di atmosfer justru dihasilkan oleh aktivitas manusia, seperti: 

• bensin dan solar untuk menggerakan kendaraan bermotor,
• bahan bakar avtur untuk menerbangkan pesawat,
• batubara untuk operasional pabrik atau pembangkit listrik,
• penebangan hutan untuk membuka lahan pertanian.
• bahkan hewan ternak seperti sapi, babi dan ayam turut mencemari atmosfer dengan metana dari proses pencernaan mereka. 

Kita mencemari atmosfer dengan karbon dioksida dan karbon monoksida. Meskipun bukan molekul gas rumah kaca, karbon monoksida beracun jika terhisap.

Molekul Gas Rumah Kaca 

1. Ozon (O3) terdiri dari ikatan tiga atom oksigen.
2. Nitrous oksida (N2O) terdiri dari ikatan dua atom nitrogen dan satu atom oksigen.
3. Karbon dioksida (CO2) terdiri dari ikatan satu atom karbon dan dua atom oksigen.
4. Uap air (H2O) terdiri dari ikatan dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.
5. Metana (CH4) terdiri dari ikatan satu atom karbon dan empat atom hidrogen. 

Lapisan Ozon

Ozon dihasilkan saat Matahari memanaskan karbon monoksida, seperti yang berasal dari knalpot kendaraan bermotor kita, dengan unsur kimiawi lain di atmosfer.

Ilustrasi empat lapizan ozon di atmosfer. 

Di atas lapisan stratosfer, 30 mil dari permukaan, ozon menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet berbahaya Matahari. Di atas lapisan troposfer, 12 mil dari permukaan, ozon bertindak layaknya gas rumah kaca yang memerangkap panas. Di tengah lapisan troposfer, ozon membantu membersihkan polusi udara tertentu. Di bawah lapisan troposfer, di permukaan Bumi, ozon menghasilkan kabut.

Mempelajari Ozon     

Sekadar mengetahui jumlah ozon di atmosfer dirasa belum cukup, para ilmuwan sangat ingin mengetahui di mana ozon berada. Itulah salah satu alasan mengapa NASA mengembangkan Tropospheric Emission Spectrometer (TES). TES adalah satu dari empat instrumen untuk mempelajari atmosfer yang diinstal di satelit Aura.

Dari orbit, TES menatap ke bawah melalui atmosfer untuk mengukur seberapa banyak ozon di berbagai variasi ketinggian. Informasi ini disebut profil ozon, seperti membedah atmosfer dan melihatnya dari samping. Saat Aura mengorbit di atas kutub utara dan selatan, Bumi berotasi di bawahnya. Setelah mengorbit selama 16 hari di sana, TES mengukur ozon di seluruh planet.

Menjaga Keseimbangan Efek Rumah Kaca
 
Bagaimana cara kita menjaga keseimbangan efek kaca di atmosfer secara ideal?
 
Para ilmuwan kerap menggambarkan siklus karbon dalam istilah sumber dan penyerap. Sumber adalah bagian dari siklus yang menambah jumlah karbon ke atmosfer, sedangkan penyerap adalah bagian dari siklus yang mengurangi jumlah karbon dari atmosfer. Sumber dan penyerap siklus karbon membantu mengatur jumlah gas rumah kaca di atmosfer kita.
 
Gas Rumah Kaca
 
Selain CO2, ada sejumlah gas rumah kaca lainnya, seperti uap air, metana, dinitrogen oksida dan ozon. Tanpa gas rumah kaca, Bumi akan menjadi planet beku. Gas rumah kaca membuat planet kita tetap layak huni, karena menahan sebagian energi panas agar tidak semuanya terlepas ke luar angkasa. Perangkap panas alami ini disebut efek rumah kaca.

 
Jika jumlah gas rumah kaca terlalu sedikit, suhu Bumi akan terlalu dingin. Sebaliknya, jika jumlah gas rumah kaca terlalu banyak, maka suhu Bumi akan terlalu panas. Selama satu abad terakhir, manusia telah menggunakan bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak dan bensin untuk menggerakkan kendaraan bermotor, pesawat, kereta api, pembangkit listrik dan pabrik. Penggunaan bahan bakar fosil telah menghasilkan CO2 sebagai produk limbah. Peningkatan jumlah CO2 di atmosfer telah menyebabkan suhu Bumi semakin memanas. Jika terus menggunakan bahan bakar fosil, aktivitas kita tentunya akan lebih memanaskan suhu secara global.

 
Menemukan Keseimbangan Ideal
 
CO2 adalah bagian besar dari siklus karbon. Siklus karbon adalah jalur yang dilalui karbon dari atmosfer ke organisme hidup, yang kemudian berubah menjadi material organik non-biologis, mengarah ke lautan dan kembali ke atmosfer.

 
Kunci untuk menjaga keseimbangan siklus karbon terletak pada jumlah sumber dan penyerap CO2 yang harus setara.
 
Lautan adalah penyerap terpenting karbon (meliputi air laut, organisme biologis yang hidup di laut dan sedimen di dasar laut), tumbuhan dan daratan. Meskipun lautan menyerap sebagian besar karbon di seluruh dunia, hutan juga adalah penyerap karbon yang sangat penting. Hutan dan lautan, kedua penyerap karbon ini menyerap sekitar seperempat dari total jumlah karbon yang berasal dari aktivitas manusia.

 
Memantau Gas Rumah Kaca
 

Ilustrasi satelit Aura NASA yang memuat Tropospheric Emissions Spectrometer.

Kredit: NASA/JPL

 
NASA sudah mampu memantau gas rumah kaca, termasuk CO2, sejak peluncuran satelit Aqua yang memuat instrumen Atmospheric Infrared Sounder (AIRS) pada tahun 2002, dan peluncuran satelit Aura yang memuat Tropospheric Emissions Spectrometer (TES) pada tahun 2004. Kedua instrumen ini mengukur CO2 di lapisan troposfer dan memantau banyak hal lainnya di atmosfer.
 
Untuk mempelajari jalur yang ditempuh CO2 selama siklus karbon, terutama di dekat permukaan, NASA membutuhkan instrumen sains baru.

Ilustrasi Orbiting Carbon Observatory-2 NASA.

Kredit: NASA/JPL

 
Instrumen sains baru tersebut adalah Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2), yang menyediakan pemandangan terbaik terkait keberadaan CO2 di seluruh atmosfer. Menyusuri Kutub Utara dari Kutub Selatan dengan cepat, satelit OCO-2 mengukur jumlah CO2 di seluruh atmosfer planet kita setiap 16 hari. OCO-2 akan melakukan lebih banyak pengukuran terkait perubahan CO2 di dekat permukaan, untuk memberi para ilmuwan gambaran jelas bagaimana aktivitas manusia mempengaruhi sumber dan penyerap karbon. 

Ditulis oleh: Staf spaceplace.nasa.gov dan Staf climatekids.nasa.gov

Sumber: The Greenhouse Effect dan Greenhouse Effect: Keeping The Balancing

#terimakasihgoogle dan #terimakasihnasa