Fisika: Pemanasan Global (Penyebab, dampak, dan pengendaliannya)

Nama Kelompok

·         Astia Rachmayanti

·         Faridah Munawarah

·         Firgineta Salsabella R

·         Kiki  Nurul Zakiyah

·         Lathifah Laila Ulfa

·         Rahma Rosalina

A.     Pemanasan Global

Bumi diselimuti oleh lapisan udara (atmosfer), yang terutama terdiri dari lapisan atas (stratosfer) dan lapisan bawah (troposfer). Yang dimaksud dengan pemansan global (global warming) adalah gejala naiknya suhu udara pada lapisan bawah (troposfer) secara global.

Sekitar 50% dari sinar matahari  sampai ke permukaan bumi. Permukaan bumi menyerap sinar matahari itu, lalu memantulkan sinar inframerah (yang panas) ke udara. Gas-gas rumah kaca di troposfer menyerap    sinar inframerah  yang panas itu ,  lalu memanaskan udara di sekitarnya.  Bila tak dikendalikan ,  dalam 100 tahun dapat terjadi kenaikan suku udara  1-5 derajat Celcius.  

B.     Penyebab Terjadinya Pemanasan Global

      Terjadinya pemanasan dapat di pengaruhi oleh adanya aktivitas manusia maupun aktivitas alam itu sendiri (alamiah). Aktivitas manusia yang diperkirakan berkontribusi pada kenaikan suhu bumi antara lain adalah aktivitas yang meningkatkan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) maupun aktivitas yang mempercepat terjadinya penipisan lapisan ozon.

      Beberapa aktivitas yang dapat menghasilkan GRK (CO₂, CH₄, dan NO₂) adalah:

1.      Aktivitas yang mengasilkan gas CO₂ (karbon dioksida) seperti kegiatan penggunaan bahan bakar kayu (biomas), minyak bumi, gas alam, dan batu bara oleh industri, kendaraan bermotor, dan rumah tangga serta pembakaran hutan.

2.      Kegiatan yang mengasilkan gas CH₄ (methane) seperti kegiatan proses produksi dan pengangkutan batu bara, minyak bumi, dan gas alam. Kegiatan industri yang menghasilkan bahan baku (eksractive industri), kegiatan pembakaran biomas yang tidak sempurna, serta kegiatan penguraian oleh bakteri di tempat pembuangan akhir (TPA), ladang padi dan peternakan.

3.      Kegiatan yang menghasilkan gas N₂O (nitrous oksida) hasil dari pemakaian pupuk nitrogen yang berlebihan di dalam usaha penanaman padi, aktivitas industri dengan menggunakan limbah padat sebagai bahan bakar alternatif dan penggunaan bahan bakar minyak bumi.

Dari berbagai GRK di atas yang diperkirakan sebagai gas yang paling berperan di dalam proses terjadinya pemanasan global adalah CO₂ dan disusul oleh CH₄.

Kenaikan suhu permukaan bumi akibat adanya peningkatan gas rumah kaca (GRK) di atmosfer diperkirakan akan memengaruhi pola radiasi matahari (khususnya gelombang panjang) yang masuk dan mencapai permukaan bumi. Radiasi matahari (khususnya gelombang panjang) tidak dapat langsung dilepaskan atau dipantulkan kembali ke angkasa luar, tetapi tertahan dan dipantulkan kembali ke bumi oleh GRK atau dengan kata lain GRK yang berlebihan di atmosfer akan dapat menahan radiasi panas matahari untuk keluar dari atmosfer bumi. Kejadian tertahannya radiasi matahari ini akan meningkatkan suhu bumi, dan bila kejadian ini berlangsung cukup lama dan terjadi pada wilayah yang luas maka pemanasan bumi secara global akan terjadi.

Faktor lain penyebab terjadinya kenaikan suhu muka bumi adalah akibat adanya penipisan lapisan ozon di atmosfer, terutama di wilayah kutub. Lapisan ozon ini sangat bermanfaat bagi perlindungan terhadap radiasi langsung dari sinar matahari ke permukaan bumi yang merugikan keberlangsungan dan kehidupan makhluk hidup di bumi. Keberadaan bahan perusak ozon yang merupakan sumber utama penyebab rusaknya lapisan ozon merupakan ancaman yang cukup serius bagi umat manusia dan makhluk hidup yang ada di muka bumi.

Adapun kegiatan yang menghasilkan bahan perusak ozon (BPO) antara lain adalah kegiatan industri pendingin udara (kulkas dan AC), pesawat terbang, katalisator proses industri, bahan pencegah kebakaran, dan fumigasi yang menggunakan CFC, CTC, TCA, Halon, Aerosol, Solvent, dan Metil Bromida.

Meningkatnya GRK dan BPO di atmosfer bisa juga diakibatkan oleh menurunnya kemampuan alam di dalam menyerap karbon. Aktivitas penggundulan hutan serta pola penggunaan lahan yang tidak berwawasan lingkungan ditenggarai akan mengurangi kemampuan alamiah alam dalam menyerap karbon yang ada di atmosfer.

C.    Dampak Pemanasan Global

      Para Ilmuan menggunakan model komputer dari suhu, pola presipitasi, dan sirkulasi atmosfer untuk mempelajari pemanasan global. Berdasarkan model tersebut, para Ilmuan telah membuat beberapa prakiraan mengenai dampak pemanasan global terhadap cuaca, tinggi permukaan air laut, pantai, pertanian, kehidupan hewan liar, dan kesehatan manusia.

1.      Iklim Mulai Tidak Stabil

Para ilmuan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian utara dari belahan bumi utara (northen hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain di bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencari dan daratan akan mengecil. Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan utara tersebut. 

Daerah-daerah yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi. Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di beberapa area. Suhu pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk meningkat.

2.      Peningkatan Permukaan Air Laut

Ketika atmosfer menghangat, lapisan permukaan lautan juga akan menghangat, sehingga volumenya akan membesar dan menaikkan tinggi permukaan laut. 

Pemanasan juga akan mencairkan banyak es di kutub, terutama sekitar Greenland, yang lebih memperbanyak volume air di laut. Tinggi muka laut di seluruh dunia telah meningkat 10-25 cm (4-10 inci) selama abad ke 20 dan para ilmuan IPCC memprediksi peningkatan lebih lanjut 9 – 88 cm (4 – 35 inchi) pada abad ke 21.

3.      Suhu Global Cenderung Meningkat

Orang mungkin beranggapan bahwa Bumi yang hangat akan menghasilkan lebih banyak makanan dari sebelumnya, tetapi hal ini sebenarnya tidak sama di beberapa tempat. Sebagai contoh bagian selatan Kanada mungkin akan mendapat keuntungan dari lebih tingginya curah hujan dan lebih lamanya masa tanam. 

Di lain pihak, lahan pertanian tropis semi kering di beberapa bagian Afrika mungkin tidak dapat tumbuh. Daerah pertanian gurun yang menggunakan air irigasi dari gunung-gunung yang jauh dapat menderita jika snowpack (kumpulan salju) musim dingin, yang berfungsi sebagai reservoir alami akan mencair sebelum puncak bulan-bulan masa tanam. Tanaman pangan dan hutan dapat mengalami serangan serangga dan penyakit yang lebih hebat.

4.      Gangguan Ekologis

Hewan dan tumbuhan menjadi makhluk hidup yang sulit menghindar dari efek pemanasan global, ini karena sebagian besar laha telah dikuasai oleh manusia. Dalam pemanasan global, hewan cenderung untuk berimigrasi ke arah kutub atau ke atas pegunungan. 

Tumbuhan akan mengubah arah pertumbuhannya, mencari daerah baru karena habitat lamanya menjadi terlalu hangat. Akan tetapi, pembangunan manusia akan mengahalangi perpindahan ini. Spesies-spesies yang berimigrasi ke utara atau selatan yang terhalangi oleh kota-kota atau lahan-lahan pertanian mungkin akan mati. beberapa tipe spesies yang tidak mampu secara cepat berpindah menuju kutub mungkin juga akan musnah.

D.    Penggendalian Pemanasan Global

      Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkat sebesar 1 persen per-tahun. Langkah-langkah yang dilakukan atau yang sedang didiskusikan saat ini tidak ada yang dapat mencegah pemanasan global pada masa depan. Tantangan yang ada saat ini adalah mengatasi efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah semakin berubahnya iklim pada masa depan.

      Ada 2 pendekata utama untuk memperlambat semakin bertambahnya gas rumah kaca, yakni:

1.      Mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut ata komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut carbon sequestration (menghilangkan karbon).

2.      Mengurangi produksi gas rumah kaca.

Salah satu penyumbang karbon dioksida adalah pembakaran bahan bakar fosil. Penggunaan bahan bakar fosil mulai meningkat pesat sejak revolusi industri pada abad ke 18. Pada saat itu, batubara menjadi sumber energi dominan untuk kemudian digantikan oleh minyak bumi pada pertengahan abad ke 19. Pada abad ke 20, energi gas mulai biasa digunakan di dunia sebagai sumber energi.

Perubahan tren penggunaan bahan bakar fosil ini sebenarnya secara tidak langsung telah mengurangi jumlah karbon dioksida yang dilepas ke udara, karena gas melepaskan karbon dioksida lebih sedikit apabila dibandingkan dengan minyak apalagi bila dibandingkan dengan batubara. 

Walaupun demikian, penggunaan energi terbaharui dan energi nuklir lebih mengurangi pelepasan karbon dioksida ke udara. Energi nuklir, walaupun kontroversial karena alasan keselamatan dan limbahnya yang berbahaya , tetapi tidak melepas karbon dioksida sama sekali.