Apa inti dari efek rumah kaca dan apa bahayanya? Apakah mungkin untuk menghentikan perubahan iklim global, dan bagaimana melakukannya?
Dari banyak masalah yang dihadapi umat manusia modern, perubahan iklim tidak diragukan lagi salah satu yang paling signifikan dan serius. Pemanasan global, penurunan keanekaragaman hayati yang cepat, efek rumah kaca, pencairan gletser, yang mengarah pada kenaikan tingkat lautan, semuanya dapat memiliki konsekuensi bencana dan membuat kehidupan orang-orang di planet ini tak tertahankan.
Para ilmuwan memperingatkan bahwa masalah iklim tidak dapat lagi ditangguhkan: pada tahun 2030, kerusakan ekosistem planet ini tidak akan dapat diperbaiki. Artinya, Anda dan saya hanya memiliki 12 tahun lagi. Jika dalam waktu dekat orang tidak akan menemukan solusi untuk masalah ini, maka konsekuensi dari pemanasan atmosfer akan terasa selama berabad-abad, dan bahkan ribuan tahun. Dan ini bukan masalah ekologi, tetapi kelangsungan hidup umat manusia. Mengapa semakin panas di planet kita? Salahkan efek dari efek rumah kaca, yang muncul sebagai akibat dari aktivitas manusia.
Beberapa teori atau mengapa planet ini menghangat?
Efek rumah kaca adalah pemanasan lapisan bawah atmosfer Bumi, yang terjadi karena peningkatan konsentrasi gas-gas tertentu di dalamnya. Esensinya cukup sederhana: sinar matahari memanaskan permukaan planet, tetapi pada saat yang sama, panas tetap dan tidak bisa kembali ke luar angkasa - gas mengganggu ini. Sebagai hasil dari proses-proses ini, suhu planet meningkat.
Proporsi radiasi matahari yang signifikan (hingga 75%), jatuh di Bumi, jatuh pada bagian spektrum yang tampak dan hampir inframerah (400-1500 nm). Atmosfir praktis tidak menangkapnya, dan energi panas dengan bebas mencapai permukaan planet kita. Bumi, yang pada gilirannya memanaskan, mulai memancarkan radiasi dengan panjang gelombang 7,8-28 mikron, yang dipancarkan ke ruang angkasa, berkontribusi pada pendinginan planet ini. Penyebab utama dari efek rumah kaca adalah transparansi atmosfer yang lebih tinggi untuk cahaya dalam rentang optik daripada inframerah. Faktanya adalah bahwa beberapa gas yang terkandung di udara menyerap atau memantulkan radiasi yang berasal dari Bumi. Mereka disebut rumah kaca. Semakin tinggi konsentrasi mereka, semakin banyak panas matahari yang tersisa di atmosfer.
Gas rumah kaca mengganggu keseimbangan panas planet ini, yang sangat menentukan iklimnya.
Esensi dari efek rumah kaca dikenal oleh penduduk musim panas dan tukang kebun, yang memiliki rumah kaca di petak mereka. Skema ini sangat mirip: sinar matahari, masuk ke dalam, memanaskan tanah, dan atap dan dinding tidak memungkinkan panas untuk meninggalkan struktur. Oleh karena itu, di dalam rumah kaca, bahkan tanpa pemanasan apa pun, suhunya selalu lebih tinggi daripada di luar.
Sekarang mereka berbicara banyak tentang pemanasan global dan perubahan iklim. Ada pendapat keliru bahwa terjadinya efek rumah kaca adalah peristiwa beberapa tahun atau dekade terakhir, dan penyebabnya adalah semata-mata aktivitas manusia. Efek ini melekat di atmosfer apa pun, dan tanpanya kehidupan di Bumi tidak mungkin terjadi.
Faktanya, masalah kita adalah peningkatan cepat efek rumah kaca yang telah diamati dalam beberapa tahun terakhir. Proses ini dapat menyebabkan hasil yang menghancurkan.
Sejarah studi masalah ini
Studi tentang masalah efek rumah kaca dimulai pada paruh pertama abad XIX. Pada tahun 1827, karya Joseph Fourier "Catatan tentang Temperatur Globe dan Planet-Planet Lain" diterbitkan, di mana ia meneliti secara rinci mekanisme pembentukan iklim, serta faktor-faktor yang mempengaruhinya. Ilmuwan ini pertama kali menggambarkan fenomena efek rumah kaca, menggunakan sebagai model kapal kaca yang terkena sinar matahari. Kaca hampir buram terhadap radiasi inframerah, sehingga pengalaman ini cukup akurat menunjukkan esensi dari fenomena tersebut. Konsep efek rumah kaca mulai digunakan secara ilmiah jauh di kemudian hari.
Kemudian, penelitian ini dilanjutkan oleh fisikawan Swedia Arrhenius. Dialah yang mengajukan teori bahwa penurunan konsentrasi karbon dioksida di udara adalah salah satu penyebab paling penting dari zaman es dalam sejarah planet ini.
Namun, studi aktif tentang efek rumah kaca dan efek dari fenomena ini dimulai hanya pada paruh kedua abad terakhir. Para ilmuwan telah mempelajari perubahan fluks radiasi matahari yang terjadi ketika jumlah gas rumah kaca di udara meningkat. Sekarang, untuk mensimulasikan proses yang terjadi di atmosfer, komputer paling modern dan canggih telah digunakan. Tetapi kekuatan mereka seringkali tidak cukup, karena iklim planet adalah sistem yang sangat kompleks dan belum sepenuhnya dipelajari.
Dalam beberapa dekade terakhir, di tingkat internasional, langkah serius pertama telah diambil untuk mengatasi masalah ini. Pada tahun 1992, Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim diadopsi. Pada tahun 1997, Protokol Kyoto dan Perjanjian Paris (2015) ditambahkan ke dalamnya. Tentang dokumen ini mengatur langkah-langkah untuk mengurangi emisi.
Gas rumah kaca dan penyebab pemanasan lainnya
Para ilmuwan percaya bahwa efek rumah kaca terjadi karena gas-gas berikut:
- metana;
- karbon dioksida;
- uap air;
- ozon
Kontribusi terbesar terhadap peningkatan suhu global adalah uap air (dari 36 menjadi 72%), diikuti oleh CO2 (sekitar 9-26%), diikuti oleh metana (4-9%) dan ozon (dari 3 hingga 7%). Gas-gas lain memiliki konsentrasi yang sangat rendah di udara, sehingga pengaruhnya terhadap proses iklim sangat minim.
Jumlah uap air sangat tergantung pada suhu lapisan bawah atmosfer. Semakin rendah, semakin rendah kelembaban dan semakin lemah efek rumah kaca. Dalam hal ini, kelebihan air berubah menjadi lapisan es salju di kutub planet ini, meningkatkan reflektivitasnya (albedo) dan membuat udara lebih dingin. Dengan demikian, pemanasan global (atau pendinginan) adalah proses mandiri, yang dalam kondisi tertentu dapat terus meningkat dan berkembang dengan sangat cepat. Untuk memulainya Anda hanya perlu "pemicu", dan faktor antropogenik mungkin menjadi mereka. Dalam hal ini, kita berhadapan dengan contoh tipikal dari umpan balik positif.
Periode pemanasan dan pendinginan yang sebelumnya terjadi di planet kita berkorelasi sempurna dengan jumlah karbon dioksida di atmosfer. Peningkatannya menyebabkan peningkatan efek rumah kaca dan peningkatan suhu yang berkepanjangan.
Selain itu, partikel aerosol jelaga dan padat yang memasuki atmosfer atas juga mempengaruhi keseimbangan panas Bumi. Sumber utama mereka adalah aktivitas vulkanik dan emisi industri. Debu dan jelaga mengganggu penetrasi sinar matahari, yang mengurangi suhu planet ini.
Dari mana datangnya gas rumah kaca?
Saat ini ada konsensus di antara para ilmuwan bahwa perubahan iklim saat ini dikaitkan dengan peningkatan jumlah karbon dioksida di atmosfer dan efek rumah kaca - konsekuensi dari proses ini. Dan pemanasan telah terjadi sejak lama. Alasan utama untuk meningkatkan efek rumah kaca adalah aktivitas manusia, yang telah menjadi faktor planet yang kuat. Sejak awal revolusi industri - yaitu, selama 250-300 tahun terakhir - konsentrasi metana dan karbon dioksida di atmosfer telah meningkat masing-masing sebesar 149% dan 31%. Berikut adalah sumber utama gas rumah kaca:
- Pesatnya pertumbuhan industri. Sumber energi utama untuk pabrik, pabrik, kendaraan kami adalah bahan bakar fosil - minyak, gas alam, dan batubara. Sebagai hasil dari penggunaannya karbon dioksida terbentuk, yang meningkatkan efek rumah kaca. Sekitar setengah dari gas yang dihasilkan selama aktivitas ekonomi manusia tetap berada di atmosfer, sisanya diserap oleh laut dan vegetasi daratan. Setiap tahun populasi Bumi bertambah, dan karena itu, dibutuhkan semakin banyak makanan, barang industri, mobil, yang mengarah pada emisi karbon dioksida yang lebih besar, sehingga fenomena efek rumah kaca akan meningkat. Dan jika selama abad yang lalu suhunya naik 0,74 derajat, maka di masa depan para ilmuwan memprediksi pertumbuhan 0,2 derajat untuk setiap dekade;
- Deforestasi dan pengembangan pertanian. Alasan utama lain untuk meningkatkan konsentrasi CO2 di atmosfer adalah perusakan hutan yang masif. Dalam proses fotosintesis, pohon menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen, menjadi pengatur alami konsentrasi gas rumah kaca. Deforestasi dibutuhkan terutama untuk mendapatkan lahan subur baru untuk memberi makan populasi manusia yang berkembang pesat. Pertanian juga menambah kontribusinya pada peningkatan suhu global. Peternakan terkait dengan pembentukan sejumlah besar metana, yang melampaui karbon dioksida dalam sifat rumah kacanya;
- Tempat pembuangan sampah Pertumbuhan populasi diperkirakan akan meningkatkan limbah. Saat ini, tempat pembuangan sampah ditempati oleh wilayah yang luas yang menempati ribuan hektar. Masing-masing dari mereka memancarkan puluhan ribu meter kubik metana dan karbon dioksida ke atmosfer. Solusi yang efektif untuk masalah ini belum ada - itu berarti bahwa emisi "gas sampah" hanya akan tumbuh.
Apa yang mengancam efek rumah kaca?
Sejarah Bumi sekitar 4,5 miliar tahun, dan selama ini iklim planet ini terus berubah. Dalam beberapa zaman, vegetasi tropis yang rimbun menutupinya dari kutub ke kutub, yang lain adalah bola yang ditutupi lapisan es multi-meter. Dibandingkan dengan bencana alam semacam itu, kenaikan suhu satu atau dua derajat tampaknya agak sepele: Anda akan berpikir, kami juga akan menghemat pemanasan! Tetapi tidak semuanya begitu sederhana, konsekuensi dari perubahan iklim mungkin jauh lebih serius, berikut beberapa di antaranya:
- Peningkatan suhu akan menyebabkan pencairan gletser dan kenaikan tingkat air lautan, yang mengancam akan membanjiri daerah yang luas. Tentu saja, planet ini tidak berubah menjadi "dunia air", tetapi banyak kota dan wilayah pesisir yang bisa menderita. Hanya sedikit orang yang tahu, tetapi sejak awal abad ke-20 permukaan laut telah naik 17 cm, dan sejak pertengahan 90-an tingkat kenaikan ini telah meningkat menjadi 3,2-3,4 mm per tahun. Masalah ini diperparah oleh kenyataan bahwa sebagian besar populasi Bumi hidup di daerah pesisir, ada juga proporsi yang signifikan dari ekonomi dunia;
- Peningkatan suhu pasti akan menyebabkan perubahan dalam distribusi curah hujan, serta kuantitasnya. Dan hasil ini mungkin bahkan lebih serius daripada membanjiri wilayah tertentu. Di beberapa daerah di dunia, hujan akan menjadi sangat jarang, dan mereka akan secara bertahap berubah menjadi gurun, sementara di tempat lain, penduduk akan menderita badai biasa, banjir, tsunami, dan bencana lainnya. Menurut para ilmuwan, peningkatan lebih lanjut dalam suhu udara akan menyebabkan hasil panen utama yang lebih rendah di daerah tropis dan subtropis planet ini, yang dapat menyebabkan kelaparan dan pergolakan sosial;
- Temperatur yang lebih tinggi mempengaruhi kesehatan masyarakat. Dokter mengharapkan peningkatan jumlah penyakit kardiovaskular, penyakit pernapasan, dan bahkan gangguan mental.
Efek rumah kaca dan kemungkinan konsekuensinya akan secara serius mempengaruhi tidak hanya manusia, tetapi juga ekosistem planet ini secara keseluruhan. Perubahan iklim akan menghilangkan banyak spesies dari kisaran biasanya, dan itu bukan fakta bahwa semua "saudara kita yang lebih kecil" akan dapat beradaptasi dengan perubahan dramatis seperti itu. Hilangnya beberapa spesies akan memutus rantai makanan yang biasa, yang dapat menyebabkan "efek domino" nyata. Meningkatkan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer dan meningkatkan suhu udara menyebabkan pengasaman laut, yang berdampak negatif bagi semua yang tinggal di dalamnya.
Bagaimana cara mengatasinya?
Manusia telah berulang kali mengalami perubahan iklim. Selain itu, mereka adalah salah satu kekuatan pendorong kemajuan sejarah. Kekeringan dan banjir lebih dari sekali atau dua kali menyebabkan perang dan revolusi, migrasi massal orang-orang, merosotnya negara-negara dan seluruh peradaban. Bagaimana menghindari konsekuensi bencana yang menanti kita jika terjadi perubahan iklim yang serius? Apakah ada peluang untuk mengurangi apa yang disebut efek rumah kaca? Apa yang bisa dilakukan untuk ini?
Hari ini kita mengetahui semua faktor yang menyebabkan akumulasi gas rumah kaca dan peningkatan suhu udara. Akan sangat sulit untuk membalikkan tren saat ini, karena akan membutuhkan upaya seluruh umat manusia dan restrukturisasi radikal ekonomi global. Sebagai permulaan, Anda hanya perlu memahami bahwa efek rumah kaca adalah masalah global yang mengancam tidak semua negara bagian, tetapi semua orang.
Para ahli percaya bahwa langkah-langkah berikut ini diperlukan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca ke atmosfer:
- Penting untuk merestrukturisasi energi secara fundamental dan mengurangi jumlah emisi industri. Sumber utama CO2 saat ini adalah pembakaran bahan bakar fosil: minyak, batubara, dan gas. Untuk menguranginya, umat manusia harus beralih ke apa yang disebut energi terbarukan: matahari, angin, air. Dalam beberapa tahun terakhir, bagian mereka dalam saldo keseluruhan telah tumbuh cukup cepat, tetapi angka ini jelas tidak cukup. Kita juga harus meninggalkan penggunaan mobil dengan mesin pembakaran internal dan transfer ke kendaraan listrik. Jelas bahwa semua hal di atas memerlukan investasi jutaan dolar dan kerja keras selama puluhan tahun. Tetapi Anda harus memulainya hari ini;
- Meningkatkan efisiensi energi, dan ini berlaku untuk produksi industri, dan produksi energi, dan layanan perumahan dan komunal. Intensitas energi produk harus dikurangi secara signifikan. Kami membutuhkan teknologi baru yang tidak akan merusak lingkungan. Bahkan isolasi dasar pada fasad bangunan, pemasangan jendela modern dan penggantian instalasi pemanas dapat memiliki efek yang signifikan dalam hal penghematan energi, dan, karenanya, mengurangi biaya bahan bakar dan mengurangi emisi berbahaya;
- Cara yang sangat efektif untuk memerangi efek rumah kaca adalah dengan mengurangi limbah. Seseorang harus belajar untuk menggunakan sumber daya lagi, ini akan memungkinkan menghilangkan tempat pembuangan sampah, yang merupakan sumber metana yang serius, atau setidaknya secara signifikan mengurangi volumenya;
- Hal ini diperlukan untuk menghentikan perusakan hutan yang ganas dan terlibat dalam pemulihan kawasan hijau. Penebangan harus disertai dengan penanaman pohon baru.
Pertarungan melawan efek rumah kaca dan pertumbuhan suhu tahunan rata-rata harus dilakukan di tingkat internasional, dalam kerja sama erat antara berbagai negara. Langkah pertama ke arah ini telah diambil, dan gerakan harus dilanjutkan. Para ilmuwan mengusulkan untuk mengkonsolidasikan perang melawan perubahan iklim di tingkat konstitusi negara. Peran organisasi non-pemerintah yang terus-menerus mengangkat topik ini juga bagus. Kita harus dengan jelas memahami betapa kecilnya planet kita dan betapa rapuhnya manusia.
