EFEK PEMANASAN GLOBAL EKA SYAHFITRI PENIPISAN LAPISAN OZON

EFEK PEMANASAN GLOBAL EKA SYAHFITRI

PENIPISAN LAPISAN OZON

APA ITU OZON ? Ozon adalah suatu lapisan oksigen yang tiap molekulnya terdiri atas tiga atom O (rumus kimia: O 3). Pada suhu dan tekanan normal, ozon berbentuk gas biru. Ozon pertama kali ditemukan oleh Christian Friedrich Schonbein pada tahun 1840. Ozon merupakan gas beracun sehingga apabila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya karena dapat merusak paru-paru jika terhisap. Sedangkan, lapisan ozon di atmosfer melindungi kehidupan di Bumi dari bahasa radiasi ultraviolet / UV. Pada bidang industri, ozon digunakan untuk membunuh kuman, meniadakan pencemaran dalam air, mencuci, dan memutihkan kain.

Molekul oksigen banyak terdapat di troposfer. Secara permanen ozon terbentuk dan rusak kembali di dalam daerah stratosfer dan sebagian kecil terbentuk pada daerah troposfer. Sekitar 10% dari oksigen ditemukan di troposfer dan sisanya / sekitar 90% menetap di stratosfer. Ozon yang berada dalam lapisan stratosfer ini yang disebut sebagai lapisan ozon yang berada pada ketinggian 19 sampai 48 km. Jumlah ozon sangat sedikit pada atmosfer yaitu sekitar 1 molekul per satu juta molekul didalam atmosfer bumi. Namun, keberadaan ozon tetap dianggap vital bagi keberlangsungan makhluk hidup. Tanpa ozon, akan lebih banyak radiasi UV yang terpapar ke bumi yang akan menyebabkan mutasi pada hampir semua organisme. Bagi manusia, radiasi UV dapat menyebabkan kanker kulit.

BAGAIMANA OZON DI STRATOSFER DAPAT MENJADI PERISAI BUMI DARI UV BERLEBIH ?

Konsentrasi ozon di stratosfer tidaklah statis karena ada proses terus-menerus pembentukan dan pemusnahan ozon. Ozon terbentuk atas bantuan sinar UV yang memiliki energi lebih besar daripada cahaya tampak. Pertama, radiasi UV gelombang pendek (energi tinggi) diserap oleh oksigen diatomik (O 2) di atmosfer. Energi mampu memecah ikatan kimia pada O 2 sehingga menjadi atom O bebas yang bersifat reaktif. O 2 + UV → O + O Reaksi tersebut penting karena : 1. Radiasi UV berenergi tinggi dari sinar matahari telah disaring 2. Atom O bebas yang reaktif akan bergabung dengan oksigen diatomik untuk membentuk oksigen triatomik (ozon) yang akan menyerap radiasi UV berlebih.

Ketika O 3 terpapar radiasi UV, ozon akan menyerap radiasi UV dan ozon terturai menjadi dua bentuk oksigen O 3 + UV → O 2 + O Oksigen monoatomik yang dihasilkan bergabung lagi dengan satu molekul ozon untuk menghasilkan dua molekul oksigen diatomik O + O 3 → 2 O 2 Dan seterusnya hingga proses pembentukan dan penghancuran ozon berulang kembali. Proses pembentukan dan penghancuran ozon di stratosfer berlangsung terus menerus, sehingga kadar ozon stratosfer cenderung konstan. Ozon berfungsi sebagai katalisator yang mengubah energi radiasi dari sinar UV melalui penyerapan dalam pembentukan ozon menjadi panas yang dilepaskan melalui proses pemusnahan ozon. Maka, semakin tinggi kita naik ke atmosfer, semakin tinggi suhunya yang disebabkan semakin banyaknya energi radiasi UV yang diubah menjadi panas oleh ozon

LUBANG OZON

DREAM CHEMICAL PERUSAK OZON • Menipisnya lapisan ozon, diawali dengan ditemukan chloroflourocarbon (CFC) oleh Thomas Midgley Jr. , ahli kimia dari General Motors tahun 1930. • Selanjutnya turunan CFC diproduksi, dua yang paling luas penggunaannya adalah CFC-11 (trichlorofluoromethane, CCl 3 F) dan CFC-12 (dichlorodifluoromethane, CCl 2 F 2) yang dikenal sebagai freon. • Karena bahan kimia ini mempunyai sifat sangat stabil (tidak reaktif), tidak berbau, tidak mudah terbakar, tidak toksik, dan tidak korosif, maka dinamakan dream chemical.

Diperlukan waktu 5 sampai 10 tahun untuk CFC terlepas ke atmosfer untuk mencapai lapisan ozon dan CFC hanya dapat bertahan 70 -100 tahun di lapisan ozon. Sebelum lubang ozon ditemukan, sekelompok peneliti menyadari bahwa CFC yang stabil dapat menyebabkan kerusakan ozon di atmosfer. Di lapisan ozon, karena pengaruh radiasi UV matahari, molekul-molekul CFC terurai membebaskan arom-atom klorin (Cl) sehingga bereaksi dengan ozon dan mengubah ozon menjadi oksigen biasa dan klorin terbentuk kembali. Dengan reaksi kimia ; 2 O 3 + Cl + UV → 3 O 2 + Cl Klorin yang terbentuk kembali melakukan reaksi berantai untuk memusanagkan ozon (O 3) yang menyebabkan 1 atom klorin dapat memusnahkan 100. 000 molekul ozon.

Tahun 1980, peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan ini dinamakan lubang ozon (ozon hole), yaitu suatu area ozon tipis pada lapisan ozon yang terbentuk saat musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali.

MENGAPA LUBANG OZON TERBENTUK DI ANTARTIKA PADA MUSIM SEMI (BULAN SEPTEMBER DAN OKTOBER) ?

Pada waktu tertentu setiap tahun diatas Antartika, tingkat ozon di lapisan ozon turun dengan sangat tajam. Terdapat disuatu daerah, lapisan ozon begitu tipisnya sehingga terdapat semacam lubang. Selama musim semi di Antartika, adanya data yang menunjukkan bahwa terdapat dibeberapa daerah di atas Antartika sebanyak 40% ozon menghilang, lubang ini sebesar Amerika Utara dan kedalamannya setinggi Mount Everest. Tingkat ozon di atmosfer di atas Antartika berubah-ubah secara alami dari tahun ketahun. Tetapi sekarang ini lubang yang telah diselidiki tersebut telah menjadi lebih besar dibandingkan yang terjadi secara alami. Proses pembentukan dan penguraian ozon berlangsung secara kesetimbangan. Dengan begitu tak mungkin ada penipisan, namun kenyataannya berbanding terbalik sehingga dapat disimpulkan bahwa terjadi reaksi lain yang menyebabkan penguraian ozon tidak setimbang lagi dengan pembentukannya. Awalnya memang ada radikal bebas di stratosfer tapi tidak begitu berpengaruh. Begitu stratosfer dimasuki atom klor yang dilepaskan dari senyawa CFCs, penguraian ozon menjadi Satu atom Cl saja mampu melahap 100. 000 molekul ozon.

CFCs bisa mencapai stratosfer dalam waktu lima tahun. Saat dilepaskan senyawa ini sangat stabil tapi kemudian menjadi tidak stabil saat memasuki stratosfer. Penguraian CFCs tidak terjadi secara spontan tapi ada konsisi tertentu. Pertama-tama harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang bisa mengisolasi udara di dalam pusarannya. Di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah (sekitar -80°C atau 193 K). Temperatur dingin ini tidak berubah karena selalu terisolasi dalam vorteks, jadi PSC juga tetap ada. PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Reaksi ini terjadi dalam waktu yang sangat cepat. Tapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Kondisi terakhir yang paling penting adalah adanya sinar matahari. Gelombang UV matahari yang berhasil menembus vorteks dingin tadi itulah yang menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC tadi. Itulah sebabnya CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC). Inilah sebabnya penipisan ozon paling parah ditemukan di daerah Benua Antartika. Temperatur Antartika saat musim dingin (September-Oktober) di stratosfer sangat rendah sehingga banyak terbentuk PSC Senyawa CFC bisa sampai ke Benua Antartika juga karena terbawa aliran udara. Tapi ini tidak berarti penipisan ozon hanya bisa terjadi di daerah Antartika saja. Benua-benua lain tetap menghadapi permasalahan yang sama, hanya saja proses penipisan lapisan ozonnya relatif lebih lama.

PENYEBAB MENIPISNYA LAPISAN OZON

1. Karbon monoksida (CO) sebagai gas buang hasil pembakaran bahan bakar fosil dari kendaraan bermotor dapat merusak lapisan ozon. Semakin hari semakin banyak jumlah kendaraan bermotor maka semakin besar volume gas buang karbon monoksida dilepas ke atmosfer. 2. Gas karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer juga merusak lapisan ozon. Penebangan dan pembakaran hutan secara ilegal yang terus berlangsung secara besar-besaran membuat kemampuan penyerapan gas CO 2, perusak ozon, tidak optimum. 3. Asap yang dihasilkan pabril semakin memperparah kerusakan lapisan ozon.

DAMPAK PENIPISAN LAPISAN OZON

v Berbahaya bagi kesehatan manusia: menyebabkan katarak, kanker kulit v Menekan sistem kekebalan, sehingga tubuh lebih rentan terhadap infeksi penyakit v Meningkatkan terjadinya hujan asam dan photochemical smog di troposfer v Menurunkan produksi hasil pertanian v Menurunkan produktivitas hutan, sehingga merangsang terjadinya pemanasan global karena tanaman hutan tidak dapat menyerap CO 2 v Mendegradasi berbagai material seperti cat, plastik, patung, dan lain v Menurunkan produktivitas fitoplankton, sehingga merangsang terjadinya pemanasan global karena fitoplankton tidak dapat menyerap CO 2, dan menurunkan produksi hasil laut.

PERJANJIAN INTERNASIONAL BERKAITAN ANCAMAN PENIPISAN LAPISAN OZON

• Tahun 1986, dihasilkan perjanjian bahwa seluruh negara insutri dunia membatasi produksi CFC sambil mencari bahan pengganti yang tidak berbahaya, dan akhirnya CFC dilarang untuk di produksi. • Earth Summit 1992 Rio de Janeiro, 106 negara menandatangani Convention on Climate Change untuk mengurangi gas rumah kaca di bawah level 1990. Sebagian besar negara tidak dapat mencapai tujuan ini pada tahun 2000. • Protokol Kyoto, Desember 1997, tujuan memperlambat Global Warming ditandatangani 160 negara, USA-Australia-Kazakhstan tidak ikut. – 38 negara maju diminta menurunkan gas rumah kaca 5, 2% di bawah level 1990, antara 2008 -2012. – Negara berkembang tidak perlu menurunkan gas rumah kaca (Termasuk china dan Indiasebagai negara potensial penyumbang gas rumah kaca) • Tahun 2000, beberapa perusahaan minyak dan automobile USA keluar dari koalisi menolak Global Warming. – Global warming mempunyai risiko lingkungan yang perlu diperhatikan – Dengan menurunkan gas rumah kaca, malah akan merangsang pertumbuhan ekonomi USA dan menciptakan lapangan kerja baru. • Tahun 2007, perjanjian berikutnya. • Tahun 2013, pelarangan-pelarangan mulai berjalan.

EFEK RUMAH KACA DAN PEMANASAN GLOBAL

RUMAH KACA Radiasi sinar matahari dibagi menjadi 3 : 1. Inframerah (IM) 2. Cahaya tampak 3. Ultra Violet (UM) Ketika sinar matahari mengenai rumah kaca radiasi cahaya tampak dan UV dapat menembus kaca, sedangkan IM dipantulkan oleh kaca. Kalor radiasi gelombang pendek diserap tanah dan tanaman sehingga tanamn menjadi hangat. Energi dari kalo radiasi IM yang dipancarkan oleh tanah dan tanaman tidak mampu menembus kaca. Energi ini diserap oleh molekul-molekul udara dalam kaca sehingga suhu udara dalam rumah kaca meningkat

EFEK RUMAH KACA

Proses pemanasan atmosfer bagian bawah oleh penyerapan radiasi gelombang pendek matahari dan pemancaran kembali berbentuk radiasi gelombang panjang infra merah disebut efek rumah kaca. Mengapa disebut efek rumah kaca ? Karena pemancaran kembali radiasi IM yang dihasilkan permukaan bumi oleh atmosfer menuju ke permukaan bumi kembali untuk menghangatkan bumi mirip dengan terkurungnya radiasi IM yang dipancarkan oleh tanah dan tanaman dalam rumah kaca.

Efek rumah kaca diusulkan oleh Joseph Fourier pada tahun 1824, ditemukan pada tahun 1860 oleh John Tyndall, dan pertama kali diselidiki secara kuantitatif oleh Svante Arrhenius pada tahun 1896, serta diselidiki lebih lanjut pada tahun 1930 sampai dengan tahun 1960 oleh Guy Stewart Callendar.

UV/ Vis Lapisan Ozon CO 2, H 2 O efek rumah kaca (greenhouse effect) Sinar matahari (gelombang pendek) menembus atmosfer bagian bawah dan menghangatkan bumi Permukaan bumi menyerap radiasi matahari yang datang dan mengubahnya menjadi panjang gelombang yang lebih panjang (inframerah, panas), dan naik ke atmosfer bagian bawah. Sebagian panas lepas ke angkasa dan sebagian diserap oleh molekul gas rumah kaca dan diemisikan sebagai radiasi inframerah, yang menghangati atmosfer bagian bawah. Jika konsentrasi gas rumah kaca meningkat, molekul gas tersebut akan mengabsorpsi dan mengemisikan lebih banyak radiasi inframerah, yang menyebabkan suhu atmosfer bagian bawah lebih panas lagi.

Ø Suhu permukaan dan iklim bumi telah mengalami perubahan sejak 4, 7 milyar tahun lalu, kadang-kadang berubah secara gradual (ratuan sampai jutaan tahun) dan kadang sangat cepat (beberapa dekade). Ø Pada 10 ribu tahun terakhir ini bumi kita mengalami keajaiban karena iklim dan suhu permukaan bumi relatif stabil.

Gas Rumah Kaca (Greenhouse Gas) • Dua gas rumah kaca yang memiliki konsentrasi terbanyak di atmosfer adalah 1) uap air yang dikendalikan oleh siklus hidrologi dan 2) karbon dioksida yang dikendalikan oleh siklus karbon. • Gas rumah kaca lain yang jumlahnya lebih kecil adalah methane (CH 4), N 2 O, CFCs, SF 6, dan SF 5 CF 3. Gas rumah kaca ini masuk ke atmosfer berasal dari sumber alam dan kegiatan manusia, • CFCs, SF 6, dan SF 5 CF 3 berasal sepenuhnya dari kegiatan manusia

PEMANASAN GLOBAL

Istilah pemanasan global digunakan untuk mengacu ke peningkatan suhu rata-rata udara dan lautan di permukaan bumi. Suhu rata-rata global pada permukaan bumi telah meningkat 0, 74 + 0, 18 o. C selama seratus tahun terakhir. Intergovernment Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia melalui “efek rumah kaca”. Dikemukakan pada tahun 2013, IPCC menyatakan bahwa pendorong terbesar dari pemanasan global adalah karbondioksida hasil emisi dari pembakaran bahan bakar fosil.

PENYEBAB PEMANASAN GLOBAL § Konsumsi energi bahan bakar fosil Bahan bakar fosil mengandung karbon, sehingga pembakaran karbon pastilah menghasilkan gas rumah kaca karbon dioksida. Banyaknya gas rumah kaca yang dibuang ke atmosfer berkaitan dengan gaya hidup dan jumlah penduduk. § Sampah organik menghasilkan gas rumah kaca metana (CH 4). Dengan jumlah penduduk yang terus meningkat, maka tahun 2020 diperkirakan dihasilkan sampah 500 juta kg/hari atau 190 ribu ton/tahun. Dengan demikian sampah pada perkotaan berpotensi besar mempercepat proses terjadinya pemanasan global.

§ Kerusakan hutan Gas karbon dioksida merupakan gas rumah kaca sehingga kerusakan atau penggundulan hutan secara besar-besaran berarti hilangnya faktor penyerap gas rumah kaca karbon dioksida di atmosfer. Dengan kerusakan hutan tentu saja penyerapan karbon dioksida tidak optimal, sehingga akan mempercepat terjadinya pemanasan global. § Pertanian dan peternakan Sektor pertanian memberikan kontribusi terhadap peningkatan emisi gas rumah kaca melalui sawah yang tergenang, yang menghasilkan gas metana, penggunaan pupuk, pembakaran sisa-sisa tanaman dan pembusukan sisa-sisa pertanian. Industri peternakan merupakan penghasil emisi gas rumah kaca yang terbesar (18%).

DAMPAK PEMANASAN GLOBAL § Iklim mulai tidak stabil § Peningkatan permukaan laut Ketika atmosfer menghangat, air pada permukaan lautan juga menghangat. Berarti volume air di lautan membesar karena pemuaian sehingga menaikkan tinggi permukaan laut. Pemanasan global akan mencairkan lempengan es di kutub sehingga memperbesar volume air laut. § Petanian § Kehidupan hewan liar dan tumbuhan § Kesehatan manusia Kenaikan suhu global memicu banyak penyakit seperti stress, stroke, dan gangguan kardiovaskular. Penyebabnya dengan meningkatnya suhu daerah subtropis, sehingga memungkinkan perkembangan patogen didaerah tersebut.

PENGENDALIAN PEMANASAN GLOBAL Menghilangkan karbon dioksida di udara dengan memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon menyerap karbon dioksida yang sangat banyak dan memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya. Langkah untuk mengatasi penggundulan hutan adalah dengan cara reboisasi (penghutanan kembali) agar hutan dapat menyerap karbon dioksida untuk mengurangi bertambahnya gas rumah kaca di atmosfer.

Terima Kasih Semoga Bermanfaat