Perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi yang kian maju telah mengungkap banyak hal yang tidak pernah
diperkirakan sebelumnya. Perubahan iklim akibat pemanasan global yang dipicu
oleh peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di lapisan troposfir dan
penipisan lapisan ozon di lapisan stratosfir merupakan suatu penemuan yang baru
diakui masing-masing pada 1970-an dan 1980-an.
Atmosfer
Atmosfir penting bagi
kehidupan di bumi. Tanpa atmosfir, manusia, hewan dan tumbuhan tidak dapat
hidup. Atmosfir bertindak sebagai pelindung kehidupan di bumi dari radiasi
matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa
pada malam hari. Atmosfir adalah lapisan udara yang menyelubungi planet bumi
sampai ketinggian lebih dari 300 km di atas permukaan laut (dpl). Beberapa ilmuwan percaya bahwa batas
teratas atmosfis mencapai ketinggian sekitar 1.000 km. Hal ini mungkin didasarkan
pada fakta bahwa rumbai-rumbai bumi mencapai ketinggian tersebut. Secara garis
besar, atmosfir terdiri atas 3 lapisan, yakni:
a. Lapisan troposfir, berbatasan langsung
dengan permukaan bumi dan laut. Ketingiannya bervariasi dari 10 km (di wilayah kutub)
- 16 km (di wilayah khatulistiwa) dpl.
b. Lapisan stratosfir, tanpa kelembaban dan
karenanya tidak ditemui gumpalan awan di lapisan ini. Ketingginnya antara 10-80
km. Pada ketinggian 15-35 km terdapat konsentrasi ozon (O3). Sekitar
30% dari lapisan ozon (ozonosfir) terkonsentrasi pada ketinggian 25-35 km dpl.
c. Lapisan ionosfir, bermula pada ketinggian
75-80 km dpl. Udara di lapisan ini sering mengalami ionisasi sehubungan dengan
adanya aksi radiasi ultraviolet (ultraungu) dan sinar kosmis. Semakin terionisasi udara tersebut,
semakin besar daya hantar listriknya.
Lapisan ozon sendiri memegang peranan penting bagi
kelangsungan seluruh mahluk hidup penghuni planet bumi. Lapisan ini merupakan
perisai dari sinar ultraviolet yang setiap saat dipancarkan oleh matahari.
Ozon
Ozon pada lapisan stratosfir adalah salah satu bentuk
oksigen yang terdapat secara alami. Ozon stratosfir ini dibentuk oleh interaksi
antara radiasi ultraviolet dari matahari dengan oksigen yang terdapat dalam
stratosfir. Lapisan ozon menyerap
radiasi ultraviolet. Ini amat
penting karena radiasi ultraviolet merusak kehidupan mahluk hidup. Radiasi
ultraviolet (panjang gelombang sekitar 10 – 380 mm) adalah radiasi matahari
berenergi tinggi yang sangat berbahaya bagi kehidupan di bumi. Jadi, dalam
peranannya melindungi permukaan bumi dari radiasi ultraviolet, ozon stratosfir,
atau lapisan ozon, amat berguna.
Sebaliknya, ozon pada lapisan troposfir merupakan
zat pencemar. Ozon troposfir ini merupakan salah satu hasil samping yang
terbentuk ketika sinar matahari berinteraksi dengan emisi knalpot kendaraan.
Pada kabut tebal, ozon troposfir mencapai kadar yang merusak
kehidupan tumbuhan dan hewan. Ozon troposfir juga dihasilkan dalam industri dan
digunakan sebagai bahan pemutih dan pemurni.
Ozon troposfir juga merupakan gas rumah kaca (GRK)
yang efektif. Namun, gas ini bersifat tidak stabil, hanya tahan beberapa minggu
dalam atmosfir. Kontribusinya terhadap efek rumah kaca (ERK) bervariasi dari
tempat ke tempat dan dampak keseluruhannya sulit diperkirakan dengan tepat. Namun
demikian, ozon troposfir tampaknya mempunyai dampak yang semakin meningkat.
Lubang Ozon
Pada awal 1980-an ditemukan bukti kuat tentang
kerusakan lapisan ozon. Tim Survei Antartika Inggris, menemukan penurunan
jumlah ozon dalam lapisan ozon. Pada 1984, ketika penurunan mencapai 30%,
diyakini bahwa sesuatu yang serius sedang terjadi. Pengukuran pada tahun-tahun berikutnya
menunjukkan bahwa penipisan lapisan ozon berjalan terus dan nyaris membentuk
lubang di bagian Kutub Selatan. Keberadaan lubang tersebut, yang disebut lubang
ozon, diperkuat oleh analisis data satelit. Pada 1987, lubang tersebut
menyebar, mencakup seluruh bagian benua Antartika. Kemudian, ditemukan lagi bukti
kuat bahwa keseluruhan lapisan ozon telah menipis dan bahwa proses ini masih
berlangsung. Sampai pada pertengahan 1991, pengurangan keseluruhan telah
mencapai 80%. Jadi, dunia saat ini telah mengalami dosis radiasi ultraviolet
yang kian meningkat.
CFC
Klorofluorokarbon (CFC) adalah gas buatan yang
diperkenalkan oleh General Motors di Amerika Serikat pada 1930-an. Gas ini mulai
digunakan secara luas setelah Perang Dunia II. Gas ini tidak beracun, tidak
mudah terbakar dan amat stabil sehingga dapat digunakan dalam berbagai
peralatan. Ada 2 jenis CFC yang umum digunakan, yakni CFC-11 dan CFC-12. CFC-11
terutama digunakan sebagai bahan peniup busa plastik dan sebagai propelan
(bahan pembakar) dalam kaleng semprotan. CFC-12 digunakan dalam peralatan
pendingin ruangan dan lemari es dan juga dalam kaleng semprotan dan peniup
busa. CFC juga digunakan sebagai pelarut untuk membersihkan sirkuit komputer
ketika dalam proses pembuatan.
Karena CFC amat stabil maka gas ini tahan lama.
CFC-11 dapat tetap berada dalam atmosfir rata-rata selama 65 tahun dan CFC-12
sekitar 130 tahun. Konsentrasi CFC-11 dalam atmosfir hanya 0,3 ppm dan CFC-12
hanya sedikit di bawah 0,5 ppm. Tetapi, keduanya merupakan gas rumah kaca yang
amat kuat.
Selain peranannya sebagai GRK, CFC juga merusak
lapisan ozon. Penyelidikan ilmiah menunjukkan bahwa gas ini merupakan ancaman
kuat terhadap keberadaan lapisan ozon. Walaupun konsentrasinya amat kecil, CFC
menentukan dalam penguraian molekul-molekul ozon. Tiap molekul CFC mampu
merusak 100.000 molekul ozon. Jadi, daya rusaknya terhadap lapisan ozon sangat
kuat.
Karenanya, pemerintah Amerika Serikat pada 1978,
dan beberapa negara lain kemudian mengikutinya, membatasi dengan ketat
penggunaan CFC. Sejak 2000, penggunaan gas ini sudah dilarang di seluruh negara.
Hanya sayang, gas-gas penggantinya juga sangat stabil di atmosfir, umurnya
hanya sedikit di bawah umur CFC. Sampai sekarang, gas-gas pengganti yang
berumur jauh lebih pendek dibanding umur CFC belum ditemukan. CFC pengganti
masih termasuk gas rumah kaca yang amat kuat. (CFC dan gas-gas penggantinya, kadang-kadang
disebut sebagai bahan refrigeran).
Dampak
Telah dijelaskan di atas, bahwa lapisan ozon
menyerap radiasi ultraviolet. Karenanya, jika lapisan ozon rusak, atau
berlubang, dan lubang ini diyakni semakin luas, maka akan semakin banyak
radiasi ultraviolet yang lolos ke bumi. Hal ini berdampak besar terhadap seluruh
kehidupan di bumi. Pada manusia, radiasi ini menyebabkan kanker kulit
terlokalisir, yang kebanyakan masih dapat disembuhkan. Tetapi, juga dapat
menyebabkan melanoma, yakni kanker kulit yang jauh lebih berat, yang awalnya
seperti tahi lalat tapi menyebarkan sel-sel kanker ke seluruh tubuh dengan
cepat. Radiasi ultraviolet
juga merusak mata dan dapat menyebabkan katarak. Ada pula dugaan bahwa radiasi
ultraviolet dapat melemahkan sistem kekebalan. Radiasi ultraviolet juga dapat
menurunkan hasil panen dan merusak ganggang laut. Bahkan, akhir-akhir ini telah
muncul berbagai jenis penyakit aneh yang menimpa manusia, hewan dan
tumbuh-tumbuhan. Tidakkah hal ini juga berkaitan dengan akibat-akibat yang
ditimbulkan oleh penipisan lapisan ozon di lapisan statosfir dan/atau
peningkatan konsentrasi ozon di lapisan troposfir?
Kejutan-kejutan lingkungan telah terjadi dalam
beberapa dekade terakhir ini. Dampaknya sangat luas dan tidak dapat lagi
ditanggulangi secara sendiri-sendiri oleh masing-masing negara. Penemuan tentang
lapisan ozon yang menipis dan adanya lubang ozon pada lapisan tersebut, yang
kondisinya semakin meningkat, telah melancarkan upaya ilmiah internasional untuk
mencari tahu penyebab dan solusinya. Ditemukan bahwa CFC adalah perusak lapisan
ozon yang sangat kuat. Penggunaan CFC telah dilarang. Namun, masalah tidaklah
selesai karena umumnya bahan pengganti CFC itu sendiri juga merupakan gas-gas
rumah kaca yang kuat. Gas HCFC-12, misalnya, mempunyai umur di atmosfir hanya sedikit
di bawah CFC-11.
Di Kutip dari Dosen Fisika dan Ka. Pusat
Penelitian Kebumian dan Mitigasi Bencana Alam - Lembaga Penelitian UNTAD
