Atmosfer Bumi

ATMOSFER

2.1.  Komposisi Atmosfer

 

Atmosfer  merupakan percampuran dari berbagai macam  gas dan  aerosol  yang menyelubungi permukaan  bumi.  Percampuran gas-gas  dan aerosol tersebut merupakan percampuran  mekanis, dan bukan percampuran kimiawi.  Udara kering, berdasarkan volume, lebih dari 99 persen terdiri dari nitrogen dan oksigen.   Hasil pengamatan menunjukkan bahwa gas-gas ini bercampur secara proproporsi yang sangat konstan hingga ketinggian sekitar 100 km.   Peranan utama atmosfer diantaranya adalah:

1. Sebagai  penahan (buffer) bagi  radiasi  yang  masuk  ke permukaan dan menahan pengeluaran radiasi balik dari bumi
2. Menyediakan gas-gas bagi kehidupan mahluk hidup, dan 
3. Sebagai stabilisator proses fisika atmosfer

 

Sebagai penahan (buffer) bagi  radiasi  langsung  dari matahari dan menahan  pelepasan  radiasi  bumi,   atmosfer berfungsi   sebagai   pelindung  bumi  dari   pemanasan   dan pendinginan yang berlebihan.  Apabila tidak ada atmosfer suhu dapat  mencapai 94 ⁰C pada siang hari dan akan  turun  sampai -184 ⁰C pada malam hari. 

          Atmosfer  terdiri dari dua golongan gas  penyusun  yakni campuran  gas-gas  tanpa uap air yang  disebut  udara  kering (Gambar 2.1 dan Tabel  1) dan uap air.  Disamping itu  di atmosfer juga terdapat partikel-partikel padat yang halus yang disebut aerosol.  Pada kondisi udara kering  konsentrasi berbagai  macam gas di atmosfer dapat dikelompokkan   menjadi dua,   yaitu  gas-gas yang bersifat stabil dan  tidak  stabil (unstabil).

Gambar 2.1.   Komposisi Gas di Atmosfer

https://www.oxfordpresents.com/ms/nance/volcanoes-and-the-air-we-breathe/

Tabel 1. Komposisi Gas-gasa di atmosfer Bumi

Gas Penyusun	Lambang	Volume (%)
Nitrogen	N2	78.1
Oksigen	O2	20.9
Uap Air	H2O	0.05 – 4
Argon	Ar	0.9
Karbon dioksida	CO2	0.03
Neon	Ne	0.0018
Helium	He	0.0005
Methan	CH4	0.0002
Krypton	Kr	0.0001
Hydrogen	H2	0.00005
Nitrogen Oksida	N2O	0.00005
Xenon	Xe	0.000009
Ozon	O3	Bervariasi
Debu		Bervariasi
Serbuk sari		Bervariasi
Emisi Industri		Bervariasi

    Dari Tabel 1 terlihat bahwa empat macam gas penyusun atmosfer yang utama adalah Nitrogen (78.1  %),  Oksigen (20.9%),  Argon  (0.9 %) dan CO₂- (0.03  %),  dengan  jumlah meliputi 99.93 % dari volume udara kering.  Sedang uap air (H₂O) keberadaannya diatmosfer bervariasi antara 0.05 – 4% tergantung kondisi ditempat tersebut.

    Pada ketinggian sampai 80 km komposisi gas pada lapisan atmosfer adalah relatif tetap  setiap  waktu,  karena  hal tersebut  maka lapisan ini disebut dengan  lapisan  Homosfer.  Sedangkan  pada ketinggian di atas 80 km  komposisi  atmosfer sudah  semakin berubah sehingga lapisan ini  disebut  lapisan Heterosfer

Dari  gas-gas tersebut sebagian dapat  menyerap  radiasi surya  diantaranya adalah CO₂ dan  Ozon.  Selain itu uap  air yang jumlahnya sangat tergantung dengan kondisi cuaca, bervariasi antara O - 3%.  Debu serbuk sari, dan  emisi  industri dari  pabrik  juga dapat mengurangi penerimaan  radiasi  yang sampai ke permukaan bumi, walaupun pengaruhnya lebih kecil.

 

2.2. Radiasi yang diserap atmosfer

          Komposisi gas di atmosfer dapat mempengaruh pengurangan spektrum radiasi yang mencapai permukaan bumi. vHal ini disebabkan  adanya  serapan  oleh  atmosfer  dan  scattering.  Misalnya  radiasi  ultra violet banyak diserap oleh  ozon  dan oksigen;  sedangkan cahaya tampak, infa merah, radiasi  merah jauh  dan radiasi merah banyak diserap oleh uap air dan  karbondioksida (Gambar 2.2).

Gambar 2.2.  Distribsi   spektrum  radiasi  di   puncak atmosfer dan yang sampai ke permukaan laut (https://ecotality.com/can-solar-panels-work-with-artificial-light/)

   Dari Gambar 2.2 dijelaskan bahwa spektrum radiasi diserap  oleh  gas-gas  yang ada di  atmosfer.   Diantara  gas-gas tersebut  adalah gas methan (CH₄) dan nitrous oksigen  (N₂), Ozon (O₃) menyerap sinar ultra violet pada panjang gelombang 300-400 nm. Sedangkan CO₂ serapannya yang tinggi terjadi  pada panjang gelombang 2000-2250 nm.  Uap air  secara selektif  banyak  menyerap radiasi dengan  panjang  gelombang 1000-2000 nm. 

Secara umum pada kisaran panjang gelombang (8-14 µm) yang tidak diserap atmosfer sehingga sering disebut sebagai jendela  atmosfer (atmospheric window). Jendela atmosfer ini mempunyai  peranan  yang sangat penting karena pancaran radiasi bumi yang berada pada kisaran  tersebut merupakan bentuk pengembalian  energi  oleh bumi ke luar angkasa, karena panjang gelombang tersebut tidak diserap oleh atmosfer (Gambar 2.3).

 

Gambar 2.2. Variasi serapan spektrum radiasi oleh gas-gas yang ada di atmosfer (https://meteor.geol.iastate.edu/gccourse/forcing/images/image7.gif)

 

Dari penjelasan di atas diketahui bahwa secara umum gas-gas yang berada di atmosfer masing-masing mempunyai peranan, baik terhadap proses fisik  di atmosfer maupun  kehidupan  di atas permukaan bumi.  Gas-gas tersebut mempunyai peranan penting untuk lebih jelasnya akan dibahas satu persatu, berikut ini:

1. Nitrogen. 

Nitrogen  merupakan gas  yang  paling  besar volumenya  di  alam.   Gas ini tidak  terlalu  penting  untuk melindungi  bumi dari radiasi ultra violet  yang  berlebihan.  Pada  keadaan murni gas ini sulit untuk  diserap/dimanfaatkan oleh mahluk hidup.  Hewan dan tumbuhan memanfaatkan  nitrogen dalam  bentuk persenyawaan.  Nitrogen merupakan  bahan  dasar penyusun asam amino untuk pembentukan protein, sebagai sumber energi, dan sebagai penyusun kromosom, dan senyawa  pembentuk klorofil. 

Komposisi atmosfer diudara memang mencapai 78,1% nitrogen (N₂), tetapi nitrogen di udara tidak tersedia untuk kita. Dua atom dalam molekul nitrogen di udara terikat sangat erat. Agar tubuh kita dapat memproses nitrogen tersebut, kedua atom harus terpisah. Gas N₂ menjadi bagian dari organisme hidup dalam dua cara:

·         Pertama melalui bakteri. Bakteri di dalam tanah menguraikan organisme mati seperti hewan dan tumbuhan untuk membentuk nitrat (NO₃) yang kemudian juga dapat diserap oleh tanaman.

Tubuh kita membutuhkan protein yang mengandung nitrogen. Cara tubuh kita biasanya mendapatkan nitrogen adalah dengan memakan tumbuhan, hewan juga yang memakan tumbuhan.  Tumbuhan menyerap nitrat di dalam tanah dan saat kita memakan tumbuhan, kita mendapatkan nitrogen dalam bentuk yang dapat digunakan tubuh kita, begitu juga dengan hewan.

 

Gambar 2.4. Siklus Nitrogen

(https://www.quora.com/What-is-the-role-of-nitrogen-in-the-atmosphere) 

·         Cara kedua adalah melalui petir. Selama aktivitas petir, nitrogen di udara bergabung dengan oksigen secara kimiawi dan kemudian bersatu dengan molekul air di udara untuk membangun asam yang jatuh ke tanah oleh hujan dan mengendapkan nitrat di tanah. Nitrogen sangat penting bagi tanaman untuk tumbuh, dibutuhkan oleh tanaman dalam bentuk ion nitrat atau amonium yang kemudian digunakan dalam pembentukan senyawa lain. Jika tidak ada nitrogen di udara, tidak ada kehidupan seperti yang kita ketahui.

“Ya, petir menambahkan nitrogen ke tanah, tetapi tidak secara langsung”

Terjadinya Petir. Updraft udara di badai awan membawa butiran/tetesan air dan kristal es naik, sementara soft hail (seperti salju) turun.  Saat mereka bergesekan/bertabrakan, kristal es menjadi bermuatan positif dan soft hail (salju) menjadi bermuatan negatif. Karena itu, puncak awan menjadi bermuatan positif, dengan basisnya menjadi bermuatan negatif. Basis awan yang bermuatan negatif menggiring elektron ke tanah.  Petir dari awan ke tanah (Cloud-to-ground lightning) adalah salah satu jenis  petir. Petir juga bisa dihasilkan karena perbedaan muatan di awan (Gambar 2.5.).   Pada saat terjadinya petir suhu dapat mencapai 30.000 ⁰C, dengan kecemapatan petir menuju tanah bisa mencapai 343 m/detik.  Petir menyebabkan pemanasan cepat dan udara mengembang (memuai) di dekatnya, diikuti oleh pendinginan dan kontraksi. Ini menciptakan gelombang kejut sonik yang dikenal sebagai Guntur.

Gambar 2.5.  Peristiwa terjadinya Petir di Awan

https://www.compoundchem.com/2018/07/31/thunderstorms/

Peristiwa Kimiawi Saat Terjadi Petir

 

Sambaran petir dapat memecah oksigen diatomik udara menjadi atom oksigen individu. Ini bergabung dengan molekul oksigen lain untuk membentuk ozon, menimbulkan bau “sebelum-hujan'.

Petir mengionisasi molekul udara di terjadinya petir. Warna biru-ungu petir adalah sebuah konsekuensi emisi cahaya yang atom nitrogen dan hidrogen yang tereksitasi.

 

Pada suhu tinggi saat terjadinya petir akan menghasilkan, nitrogen dan oksigen bergabung untuk membentuk nitrogen oksida. Yang kemudian larut dalam hujan dan membentuk nitrat, masuk ke dalam tanah, akhirnya bisa diserap untuk untuk pertumbuhan tanaman.

Petir adalah cara alami lainnya. Nitrogen di atmosfer dapat diubah menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh tumbuhan, sebuah proses dikenal sebagai fiksasi nitrogen, melalui petir. Setiap sambaran petir membawa energi listrik yang cukup kuat untuk memutus ikatan kuat molekul nitrogen di atmosfer. Begitu terbelah, atom nitrogen dengan cepat berikatan dengan oksigen di atmosfer, membentuk nitrogen dioksida.

Bersama dengan petir di awan,  Nitrogen dioksida larut dalam air, menghasilkan asam nitrat, yang membentuk nitrat. Nitrat jatuh ke tanah dalam bentuk tetesan hujan dan meresap ke dalam tanah dalam bentuk yang dapat diserap oleh tanaman.

Petir memang menambahkan nitrogen ke tanah, karena nitrat larut dalam presipitasi (Curah Hujan). Ini membantu tanaman, tetapi mikroorganisme di dalam tanah juga melakukan sebagian besar fiksasi nitrogen.

2.    Oksigen.  

Gas oksigen mempunyai  peranan  yang  sangat penting karena diperlukan untuk kehidupan bagi mahluk  hidup.  Gas ini mempunyai fungsi sebagai absorber (penyerap)  radiasi ultra violet, penting untuk proses respirasi (pembakaran) dan pembusukan.   Gas ini diperlukan untuk proses  respirasi  dan dihasilkan pada proses fotosintesis. 

Pelepasan Oksigen dalam Protokol Fotosintesis

Fotosintesis adalah proses biologis yang mengubah sinar matahari menjadi energi kimia. Persitiwa ini dilakukan oleh tumbuhan, alga dan bakteri tertentu.  Fotosintesis memberikan dasar bagi kehidupan di Bumi dan merupakan sumber utama semua bahan bakar fosil dan oksigen yang kita hirup.

Ada beberapa metode kunci untuk menghitung laju fotosintesis. Ini termasuk:

• 1.    Mengukur penyerapan CO₂
• 2.    Mengukur produksi O₂
• 3.    Mengukur produksi karbohidrat
• 4.    Mengukur pertambahan massa kering

Cara mengukur produksi O₂ adalah metode yang paling sederhana dan umum digunakan untuk menentukan aktivitas fotosintesis.

Selama fotosintesis oksigenik, energi cahaya mentransfer elektron dari air (H₂O) ke karbon dioksida (CO₂), untuk menghasilkan karbohidrat. Dalam transfer ini, CO₂ "tereduksi", atau menerima elektron, dan air menjadi "teroksidasi", atau kehilangan elektron. Akhirnya, oksigen diproduksi bersama dengan karbohidrat 

Fotosintesis oksigenik ditulis sebagai berikut:

6CO₂ + 12H₂O + Energi Cahaya → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

 

Gambar 2.6. Proses Fotosintesis pada Tanaman

https://microbenotes.com/oxygen-release-in-photosynthesis-protocol/

 

Di sini, enam molekul karbon dioksida (CO₂) bergabung dengan 12 molekul air (H₂O) menggunakan energi cahaya. Hasil akhirnya adalah pembentukan molekul karbohidrat tunggal (C₆H₁₂O₆, atau glukosa) bersama dengan enam molekul masing-masing oksigen dan air yang dapat bernapas.

Fotosintesis oksigenik berfungsi sebagai penyeimbang respirasi dengan mengambil karbon dioksida yang dihasilkan oleh semua organisme yang bernapas dan memasukkan kembali oksigen ke atmosfer.

Di laboratorium, evolusi oksigen dapat dideteksi dengan menggunakan tumbuhan (paling umum akuatik) yang diberi air, karbondioksida dan disinari sumber cahaya yang sesuai sehingga dapat melakukan fotosintesis. Sejumlah kecil natrium bikarbonat yang ditambahkan ke larutan air berfungsi sebagai sumber karbon untuk fotosintesis yaitu, bikarbonat berfungsi sebagai sumber karbon dioksida terlarut alternatif. Saat terpapar cahaya, proses fotosintesis dan oksigen dilepaskan. Pelepasan oksigen ini dapat dilihat dalam bentuk gelembung-gelembung gas yang dapat dihitung untuk menentukan laju proses atau dikumpulkan, dianalisis dan diukur kemudian.

3.    Karbondioksida. 

Karbondioksida terutama dihasilkan oleh organisme hidup dari pelapukan secara alami oleh  unsur-unsur organik  di  dalam  tanah, dari pembakaran  bahan  bakar  dan kemudian  diabsorbsi  oleh  tumbuh-tumbuhan  untuk  keperluan fotosintesis.    Gas  ini penting  karena  mempunyai  peranan untuk  menyerap radiasi infra merah.   Pada konsentrasi  yang berlebihan gas ini akan menyebabkan terjadinya Efek pemanasan pada  atmosfer bumi, yang lebih dikenal dengan  istilah Efek Rumah Kaca (Green House Effect).

Efek rumah kaca adalah proses alami yang menghangatkan permukaan bumi. Saat energi Matahari mencapai atmosfer bumi, sebagian dipantulkan kembali ke angkasa dan sisanya diserap dan diradiasikan kembali oleh gas rumah kaca.  Gas termasuk sebagai Gas Rumah Kaca (GRK)  diantaranya adalah uap air, karbon dioksida, metana, dinitrogen oksida, ozon dan beberapa bahan kimia buatan seperti klorofluorokarbon (CFC).

Energi yang diserap menghangatkan atmosfer dan permukaan bumi. Proses ini mempertahankan suhu Bumi sekitar 33 ⁰C lebih hangat daripada sebelumnya, sehingga memungkinkan adanya kehidupan di Bumi.

Masalah yang kita hadapi sekarang adalah bahwa aktivitas manusia - terutama pembakaran bahan bakar fosil (batu bara, minyak dan gas alam), pertanian dan pembukaan lahan - meningkatkan konsentrasi gas rumah kaca (GRK). Aktivitas ini adalah menyebabkan meningkatnya efek rumah kaca, yang berkontribusi pada pemanasan bumi.

Gambar 2.7.  Effek Rumah Kaca (Greenhouse effect)

https://www.environment.gov.au/climate-change/climate-science-data/climate-science/greenhouse-effect

1.     Radiasi matahari mencapai atmosfer bumi - beberapa di antaranya dipantulkan kembali ke luar angkasa.

Sisa energi matahari diserap oleh daratan dan lautan, memanaskan Bumi.Panas memancar dari Bumi menuju ruang angkasa.Sebagian dari panas ini terperangkap oleh gas rumah kaca di atmosfer, menjaga Bumi tetap hangat untuk menopang kehidupan.Aktivitas manusia seperti membakar bahan bakar fosil, pertanian dan pembukaan lahan meningkatkan jumlah gas rumah kaca yang dilepaskan ke atmosfer.Ini memerangkap panas ekstra, dan menyebabkan suhu bumi naik.

 

Effek  rumah kaca adalah proses peningkatan  suhu  udara akibat  adanya  hambatan pancaran radiasi  gelombang  panjang oleh  adanya awan maupun polusi udara oleh gas-gas  tertentu, seperti CO₂.  Gas-gas tersebut mempunyai sifat dapat meloloskan  gelombang  radiasi matahari (gelombang  pendek),  tetapi sulit  untuk  meloloskan gelombang panjang  yang  dipancarkan oleh bumi.  Keadaan ini menyebabkan radiasi gelombang panjang akan dipantulkan kembali ke permukaan  bumi, dan akan  menyebabkan  peningkatan suhu udara secara  propersional.   Sampai seberapa  besar  peningkatan suhu udara akibat  polusi  udara tergantung dengan besar-kecilnya tingkat polusi udara.

Peningkatan   suhu  udara  dan  konsentrasi  CO₂ dapat menyebabkan  proses  metabolisme pada  tanaman  akan  berubah semakin cepat, terutama dapat meningkatkan laju respirasi dan fotosintesis.  Disatu sisi tersedianya CO₂ dengan konsentrasi yang  lebih tinggi di atmosfer menyebabkan laju  fotosintesis akan  meningkat,  akan tetapi disisi lain  meningkatnya  suhu berarti   laju  respirasipun  akan  menjadi   lebih   tinggi.   Peningkatan  metabolisme  tersebut  akan  menguntungkan  jika fotosintesis   nettonya  meningkat.   Sampai  seberapa   jauh pengaruh efek rumah kaca tersebut tergantung dengan  besarnya pengaruh suhu udara pada proses metabolisme tanaman.

Peningkatan   suhu  udara  secara  global   juga   dapat merugikan, karena dapat mengakibatkan mencairnya es yang  ada di  kutub.   Hal ini menyebabkan permukaan air  laut  menjadi naik  dan banyak daratan yang terendam air.

4.    Uap Air (H₂O).  

Uap air berasal  dari  evapotranspirasi yang  merupakan  sumber  utama untuk  pembentukan  awan  yang selanjutnya memungkinkan akan menjadi hujan.  Uap air merupakan salah satu rangkaian dalam sistem siklus hidrologi.   Uap air  merupakan media yang efektif untuk pemindah  panas  dari suatu daerah ke daerah lainnya, disamping itu juga berfungsi sebagai absorber radiasi infra merah.  

5.    Ozon (O₃).  

Ozon merupakan lapisan yang berfungsi sebagai mantel bumi untuk melindungi bumi beserta isinya dari sinar ultra violet secara langsung. Ozon pada dasarnya berupa gas yang secara alami terdapat di atmosfir, unsur kimia yang terkandung dalam partikel ozon adalah tiga buah oksigen (O₃).

Sifat Ozon

Ozon mempunyai bau yang tajam, menusuk hidung. Ozon juga terbentuk pada kadar rendah dalam udara akibat arus listrik seperti kilat, dan oleh tenaga tinggi seperti radiasi eletromagnetik.

Manfaat Ozon

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Ozon adalah pelindung bumi sebagai mantel bumi dari cahaya ultaviolet yang berbahaya. Selain itu ada manfaat lain yang dimiliki ozon diantaranya:

• Ozon digunakan dalam bidang pengobatan untuk perawatan kulit terbakar.
• Sedangkan dalam perindustrian, ozon digunakan untuk  mengenyahkan kuman sebelum dibotolkan (antiseptik),
• menghapuskan pencemaran dalam air (besi, arsen, hidrogen sulfida, nitrit, dan bahan organik kompleks yang dikenal sebagai warna),
• membantu proses flokulasi (proses pengabungan molekul untuk membantu penapis menghilangkan besi dan arsenik),
•  mencuci, dan memutihkan kain (dipaten), 
• membantu mewarnakan plastik,
•  menentukan ketahanan getah 

Ozone merupakan salah satu jenis zat yang mempunyai peranan penting dalam penyerapan radiasi  matahari terutama  radiasi  ultra violet.  Ozon yang baik jika berada di stratosfer di mana kita tidak dapat menghirupnya (Gambar 2.8.). Ozon buruk juga menyerap sinar ultraviolet matahari, tetapi ia berada di dekat permukaan bumi di mana kita dapat menghirupnya.  Untuk perlindungan dari UV, kita perlu memperhatikan jumlah total molekul ozon antara kita dan Matahari. 90% molekul ozon berada di stratosfer dan 10% di troposfer, jika di dekat permukaan bumi kita dapat menghirupnya.

Ozon dapat menjadi masalah penting yang mempengaruhi kesehatan manusia dan ekologi, baik untuk ozon baik maupun ozon buruk. Untuk ozon baik, masalah terpenting adalah pengurangan ozon secara global, Lubang Ozon Antartika, dan hilangnya ozon Arktik yang disebabkan oleh klorofluorokarbon. Pengurangan ozon berarti lebih banyak sinar UV matahari sampai ke permukaan, yang dapat menyebabkan lebih banyak kanker kulit. Untuk ozon buruk, masalah terpenting termasuk produksi ozon yang terlalu banyak di kota-kota dan daerah sekitarnya yang disebabkan oleh terlalu banyak polutan dari lalu lintas, proses industri, pembangkit listrik, dan aktivitas manusia lainnya. Peningkatan ozon berarti berpotensi lebih banyak orang mengalami masalah pernapasan dan jantung.

Gambar 2.8.  Sebaran Ozon berdasarkan ketinggian tempat

https://www.e-education.psu.edu/meteo300/node/595

Untuk mendapatkan jumlah total ozon antara kita dan Matahari, kita cukup menjumlahkan jumlah ozon mulai dari permukaan dan naik ke atas lapisan ozon. Perhatikan berapa banyak ozon yang ada di stratosfer. Pada lintang yang lebih tinggi, bagian bawah lapisan ozon stratosfer berada pada jarak sekitar 10-12 km.  Pada Gambar 2.9. berikut:

Gambar 2.9. Suhu potensial udara pada ketinggian tempat dan letak lintang

https://www.e-education.psu.edu/meteo300/node/595

Kredit: W. Brune, setelah Andews, Holton, dan Leovy

Suhu potensial (garis padat, K) sebagai fungsi dari lintang dan ketinggian. Perhatikan bahwa penurunan potensi suhu dengan ketinggian kecil di troposfer dan besar di stratosfer.

Konsentrasi gas  ozon  yang paling   tinggi   terdapat  pada  lapisan   atmosfer   dengan ketinggian  15  - 35 km.   Pada lapisan  ini berlangsung penyinaran kuat (irradiation)  sinar ultra violet oleh surya, hal ini dapat menyebabkan penguraian molekul oksigen (O).  Mengingat  rendahnya nilai kerapatan atmosfer  pada  lapisan diatasnya maka sulit terjadi tumbukan dan penggabungan antara O, O₂ dan O₃.   Proses  penggabungan  terutama  berlangsung   pada ketinggian 15-35 km sehingga terbentuk O₃- melalui proses :

O₂  +  O  +  M  à O₃ + M

M: merupakan faktor kesetimbangan energi dan mementum  yang dihasilkan  oleh  peristiwa tumbukan diantara sesama  atom O‚ maupun  antara  O‚ dengan molekul O₂.  Secara alami  gas  Ozon dapat dirusak oleh proses tumbukan dengan O‚  dan oleh radiasi ultra violet.   Proses perusakan ozon oleh tumbukan dengan O‚ reaksinya sebagai berikut :

 

O₃  +  O   à   O

 

Disamping  itu  perusakan ozon yang disebabkan  oleh  radiasi ultra violet  prosesnya juga dapat terjadi seperti berikut :

Ultra Violet

O₃  ---------à   O₂+ O

 

Demikianlah  pada lapisan 15 - 35 km berlangsung  dua  proses sekaligus  yaitu pembentukan dan perusakan ozon.  Proses  ini berlangsung dengan kesetimbangan alami.

 

Pembentukan Ozon

 

Seperti yang kita ketahui bahawa sinar UV sangat berbahaya karena frekuensinya tinggi dan energinya tinggi. Lapisan ozon penting untuk memblokir sebagian besar UV "buruk" agar tidak mengenai permukaan bumi. Di bawah ini adalah diagram tentang bagaimana energi UV digunakan untuk memecah molekul Oksigen.

 

Gambar 2.8. Proses Pembentukan Ozon

              http://sscchemistry.weebly.com/ozone-depletion.html               

Efek emisi antropogenik (akibat aktivitas manusia) Nitrous oksida (N₂O), karbon dioksida (CO₂), metana (CH₄) dan halokarbon pada ozon stratosfer (O3) selama abad kedua puluh dan dua puluh satu diisolasi menggunakan model kimia stratosfer.  Evolusi ozon di masa depan akan bergantung pada masing-masing gas ini, dengan N₂O dan CO₂ mungkin memainkan peran dominan saat halokarbon kembali ke tingkat pra-industri. Ada interaksi nonlinier antara gas-gas ini yang menghalangi pemisahan efeknya pada ozon. Misalnya, peningkatan CH₄ selama abad kedua puluh mengurangi kehilangan ozon karena peningkatan halokarbon, dan penghancuran kimiawi N₂O dari O₃ disangga oleh efek termal CO₂ di stratosfer tengah (sekitar 20% untuk skenario IPCC A1B / WMO A1 selama periode waktu 1900–2100).  Meskipun demikian, N₂O diperkirakan akan terus menjadi emisi antropogenik terbesar dari senyawa perusak O₃ di masa mendatang.

Pengurangan emisi N₂O antropogenik memberikan peluang yang lebih besar untuk pengurangan penipisan O₃ di masa depan daripada emisi halokarbon yang tidak terkontrol yang tersisa. Hal ini juga menunjukkan bahwa tahun 1980 tingkat O₃ dipengaruhi oleh halokarbon, N₂O, CO₂ dan CH₄, dan dengan demikian mungkin bukan pilihan yang baik untuk patokan pemulihan O₃.

Akhir-akhir ini dilaporkan adanya kerusakan lapisan ozon yang disebabkan  oleh  adanya  pencemaran  udara,   diantara penyebab   keruskan  lapisan  ozon  tersebut  adalah  :  

1. Nitrogen Oksida

Pencemaran NO dapat merusak lapisan ozon mencapai O-2O%.  Untuk  lebih  jelasnya  proses perusakan  lapisan  ozon  oleh polusi NO, dapat dilihat pada reaksi di bawah ini.

N₂O diproduksi di permukaan dan relatif inert di troposfer. Aktivitas mikroba di tanah dianggap sebagai sumber terbesar, tetapi ada banyak sumber kontribusi yang lebih kecil yang lain.  Ini diangkut ke stratosfer dan dipecah di stratosfer tengah dan di atasnya melalui fotolisis.

N₂O + hv ---> N₂   + O (1 D)

Dan reaksi O(¹D)

 N₂   + O (1 D) --->  N₂  + O₂

N₂   + O (1 D) --->  2NO 

Umur global N₂O adalah sekitar 114 tahun (IPCC 2007), yang ditentukan oleh proses kehilangan di atas dalam hubungannya dengan kekuatan sirkulasi terbalik stratosfer.  NO yang dihasilkan dalam reaksi (2.3) adalah sumber utama nitrogen reaktif (yaitu NOx) di stratosfer bawah dan tengah (pengangkutan NOx mesosfer dapat signifikan di stratosfer atas). Sekitar 10% N₂O diubah menjadi NOx di stratosfer. Gambar 1a menunjukkan distribusi N2O yang diproduksi di National Oceanic and Atmospheric Administration / National Center for Atmospheric Research (NOCAR) model dua dimensi ([16] dan referensi di dalamnya). Bentuk konturnya merupakan cerminan dari sirkulasi stratosfer, ke atas di daerah tropis dan ke bawah di daerah ekstra-tropis. Gambar 1b menunjukkan laju produksi NOx karena reaksi (2.3) (kontur biru). Ini terjadi pada ketinggian yang agak lebih rendah daripada sebagian besar penghancuran N2O karena reaksi (2.1) (yang tidak menghasilkan NOx). Nitrogen reaktif dapat dihancurkan secara kimiawi melalui:

yang ditunjukkan melalui kontur merah pada gambar 1b. Ini adalah proses kehilangan bahan kimia utama untuk nitrogen teroksidasi total (NOy) dan menyebabkan sekitar 30% kehilangan NOy. Sisa NOy hilang melalui transpor troposfer (sekitar 70%).

            

Gambar 2.8. Model dua dimensi NOCAR tahun 2000

(a) Bidang N₂O (dalam ppbv) yang dihasilkan oleh model dua dimensi NOCAR pada tahun 2000.

(b) Produksi NOx dari N₂O (reaksi (2.3), kontur biru) dan laju kehilangan kimiawi NOx (reaksi (2.4) , kontur merah) pada tahun 2000 (dalam ppbv d − 1).

 

Antara tahun 1930 dan 1970-an, terbukti bahwa proses kehilangan lainnya diperlukan untuk menjelaskan kelimpahan ozon di lapisan ozon. Disadari bahwa nitrogen oksida, hidrogen oksida dan radikal klorin juga menghancurkan Ox (yaitu ozon) melalui siklus katalitik dari:

 

dengan X = {NO, HO, Cl}. Daur ulang molekul X memungkinkan satu X untuk menghancurkan banyak (biasanya 10³-10⁵) molekul ozon sebelum diubah menjadi molekul yang kurang reaktif. Siklus ini mewakili banyak bentuk siklus katalitik yang dianggap penting. Brom menarik karena siklus katalitik terpentingnya adalah siklus ClO / BrO gabungan, dan dengan demikian peningkatan klorin membuat brom lebih kuat sebagai agen perusak ozon.

 

Radikal individu berumur pendek dan juga berguna dimodelkan sebagai bagian dari keluarga berumur panjang (misalnya NOx = N + NO + NO₂ + NO₃ + N₂O₅; NOy = NOx + HNO₃ + HNO₄ + ClONO₂ + BrONO₂), dimana NOx mewakili jumlah spesies nitrogen berumur pendek dan NOy jumlah spesies nitrogen berumur pendek dan panjang.

Sumber Pencemaran NOx

Masalah lingkungan seperti emisi gas dari kendaraan, sumber stasioner, dan proses industri lainnya merupakan salah satu katalisis yang paling penting.  Karbon oksida (COx), nitrogen oksida (NOx), senyawa organik volatil (VOC), dan sulfur oksida (SOx) adalah polutan gas yang umum. Nitrogen oksida, NOx, diketahui membentuk uap asam nitrat dan menyebabkan penipisan ozon di stratosfer. Mereka dapat bereaksi dengan bahan kimia organik umum untuk membentuk berbagai macam produk beracun seperti nitroarene dan nitrosamines.

Nitrous oksida (N₂O), salah satu anggota nitrogen oksida, merupakan polutan udara dan gas rumah kaca. Ia memiliki masa hidup yang panjang selama 110 - 150 tahun dan Potensi Pemanasan Global (GWP) 310 kali lebih tinggi daripada CO₂. N₂O merupakan salah satu sumber utama pembentukan hujan asam di atmosfer. Ini juga merupakan produk sampingan yang tidak diinginkan dalam gas buang kendaraan.  

Sumber N₂O antropogenik bertanggung jawab atas peningkatan N₂O di atmosfer selama beberapa abad terakhir, misalnya. sektor pertanian, knalpot mesin dan produksi industri asam nitrat dan asam adipat. Dilaporkan bahwa konsentrasi N₂O tahunan global meningkat sekitar 19% dari tahun 1750 hingga 2007. Khususnya dalam 30 tahun terakhir, peningkatan konsentrasi N₂O diamati lebih cepat dari sebelumnya.

Saat ini, metode untuk pengurangan N₂O terutama melibatkan penghancuran termal, daur ulang aliran (untuk produksi asam adipat atau asam nitrat), dan penghancuran katalitik (reduksi atau dekomposisi langsung). Daur ulang aliran terutama dapat diterapkan pada skala industri tetapi dekomposisi katalitik nitrous oksida adalah metode yang paling sesuai untuk menghancurkan N₂O yang dipancarkan oleh kendaraan atau pada tingkat konsentrasi rendah. Mekanisme dekomposisi N₂O bergantung pada jenis katalis dan kondisi reaksinya.

Tujuan utama penelitian kami adalah pemahaman yang lebih dalam tentang pengaruh gas pendukung dan reaksi terhadap dekomposisi katalitik N₂O serta meningkatkan kinerja katalis logam transisi.

Gambar 2.10.  Sumber Gas Antropogenik dari pemupukan, industri dan kendaraan.

https://www.department.ch.tum.de/en/ac4/research-topics/decomposition-of-nitrous-oxide/

2.  Klorofluorokarbon

Ada keseimbangan antara pembentukan dan degradasi ozon. Lapisan ozon yang stabil dipertahankan di stratosfer. Namun, keseimbangan ini telah terganggu oleh CFC (Chloro Fluoro Carbon). CFC tidak reaktif, tidak mudah terbakar, dan tidak beracun dan itulah sebabnya, CFC bercampur dengan gas atmosfer dan akhirnya mencapai stratosfer. Di stratosfer, CFC dipecah oleh radiasi UV yang melepaskan radikal bebas klorin.

Ion klorin yang dihasilkan secara terus menerus menyebabkan kerusakan ozon dan lapisan ozon. 1 atom klorin memiliki kemampuan untuk mendisosiasi 100.000 molekul ozon. Saat ini, CFC digantikan oleh HFC (Hydro Fluoro Carbon).

Meskipun penipisan ozon banyak terjadi di stratosfer, penipisan ozon (lubang ozon) yang parah telah terjadi di Antartika. Ini karena suhu yang sangat rendah di Antartika yang mengarah pada pembentukan awan stratosfer kutub (PSC). Reaksi khusus yang terjadi di PSC ditambah reaksi klorin dan bromin bertanggung jawab atas lubang ozon di Antartika.

Penipisan ozon terutama disebabkan oleh aktivitas manusia. Efek utama penipisan ozon adalah peningkatan sinar UV-B yang mencapai permukaan bumi. Penyebab: chlorofluorocarbon (CFCs), halon, dan senyawa lain menguras lapisan ozon. Bahan kimia ini ditemukan dalam bahan pembersih, aerosol, busa isolasi, dan zat pendingin. CFC dan halon terurai menjadi klorin dan bromin yang pada gilirannya merusak lapisan ozon.

 

http://eschooltoday.com/ozone-depletion/what-is-ozone-depletion.html

Efek:

Manusia: peningkatan sinar UV-B berarti semakin tinggi risiko kanker kulit, katarak mata, dan kebutaan. Baca lebih lanjut di sini.

Kehidupan laut: Fitoplankton dan zooplankton sangat sensitif terhadap jumlah cahaya di lingkungan mereka, dan peningkatan sinar UV-B akan sangat memengaruhi mereka. Karena organisme ini adalah dasar dari rantai makanan, penurunan jumlah mereka kemungkinan besar akan berdampak luas bagi semua kehidupan laut. Baca lebih lanjut di sini.

Tanaman: Sinar UV-B berdampak negatif pada tanaman, termasuk tanaman yang diandalkan manusia. Peningkatan sinar UV-B dapat berarti ukuran daun lebih kecil, pertumbuhan tanaman menurun, dan kualitas tanaman lebih rendah bagi manusia. Tumbuhan membentuk dasar bagi sebagian besar rantai makanan, sehingga efek negatif kemungkinan besar akan mengalir ke organisme yang bergantung padanya. Tanaman juga sangat penting dalam hal respirasi, fotosintesis, kestabilan tanah, dan penurunan produktivitas tanaman / berkurangnya pertumbuhan tanaman akan berpotensi mempengaruhi erosi tanah dan produktivitas serta siklus karbon.

Efek Penipisan Ozon

Zat perusak ozon (seperti halon dan metil bromida) adalah penyebab utama di balik kerusakan ozon.

Penjelasan:

Bahan kimia seperti chlorofluorocarbons (CFC) dan lainnya menghancurkan lapisan ozon. Bahan kimia ini ditemukan dalam segala macam hal (lihat di sini). Misalnya, Karbon tetraklorida (CCl4) dulunya merupakan bahan pembersih yang populer tetapi sekarang dilarang.

Gambar di bawah ini menunjukkan contoh sederhana tentang bagaimana molekul CFC memengaruhi ozon. CFC tidak langsung merusak lapisan ozon. Ada banyak reaksi kimia yang terlibat dalam proses ini. CFC terurai menjadi bahan kimia lain, akhirnya menghasilkan molekul klorin dan klorin monoksida yang secara langsung merusak ozon.

http://eco-globe.com/what-destroys-the-earths-ozone-layer/

Dalam kasus potensi penipisan ozon, gas referensi adalah CFC-11 (dalam rumus CFCl₃). CFC (seperti CF₂Cl₂ dan C₃H₃Cl₃) dan HCFC (seperti C₂F₃HCl₂ dan C₂FH₃Cl₂) adalah zat perusak ozon. Tetapi zat perusak ozon yang paling penting adalah Halon-1301 (CF₃Br) karena potensi penipisan ozon relatif terhadap CFC-11 adalah 12.

Metil kloroform dan metil bromida adalah bahan kimia perusak ozon lainnya tetapi potensi penipisan ozon relatif terhadap CFC-11 masing-masing adalah 0,1 dan 0,4.

Semua gas ini bersama-sama menyebabkan penipisan ozon di atmosfer kita.  Karena penipisan ozon, sinar UV mencapai permukaan bumi dan menyebabkan masalah yang parah. Beberapa efek berbahaya dari sinar UV disebutkan di bawah ini:

·         Penipisan ozon 1% - beban sinar UV-B di permukaan bumi meningkat dua kali lipat.

·         Sinar UV menunjukkan efek mutagenik.

·         Sinar UV menyebabkan kanker

·         Sinar UV dapat diserap oleh kornea yang menyebabkan kornea membengkak dan menyebabkan kebutaan salju dan katarak.

·         Radiasi UV menyebabkan pembentukan dimmer timin

·         Sinar UV mematikan karena menyebabkan inaktivasi protein, asam nukleat, dan pigmen.

Bahan Perusak Ozon masuk ke Indonesia melalui impor, karena bahan ini diperlukan oleh industri baik untuk manufaktur AC/Refrigerasi dan Industri Busa, maupun untuk kegiatan servis produk (barang) yang menggunakan BPO. Umumnya penggunaan CFC dan HCFC sebagian untuk membantu daya semprot pada peralatan kosmetik seperti hairspray, semprot nyamuk, peralatan pemeliharaan otomotif, pembersih rumah, cat semprot dan alat kesehatan.

Selain itu CFC dan HCFC dipergunakan untuk membuat busa pelapis insulasi panas yang digunakan untuk menahan panas agar tidak masuk kedalam lemari pendingin dan mencegah dingin tidak keluar dari peralatan pendingin. Penggunaan CFC dan HCFC pada pembuatan busa sol sepatu, tempat tidur, jok kursi dan stereoform pada wadah makanan.

Bahan kimia buatan manusia yang menghancurkan molekul ozon di lapisan ozon. Chlorofluorocarbons (CFC) adalah yang paling umum, tetapi ada zat lainnya, termasuk Halons, metil bromida, karbon tetraklorida, dan metil kloroform. CFC dulunya banyak digunakan karena harganya murah, tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan non-reaktif. Zat tersebut digunakan sebagai semprot kaleng-propelan, pendingin, dan banyak produk lainnya.

Setelah zat dilepaskan ke udara, CFC melayang ke stratosfer. Arus udara memindahkan zat tersebut ke arah kutub. Di musim dingin, CFC membeku dengan molekul asam nitrat dalam awan stratosfir kutub (PSC) (Gambar bawah). 

Kerusakan akibat adanya pemakaian beberapa senyawa flour yang  berlebihan melalui barang yang  diperdagangkan  seperti hair spray, freon dan lain-lain dapat menyebabkan  terjadinya kerusakan  ozon  6 (enam) kali lebih besar dari  pada  akibat pencemaran oleh gas NO.  Untuk jelasnya proses perusakan ozon oleh gas-gas senyawa flour dapat dilihat pada reaksi  berikut ini:

              CF₂Cl₂ + Energi matahari ------> CFCl₂ + Cl

              Cl + O₃        -------> ClO + O₂

              ClO   +   O   -------> Cl  + O₂

          Senyawa   CF₂Cl₂ yang diinjeksi ke atmosfer jika  terkena sinar  matahari  akan terurai menjadi senyawa CFCl₂  dan  Cl.  Unsur  Cl  inilah yang mempunyai sifat  sebagai  katalis  dan dapat  menghancurkan  O₃  dalam jumlah  yang  cukup   besar, sehingga jika senyawa ini diinjeksi dalam jumlah yang  besar, maka  akan sangat mempengaruhi keseimbangan konsentrasi  ozon di atmosfer.   Apabila hal ini berlangsung terus menerus maka bukan  tidak mungkin lapisan ozon yang menyelimuti  bumi  ini akan berlubang, seperti yang dilaporkan dari hasil pemotretan dengan satelit cuaca.

Klorofluorokarbon

http://sscchemistry.weebly.com/ozone-depletion.html

CFC adalah molekul yang merusak ozon. Ini karena klor sangat reaktif dan menghancurkan molekul O₃. Ini adalah masalah besar karena inilah seharusnya dilakukan oleh UV. Oleh karena itu, LEBIH BANYAK sinar UV, yang menembus ke atmosfer.

Proses Perusakan Oleh Klor

http://sscchemistry.weebly.com/ozone-depletion.html

 

Selama siklus, klorin (Cl) dan klorin monoksida (ClO) tidak dihancurkan tetapi hanya didaur ulang menjadi satu sama lain. Dengan setiap siklus, dua molekul ozon hilang (satu secara langsung dan yang kedua karena O hampir selalu bereaksi dengan O₂ untuk membentuk O₃). Siklus ini dapat berjalan ratusan ribu kali sebelum Cl terikat dalam HCl. Jadi tingkat ClO dan Cl dari puluhan bagian per triliun udara (10^-12) mampu menghancurkan beberapa persen dari beberapa bagian per juta O₃. Sherry Rowland dan Mario Molina menemukan siklus ini dan menulis makalah tentangnya pada tahun 1974. Mereka menerima Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1995 untuk pekerjaan ini. Ketika siklus katalitik yang melibatkan klor, nitrogen oksida, dan OH dimasukkan dalam teori, kesepakatan antara teori dan pengukuran menjadi jauh lebih baik.

 

Gambar 2.9.  Siklus Katalitik Klorin yang menghancurkan ozon

Credit: UCAR

https://www.e-education.psu.edu/meteo300/node/595

Selain proses produksi dan penghancuran yang dijelaskan di atas, distribusi ozon di stratosfer disebabkan oleh pergerakan udara. Udara datang dari troposfer ke stratosfer sebagian besar di daerah tropis dan kemudian perlahan-lahan bergerak ke lintang tengah dan tinggi, di mana ia tenggelam dan masuk kembali ke troposfer. Gerakan udara ini dikenal sebagai sirkulasi Brewer – Dobson. Meskipun sebagian besar ozon dibuat di stratosfer tropis, proses produksinya relatif lambat, sehingga kelimpahan ozon di stratosfer tropis cukup rendah. Saat udara bergerak ke arah kutub, proses produksi menambahkan ozon ke udara, menyebabkan kelimpahan ozon yang relatif tinggi di garis lintang tengah.

2.2.  Struktur Lapisan Atmosfer

Perubahan  dalam  atmosfer secara  vertikal  jauh  lebih penting dan lebih besar dari pada secara horizontal.   Karena adanya perbedaan suhu secara vertikal, maka secara struktural atmosfer dibagi menjadi beberapa lapisan yaitu (Gambar 2):

  

Gambar  .  Stuktur Lapisan Atmosfer berdasarkan ketinggian tempat

Source: C. Donald Ahrens, essentials in meteorology.

https://www.researchgate.net/figure/Source-C-Donald-Ahrens-essentials-in-meteorology_fig2_290511155

1.   Troposfer

Lapisan  ini  merupakan  lapisan   terdekat dengan  permukaan  bumi, mencapai ketinggian 16  km.   Karena adanya pengaruh updraft  (gaya ke atas) yang disebabkan  oleh pancaran radiasi permukaan bumi, maka terjadi variasi ketinggian  troposfer,  yaitu semakin  kearah  kutub  ketinggiannya semakin kecil.   Sekitar 75 % gas-gas yang di kandung atmosfer berada  pada lapisan ini, demikian pula hampir 85 %  uap  air berada  pada  lapisan  ini.   Lapisan  ini  dicirikan  dengan adanya lapse rate suhu  yaitu adanya penurunan  suhu  dengan bertambahnya  ketinggian.   Besarnya  penurunan  suhu    pada lapisan  ini  kira-kira  6.1 C   per kilometer (0.61 ^oC/100 meter).   Peristiwa cuaca terjadi pada lapisan ini.

2.   Tropopause

Lapisan ini merupakan pembatas  terjadinya peristiwa konveksi dan cuaca, serta pembatas anatara  lapisan troposfer  dengan stratosfer.  Lapisan ini  dicirikan  dengan suhu yang relatif konstan, yaitu tidak adanya perubahanh suhu dengan bertambahnya ketinggian.

3.   Stratosfer

Lapisan ini terletak pada ketinggian antara 20-50  km dari permukaan bumi.  Gas ozon merupakan  gas  yang dominan  pada lapisan ini, terutama pada ketinggian 22-40  km sehingga lapisan ini disebut juga lapisan

4.   Stratopause

            Straospause  merupakan  lapisan  pembatas antara  lapisan  stratosfer  dengan mesosfer.   Lapisan  ini mempunyai ciri suhu yang relatif konstan.   Ketebalan lapisan ini berkisar antara 1-1.5 km.

5.   Mesosfer

Lapisan ini berada pada ketinggian 50-80  km dengan  penurunan suhu yang sangat tajam akibat  bertambahnya ketinggian  tempat.   Pada  lapisan  ini  semakin  sedikitnya kandungan  gas  dan  uap  air  sehingga  aktivitas  molekuler semakin  berkurang  yang menjadi penyebab  terjadi  penurunan suhu   secara   drastis.   Diduga  lapisan  ini   tidak   ada pengaruhnya  terhadap perubahan cuaca pada lapisan troposfer.

6.   Mesopause

Ketebalan lapisan ini mecapai 10 km,  dengan perubahan  suhu yang relatif konstan.  Tekanan  pada  lapisan ini diperkirakan hanya 0.1 mb.

7.   Thermosphere

Kandungan gas pada lapisan ini sudah  sangat sedikit.   Pada  lapisan  ini oksigen,  hidrogen  dan  helium bertahan sebagai atom, sehingga hukum gas sudak tidak berlaku lagi.    Perubahan  suhu  dipengaruhi  oleh  radiasi   secara langsung,    sehingga    perubahan   suhu    semakin    besar pertambahannya   dengan   bertambahnya   ketinggan    tempat.  Ketinggian lapisan ini kira-kira 80-200 km.

 

Soal :

1.    Radiasi matahari  masuk  ke  permukaan bumi akan  melewati beberapa lapisan udara di atmosfer sehingga akan terbentuk suatu susunan gas yang khas untuk masing-masing ketinggian dari permukaan bumi.

a.    Sebutkan  lapisan  atmosfer secara vertikal mulai  dari yang paling rendah sampai dengan yang tertinggi !

b.    Pada lapisan atmosfer yang mana terbentuknya Ozon  (O) dan  pada  lapisan yang mana  konsentrasi  ozon  paling tinggi ?  Jelaskan pula proses pembentukannya !

2. Dalam era industrialisasi sekarang  kini,  semakin  banyak penggunaan  sumber energi yang dapat  menimbulkan  peningkatan konsentrasi CO.  Coba jelaskan pengaruhnya terhadap    perubahan  iklim global ! Jelaskan apa  yang anda  ketahui tentang  Efek  Rumah Kaca ? Bagaimana  dugaan  pengaruhnya terhadap  produksi  pertanian ?  Apakah pengaruh  tersebut menguntungkan atau merugikan, jelaskan argumentasinya !

3.    Seperti kita  ketahui bahwa  konsentrasi  HO di  atmosfer  hanya berkisar antara 0.05 - 4 % saja, akan tetapi  fungsinya sangat penting terhadap perubahan cuaca dan iklim.  Sebut   kan  fungsi  minimal  2  fungsi  HO  terhadap   perubahan cuaca/iklim tersebut !

 

Pustaka

Dutton, J.A. Fundamentals of Atmospheric Science: Stratospheric Ozone Formation. e-Education Institute. PenState. College of earth and Mineral Scienes. https://www.e-education.psu.edu/meteo300/node/595 diakses Selasa, 16 Maret 2021. Jam: 10:58 Wib.

IPCC 2007. Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Intergovernmental Panel on Climate Change (eds Solomon S., Qin D., Manning M., Chen Z., Marquis M., Averyt K. B., Tignor M., Miller H. L.), 996 pp. Cambridge/New York, NY, UK/USA: Cambridge University Press.

Portmann RW, Daniel JS, Ravishankara AR. Stratospheric ozone depletion due to nitrous oxide: influences of other gases. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2012;367(1593):1256-1264. doi:10.1098/rstb.2011.0377.

C. Donald Ahrens, Robert Henson.  2018.  Essentials of Meteorology: An Invitation to the Atmosphere, 8th Edition.  508 p.

 

Read More

Pemilik Bangunan Melawan

BENGKULU, BE – Masalah alih fungsi areal persawahan di sekitar Danau Dendam Tak Sudah (DDTS) menjadi perumahan bakal berbuntut panjang. Pasalnya, selain Walikota Bengkulu telah dilaporkan ke Polda Bengkulu, warga pemilik bangunan juga tidak mau membongkar bangunan mereka. Jika dibongkar paksa, maka para pemilik bangunan pun siap melawan petugas.

Salah seorang pemilik bangunan, Suprihartono (55) mengatakan ia tidak akan tinggal diam melihat bangunannya dibongkar. Ia mendirikan bangunan di atas tanah tersebut sudah mendapat izin mendidirkan bangunan (IMB) dari Dinas Tata Kota. Selain itu, ia juga memiliki sertifikat yang dikeluarkan Badan Pertahan Nasional (BPN) Kota Bengkulu. “Dalam sertifikat itu dijelaskan tanah ini sebagai pekarangan, bukan sebagai lahan persawahan berkelanjutan,” kata Suprihartono. Di sisi lain biaya yang telah dikeluarkan yang mencapai ratusan juta rupiah juga menjadi pertimbangan pemilik bangunan untuk memberikan perlawanan jika ditertibkan secara paksa.

“Tidak bisa main bongkar paksa, karena untuk mendirikan bangunan ini kami telah mengeluarkan biaya yang cukup besar,” ujarnya. Ia juga menyampaikan, berkurangnya debit air danau yang mengalir ke sawah petani bukan disebabkan oleh banyaknya bangunan yang didirikan di kawasan tersebut, melainkan di seberang danau sudah dibuat perkebunan kelapa sawit. “Kalau bangunan ini sedikit pun tidak berengaruh dengan air danau,” tandasnya.

Senada disampaikan pemilik bangunan lainnya, Sukman (45). Ia mengatakan sejak Yayasan Lembak mengompori para petani, maka pihaknya tidak berani lagi meninggalkan bangunannya dalam waktu cukup lama. Lantaran khawatir dibongkar oleh pemerintah. Ia juga mengatakan, siap memberikan perlawanan jika dibongkar paksa. Karena ia juga mengantongi IMB dan memiliki sertifikat tanah tersebut sebagai lahan pekarangan. “Jangan pikir kami akan diam atas laporan Usman Yasin ini, kami juga akan menuntut jika dilakukan pembongkaran,” ancamnya.

Pemda Harus Ganti Rugi 

Semantara itu, Wakil ketua DPRD Kota Bengkulu, Irman Sawiran mengatakan permasalahan tersebut merupakan dampak pembiaran yang dilakukan Pemkot. Jika dilakukan pembongkaran, maka pemerintah harus mengganti rugi karena sudah mengeluarkan izin mendirikan bangunan di kawasan tersebut,” kata Irman. Namun, lanjutnya, pemerintah berhak menolak membayar ganti rugi jika ada bangunan yang tidak memiliki izin. Ia mengungkapkan, pihaknya telah memberikan masukan ke pemerintah daerah agar membuat peraturan bagi masyarakat yang mau menjual tanahnya, maka tidak dibolehkan dijual kepada orang lain melainkan dijual kepada pemerintah. “Kalau lahan di sekitar tersebut milik pemerintah, maka tidak akan terjadi alih fungsi,” tuturnya.

Usut Tuntas

Sementara itu Ketua Yayasan Lembak Bengkulu, Usman Yasin menyambut baik sikap tegas Polda Bengkulu yang berencana memanggil Walikota Bengkulu. “Kita harap Kapolda tetap mengusut kasus ini, dan tegas dalam menindaklanjuti seadil-adilnya. Aturan yang melarang juga sudah jelas, kemudian upaya agar alih fungsi tersebut tidak dilakukan juga sudah sering kita lakukan. Namun tetap tidak ada juga tindakan dari Walikota,” katanya. Dilanjutkannya, jika Walikota mengaku sedang mempersiapkan untuk menghentikan alih fungsi tersebut, maka yang menjadi pertanyaannya kenapa tidak dari dulu. Sedangkan masalah ini, sudah berlangsung sejak beberapa tahun yang lalu. ”Kita akan tetap memberikan advokasi kepada para petani, hingga ada sikap kongkret dari Walikota. Alih fungsi boleh saja dilakukan asal untuk kepentingan umum, seperti membangun jalan. Namun ini nyatanya justru untuk kepentingan pribadi,” cetusnya.(160/400)

Ulasan 

Persoalan alih fungsi lahan di persawahan  sekitar Danau Dendam Tak Sudah, bukan persoalan baru, jauh sebelum bangunan-bangunan itu berdiri sebenarnya sudah diingatkan kepada Pemda Provinsi Bengkulu dan Pemda Kota Bengkulu, agar melakukan tindakan nyata untuk melakukan pengendalian agar jangan sampai persoalannya merembet kemana-mana.  Bahkan laporan dan keberatan kelompok tani sudah disampaikan hampir disetiap kesempatan ada pertemuan baik resmi maupun informal dengan pemerintah.   Kebijakan yang diambil pemerintah memang sangat sering terlambat, bahkan ketika persoalaannya sudah "berdarah-darah" baru mendapat perhatian, apalagi ketika pemerintah berkeinginan menyelesaikannya, kondisinya sudah sangat terlambat, sehingga ketika ingin melakukan penertiban persoalannya sudah sangat rumit dan banyak menimbulkan kerugian.   Ini memberikan gambaran kepada kita Negara Absen, atau pada skala kecilnya Pemda Kota dalam hal ini Walikota Absen dan membiarkan persoalan berlarut-larut serta tidak peduli pada persoalan petani.  

Salah satu buktinya,  Petani sudah melaporkan secara tertulis kepada semua instansi terkait menyangkut persoalan alih fungsi lahan dan irigasi ini,  pada tanggal 8 November 2010 atau mendekati 2 tahun (Surat Kelompok Tani, 8 November 2010).  Artinya ketika saat ini kasus tersebut berkembang pada pengaduan Walikota ke Polda adalah akibat buah ketidak becusan Pemda Kota menangani persoalan ini.  Bahkan dari advokasi yang dilakukan banyak ditemukan persoalan yang semakin memperparah alih fungsi lahan, mulai adanya penerbitan IMB yang jelas-jelas melanggar UU penataan ruang dan perda bangunan, adanya perubahan status sertifikasi dari lahan persawahan menjadi pekarangan yang melibatkan perorangan, mungkin notaris, mungkin juga BPN, yang mungkin akan berujung pada persoalan pidana terhadap semua pelanggaran UU yang ada.  Bahkan berdasarkan UU No. 11 Tahun 1974 yang disempurnakan dengan UU No. 7 Tahun 2004 tentang Pengelolaan Sumberdaya Air, jelas-jelas mebuat bangunan diatas saluran beririgasi teknis bisa dipidana dan didenda, dibairkan saja oleh pihak terkait, dalam hal Dinas PU Kota Bengkulu.

Yayasan Lembak, bahkan sudah melakukan pendekatan secara personal dan persuasi ketika beberapa pemilik bangunan mulai menimbun dengan cara mengingatkan agar mempelajari secara jelas peraturan perundang-undangan yang berlaku, tetapi karena merasa mendapat angin, sebab bangunan yang lain dibiarkan akhirnya memiliki keberanian untuk melakukan pelagaran secara bersama-sama dan menyusun kekuatan tersendiri.  Ketika mereka memiliki kekuatan akhirnya mencoba bertahan dengan berbagai alasan.   Kelompok tani bukan tidak berani melakukan penertiban sendiri, tapi ketika itu dilakukan maka yang akan terjadi adalah bisa terjadi bentrok fisik secara horizontal, untuk itulah akhirnya mereka meminta pendampingan dan berdiskusi dengan Yayasan Lembak, yang pada akhirnya dilayangkanlah surat secara kepada Pemda Kota untuk menyelesaikannya masalah ini sejak 8 November 2010 yang lalu.  Tetapi yang didapat petani hanya janji-janji omong kosong, bahkan Walikota yang pernah meninjau secara langsung lebih kurang setahun yang lalu, juga berjanji secara langsung dilapangan untuk menyelesaikan, tapi sayang jauh panggang dari api, Walikota cuma pintar berjanji secara lisan, tapi membiarkan persoalannya menjadi sangat-sangat rumit.   

Setiap orang memiliki batas kesabaran, dan untungnya kesabaran petani bisa dikelola dengan baik, walaupun mereka hampir dikatakan gagal selama tiga musim tanam ini, mereka tidak melakukan tindakan-tindakan anarkis, tetapi mereka melakukan dengan cara berdialog, dan itu tentunya juga karena pendampingan yang Yayasan Lembak lakukan.     Ketika semua pintu alternatif penyelesaian masalah ditempuh, sudah melalui DPRD, Eksekutif, Dinas Terkait, tidak juga berhasil, maka sangat wajar kemudian akhirnya persoalan ini dibawah pada proses hukum dengan cara mengadukan Walikota ke Polda Bengkulu.  Biarlah hukum yang memutuskan, bagi petani kalau memang pemerintah mampu mengalihkan dan menciptakan lapangan pekerjaan yang lain kepada petani yang lebih kurang 300 kk (1200 jiwa) ini ke lapangan pekerjaan lain, maka mereka secara sukarela kemudian Pemda memutuskan alih fungsi lahan tersebut, apalagi kalau seandainya lahan tersebut untuk kepentingan umum seperti yang dipersyaratkan UU 41 Tahun 2009 tentang Perlindungan Lahan Pertanian Pangan Berkelanjutan.

Faktanya, walikota tidak pernah mampu mendorong adanya peralihan profesi dengan menciptakan lapangan pekerjaan untuk petani.  Maka atas dasar itulah menjadi kewajiban bagi petani memperjuangkan haknya, dan menjadi kewajiban bagi Yayasan Lembak untuk membela hak-hak petani atas tanah dan irigasi yang mereka miliki.   

Persoalan adanya tudingan terhadap Yayasan Lembak, dikatakan mengompori seperti yang dinyatakan beberapa oknum pemilik bangunan, bukan tidak mungkin akan kami tindak lanjuti dengan melaporkan sebagai bentuk pencemaran nama baik kelembagaan yang mencoba menegakkan peraturan perundangan-undangan.  Bahkan dari penyataan-pernyataan okonum pemilik bangunan tersebut, semakin jelas dan transparan pelanggaran yang mereka lakukan, misalnya sudah ada sertifikat yang menjadi pekarangan, sudah ada IMB, ini berdasarkan UU 41 Tahun 2009, semuanya memenuhi unsur pidana.

Dari mendamping Laporan Ketua Kelompok Tani pemakai air, melaporkan walikota ke Polda Bengkulu beberapa waktu yang lalu, sangat jelas sebenarnya Polda sudah memiliki data-data kongkrit dan terlihat betul kalau sebenarnya polda sudah lama melakukan Poolbuket, maka kalau kemudian beberapa waktu yang lalu adanya statemen di RBTV, polda sudah meningkatkan kasus ini ke penyidikan, kami tidak kaget, karena pada saat pelaporan beberapa hari yang lalu, polda betul-betul sudah siap.  Kami sebagai lembaga yang mendampingi hanya berkeinginan ada rasa keadilan yang ditegakan, siapapun yang bersalah harus berhadapan dengan hukum, termasuk Walikota sekalipun. 

Read More