Siklus karbon antara Bumi, atmosfer dan samudra, mempengaruhi iklim kita.
Oleh Daniel A. Gorelick - Staf Writer
Washington - Karbon: unsur keempat paling berlimpah di alam semesta dan blok bangunan kehidupan di Bumi.
Karbon bergerak di seluruh Bumi - antara atmosfer, lautan, batuan sedimen, tanah dan tanaman dan hewan - dalam apa yang disebut para ilmuwan siklus karbon.
Memahami bagaimana siklus karbon bekerja sangat penting untuk memprediksi iklim bumi di masa depan.
"Untuk memprediksi perilaku sistem iklim bumi di masa depan, kita harus mampu memahami fungsi sistem karbon dan memprediksi evolusi atmosfer karbon dioksida," tulis ilmuwan Jorge Sarmiento, Steve Wofsy dan kolega mereka dalam laporan tahun 1999 " sebuah U.S. Carbon Cycle Science Plan.
Dalam bentuk murni karbon berujud sebagai berlian atau grafit, bahan dasar pensil. Terikat pada oksigen, hidrogen dan atom karbon lainnya, karbon membentuk senyawa penting: gula dan lemak yang menyediakan energi bagi tanaman dan hewan; minyak bumi, batubara dan gas alam bahwa kekuasaan kegiatan manusia; dan karbon dioksida dan metana, gas atmosfer yang memerangkap panas dari matahari dan menghangatkan Bumi.
Tanaman, alga dan beberapa bakteri mengambil karbon dioksida dari atmosfer atau samudra dan mengubahnya menjadi gula (karbon terikat pada karbon lainnya, hidrogen dan atom oksigen), sebuah proses yang disebut fotosintesis. Hewan makan gula, sumber energi, dan menghembuskan karbon dioksida (karbon terikat pada dua atom oksigen) - respirasi.
Hewan dan tanaman yang mati dan dikubur di bumi, tetapi senyawa karbon mereka tetap utuh, sumber energi bagi mikroba yang berpesta jasad mereka dan menghasilkan karbon dioksida dan metan (karbon terikat kepada empat atom hidrogen), beberapa di antaranya tetap berada dalam tanah, dan beberapa di antaranya yang lain dilepaskan ke atmosfir.
Kadang-kadang, tanaman dan hewan tetap dikubur di dalam tanah atau tenggelam ke dasar laut dan dilindungi dari mikroba. Lebih dari ratusan juta tahun binatang tetap dikompres lebih dalam dan lebih jauh ke dalam bumi. Jaringan dan tulang yang hancur tapi karbon masih tetap ada, setelah membentuk senyawa yang disebut hidrokarbon, rantai panjang atom karbon terikat satu sama lain dan ke atom hidrogen. Hidrokarbon merupakan komponen utama batu bara dan minyak bumi - bahan bakar fosil.
Manusia menggunakan bahan bakar fosil untuk menghasilkan panas dan listrik, dan dengan berbuat demikian hidrokarbon dalam bahan bakar fosil diubah menjadi karbon dioksida dan dilepaskan ke atmosfir. Karbon di atmosfer larut ke dalam lautan atau diambil oleh tanaman dan siklus terus berlanjut.
Batu di kerak bumi terdiri dari karbon, terbentuk selama jutaan tahun ketika mengikat mineral karbon. Karbon dioksida larut dalam air laut dalam bentuk bikarbonat, yang dikombinasikan dengan kalsium untuk membentuk batu kapur.
Pelapukan dan erosi melarutkan senyawa karbon dari batu dalam kerak bumi ke laut. Karbon juga masuk di bawah kerak bumi - sebuah proses yang disebut subduksi - dan gunung berapi, sumber air panas dan geyser memuntahkan karbon dioksida dan metana kembali ke atmosfir.
Komponen geologi siklus karbon - pelapukan, erosi, subduksi, pembentukan bahan bakar fosil - terjadi selama jutaan tahun. Komponen biologis dari siklus karbon - fotosintesis, respirasi, dekomposisi oleh mikroba - terjadi selama berhari-hari untuk ribuan tahun.
Rata-rata, jumlah karbon yang bergerak melalui komponen biologis setiap tahun adalah 1.000 kali lebih besar daripada jumlah karbon yang bergerak melalui komponen geologi setiap tahun.
ANGGARAN GLOBAL CARBON Masalahnya sekarang adalah bahwa siklus karbon adalah garis miring. Butuh ratusan juta tahun untuk mengendapkan karbon jauh di dalam bumi dan di bawah dasar laut, dan manusia telah melepas banyak karbon ke atmosfir selama abad terakhir.
Christine Goodale, ekologi hutan di Cornell University di negara bagian New York, mengkarakteristikannya sebagai "mengambil karbon yang terkunci dan memasukkannya ke dalam bentuk yang jauh lebih aktif di atmosfer."
Manusia juga menghancurkan hutan, melepaskan lebih banyak karbon dioksida ke atmosfer dan mengurangi jumlah tanaman yang menyerapnya dari atmosfer.
Atmosfir dipenuhi dengan karbon, terutama karbon dioksida (CO2). Sebagian diserap oleh lautan, sebagian diserap oleh tanaman dan tanah, meski bagaimana terjadinya hal ini tidak dipahami dengan baik.
Karbon yang tetap berada di atmosfer menyerap panas, mencegahnya memancar keluar ke ruang angkasa. Tanpa panas yang terjebak ini bumi tidak akan didiami. Terlalu banyak panas, dan iklim akan berubah dan menjadi kurang penghuni. Hal yang sama berlaku untuk lautan, di mana peningkatan karbon akan merubah kimiawi air laut, membuat lautan kurang layak huni dan membunuh kehidupan laut.
Karbon di atmosfer bisa baik dan bisa buruk, seperti halnya air: manusia membutuhkannya untuk bertahan hidup, tapi terlalu banyak dan Anda akan tenggelam.
Menurut laporan 2007 oleh Panel Antar Perserikatan Bangsa-Bangsa pemerintah tentang Perubahan Iklim (the United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change), "sekitar 50 persen dari peningkatan karbon dioksida akan dihapus dari atmosfer dalam waktu 30 tahun, dan selanjutnya 30 persen akan dihapus dalam beberapa abad. Sisanya 20 persen dapat tinggal di atmosfer selama ribuan tahun. "
Bumi dan atmosfer adalah sistem tertutup, di mana karbon tidak diciptakan atau dihancurkan. Jumlah total karbon tidak berubah - karbon dapat berjalan dari kolam ke kolam renang, dari atmosfer ke laut, dari tanah ke endapan, tetapi tidak dapat ditambahkan atau dihapus. Karbon di atmosfer, misalnya, tidak bisa dilepas dalam angkasa luar. Ia harus pergi ke suatu tempat di Bumi: diambil oleh tanaman, atau dilarutkan kembali ke lautan.
Naskah aslinya:
