Polusi Karbondioksida di Udara Bisa Dikurangi Oleh Tumbuhan?

Tumbuhan bermanfaat bagi manusia dari menghasilkan udara yang kita hirup, makanan yang kita makan, dan bahkan beberapa obat yang dapat menyembuhkan penyakit. 

Kita juga selalu beranggapan bahwa tumbuhan dapat mengurai karbondioksida yang menjadi pencemar Bumi akhir-akhir ini, namun apakah tumbuhan benar-benar dapat mengurai karbondioksida secara maksimum?

Untuk mencari tahu, sekelompok peneliti menggunakan menara FLUXNET yang ditanamkan hampir di seluruh belahan dunia. Tujuannya untuk mengukur pertukaran karbon dioksida, uap air, dan energi antara biosfer dan atmosfer.

Seperti diketahui, fotosintesis diibaratkan sebagai paru-paru Bumi yang bahannya terdiri dari cahaya matahari dan karbondioksida (CO2) yang melepaskan oksigen dan gula dalam prosesnya.

Belakangan, konsentrasi CO2 di atmosfer meningkat, seperti yang disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil oleh manusia. Dengan adanya CO2 yang melimpah kebanyakan orang  mungkin berpikir bahwa tanaman akan menikmati hamparan makanan yang menjadi bahan fotosintesis yang tidak terbatas. 

Tetapi sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Science menunjukkan kelebihan CO2 ini tidak seefektif yang diperkirakan.

CO2 adalah sumber utama makanan bagi tumbuhan, peningkatan kadarnya secara langsung akan merangsang laju fotosintesis kebanyakan tumbuhan. Dorongan dalam fotosintesis ini, dikenal sebagai "efek pemupukan CO2," meningkatkan pertumbuhan banyak spesies tumbuhan di Bumi, dengan efek yang terlihat paling jelas pada tanaman dan pohon muda, dan lebih sedikit di hutan yang sudah tua.

Jumlah CO2 yang digunakan dalam fotosintesis disimpan dalam vegetasi dan tanah telah meningkat selama 50 tahun terakhir, dan sekarang menyerap setidaknya seperempat emisi manusia rata-rata dalam setahun. 

Kebanyakan orang berasumsi bahwa manfaat fotosintesis ini akan terus meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi CO2. Tetapi data yang dikumpulkan selama periode 33 tahun kebelakang menunjukkan bahwa hal tesebut  tidak benar.

Mengindentifikasi efek pemupukan CO2 dalam bentuk karbon global secara akurat bukanlah tugas yang mudah. Peneliti harus memahami apa yang membatasi fotosintesis dari satu wilayah ke wilayah lain, dan pada setiap skala dari molekul di dalam daun hingga seluruh ekosistem yang ada.

Tim peneliti menggunakan kombinasi data dari satelit dan observasi lapangan serta model siklus karbon.

Dengan menggunakan perangkat canggih, mereka menemukan bahwa efek pemupukan hasil fotosintesis menurun di sebagian besar Bumi dari tahun 1982 hingga 2015 lalu. Hasil ini menunjukan adanya korelasi baik dengan perubahan yang diamati dalam konsentrasi nutrisi dan ketersediaan air tanah di Bumi. 

Salah satu alat yang digunakan dalam studi ini adalah Menara FLUXNET yang ditanamkan hampir di seluruh belahan dunia yang digunakan untuk mengukur pertukaran karbon dioksida, uap air, dan energi antara biosfer dan atmosfer.

Letak Menara Fluxnet

Dalam banyak hal, kombinasi dari berbagai alat ini membantu memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana ekosistemdunia menjalankan fotosintesis. Para peneliti menggunakan kumpulan pengukuran jangka panjang dari menara fluks untuk memantau CO2 dan air yang digunakan oleh tumbuhan di seluruh bioma Bumi.

Baca juga:

• Mengubah Udara Menjadi Listrik, Air Gen Solusinya
• Limbah Kelapa Sawit Menjadi Plastik Ramah Lingkungan 
• Peneliti Ubah Sampah Plastik Jadi Gas Hidrogen dan Nanotube Karbon

 
Menara fluks memang terbatas dalam rentang pengukurannya sekitar 1KM atau lebih. Tetapi data yang dikumpulkan menara ini membantu memverifikasi perkiraan satelit tentang seberapa banyak fotosintesis yang terjadi dalam suatu ekosistem. 

Dengan satelit dan menara fluks, peneliti mengamati apa yang sebenarnya terjadi dan berkaitan dengan fotosintesis.

Mereka menemukan bahwa penurunan pemupukan CO2 terkait dengan ketersediaan nutrisi dan air. Diketahui bahwa nutrisi seperti nitrogen dan fosfor menurun di beberapa area yang tidak terhhitung jumlahnya karena banyak. Dan tanaman  menyesuaikan diri atau mengubah cara mereka tumbuh, saat lingkungan berubah.

Sama seperti manusia yang dapat mengurangi pengeluaran untuk bahan makanan ketika makanan berlimpah, tanaman menginvestasikan lebih sedikit nitrogen dalam fotosintesis ketika mereka ditanam dengan CO2 yang tinggi. 

Ketika ini terjadi, pemupukan CO2 kurang efektif dari sebelumnya. Karena beberapa tanaman  memiliki respons yang lebih kuat daripada yang lain, respons tersebut mungkin sulit diperhitungkan dalam simulasi komputer.

Selama bertahun-tahun, beberapa orang berasumsi bahwa pemupukan karbon akan mengurangi perubahan iklim dengan memperlambat laju peningkatan CO2 di atmosfer yang merupakan salah satu gas penyebab efek rumah kaca.  

Namun ternyata tumbuhan malah mengurangi produksi karbon mereka dan pemupukan CO2 di tanah menjadi lebih sedikit. Artinya CO2 masih berada di udara. Belum lagi adanya deforestasi yang menyebabkan tumbuhan lebih sedikit jumlahnya, pabrik yang tidak ramah lingkungan, kendaraan yang membludak dan jumlah populasi manusia yang meningkat membuat kadar CO2 semakin pekat di udara.

Mungkin reboisasi akan sedikit membantu dalam hal penanganan pemanasan global, namun yang paling membantu adalah pengurangan pelepasan CO2 ke udara. Caranya? dengan menggunakan produk ramah lingkungan, pabrik yang sesuai aturan dan tidak merusak alam dan menggunakan kendaraan minim emisi dan banyak lagi.