PELAJARAN biologi di sekolah mengajarkan, kalau orang tidur siang hari di bawah pohon, selain sejuk akan menghirup oksigen yang dikeluarkan pohon tadi, sebaliknya gas karbondioksida yang dihembuskan orang tadi malah diserap pohon itu. Tapi kalau tidur malam hari di kamar yang ada tanamannya, maka orang akan berebut koksigen dengan tanaman yang malah juga mengeluarkan gas karbondioksida.
Tanaman, pepohonan, dan hutan sering disebut paru-paru bumi, karena bisa memanfaatkan gas karbondioksida di alam dan menghasilkan, gas oksigen yang dibutuhkan untuk pernapasan. Tapi bagaimana jika jumlah gas karbondioksida melimpah di alam akibat meluasnya industrialisasi, terbakarnya hutan, adan pembakaran bahan bakar fosil? Apakah tanaman, pepohonan dan hutan tetap dapat memanfaatkan kelimpahan gas karbondioksida ini untuk bahan fotosintesis dan pertumbuhannya?
Sejumlah ahli mendeteksi telah terjadi peningkatan konsentrasi karbondioksida (CO2) di atmosfer bumi akibat meningkatnya pembakaran bahan bakar fosil, seperti minyak bumi dan batu bara. Sebelum tahun 1890 konsentrasi CO2 masih di bawah 300 ppm, sekitar 270 ppm. Sejak itu konsentrasinya meningkat terus, sampai tahun 1990-an sudah mendekati 360 ppm.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Dampaknya? Lapisan CO2 di atmosfer berfungsi sebagai penahan pantulan radiasi matahari dari permukaan bumi, bagaikan kondisi di dalam rumah kaca(green-house). Akibatnya suhu permukaan bumi meningkat tajam.
Suhu rata-rata permukaan bumi selama 100 tahun terakhir ini meningkat antara 0,3-0,6 derajat Celsius. Menurut model komputer suhu rata-rata permukaan bumi 100 tahun mendatang, jika tidak ada pengurangan emisi karbon, akan meningkat antara 1,5-4,5 derajat Celsius.
Meningkatnya suhu rata-rata akan mendorong terjadinya perubahan iklim global yang akan berdampak pada kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya, meningkatnya permukaan air laut akan menenggelamkan pulau-pulau dan habitat manusia di pesisir.
Selain bencana yang diperkirakan akan timbul, ilmuwan juga memikirkan apakah konsentrasi CO2 yang tinggi malah menguntungkan dunia pertanian? Mulailah para ahli tanaman meneliti dampak meningkatnya CO2 pada pertumbuhan tanaman pertanian dan tumbuhan liar.
Tidak sama
Meningkatnya konsentrasi CO2 bukan hanya menyebabkan perubahan iklim global yang sampai sekarang masih diperdebatkan, tetapi berarti meningkatkan nutrisi penting untuk pertumbuhan tanaman. CO2 adalah pupuk tanaman yang ada di udara sebagai sumber karbon untuk diubah melalui proses fotosintesis menjadi gula, karbohidrat, dan komponen lainnya yang dibutuhkan tanaman untuk hidup.
Dalam dunia pertanian sejumlah penelitian menunjukkan konsentrasi CO2 yang tinggi menguntungkan karena membantu sejumlah tanaman pertanian tumbuh lebih cepat dan menghasilkan lebih banyak. Tetapi konsentrasi CO2 yang tinggi, tanpa ada hubungannya dengan perubahan iklim, juga secara dramatik bisa mengubah komposisi ekosistem.
“Sesungguhnya semua aspek struktur dan fungsi ekosistem daratan mulai dari waktu berbunga, aktivitas mikroba sampai keanekaragaman hayati, berpotensi untuk berubah,” ujar James Teeri, seorang ekolog dari Universitas Michigan, seperti dilaporkan jumal Science edisi 5 Mei 1995.
Salah satu alasan kemungkinan terjadinya perubahan komposisi ekosistem ialah tidak semua jenis tanaman bereaksi sama pada kondisi konsentrasi CO2 yang tinggi. Tanaman modern memiliki dua jenis cara mengasimilasi karbon dalam proses fotosintesis.
Cara pertama, cara C3 –hasil fotosintesis pertama berupa senyawa mengandung tiga karbon– membuang separuh karbon yang diserapnya. Kedua, cara C4 –hasil pertama proses fotosintesisnya berupa senyawa empat karbon– menyimpan karbon.
Tanaman C3 sensitif terhadap CO2 yang tinggi dan khas memberikan respons peningkatan fotosintesis dan pertumbuhan. Tanaman C4 tidak memberikan respons dramatis. Bukan hanya itu, bahkan dalam kedua kelompok itu setiap jenis tanaman, lain reaksinya kata seorang biolog ahli C02 Fakhri Bazzaz dari Universitas Harvard.
Rekan-rekan Bazzaz menemukan kecambah sejenis pohon beech Amerika mampu meningkatkan jumlah biomassa yang diproduksinya dalam kondisi CO tinggi, sedangkan kecaambah pinus putih yang juga termiasuk jenis C3 hanya meningkat 20 persen pada kondisi sama.
Banyak tanaman pertanian termasuk kelompok C3, termasuk di antaranya gandum dan padi. Diharapkan pada kondisi konsentrasi CO2 tinggi bisa meningkatkan hasil panenan. Selain itu tanaman pertanian itu juga mampu bersaing dengan gulma yang termasuk kelompok C4.
Meningkat
Para ahli pertanian berkesimpulan,meningkatnya konsentrasi CO2 memberikan manfaat. ”Hampir semua penelitian yang telah dilakukan menunjukkan lebih banyak CO2 di udara, tanaman tumbuh lebih baik,” ungkap Sherwood Idso, yang meneliti dampak CO2 pada tanaman pangan di Laboratonum Konservasi Departemen Pertanian AS, di Phoenix. Diperkirakan panenan meningkat antara 10 persen sampai 50 persen, bahkan lebih.
ldso selama tujuh tahun meneliti pertumbuhan pohon jeruk masam pada kondisi konsentrasi CO2 ambien dua kali lipat, kecukupan air, dan pupuk. Pada beberapa tahun pertama tumbuhan percobaan lebih tinggi dibandingkan tumbuhan kontrol. Setelah tujuh tahun tinggi kedua kelompok tumbuhan itu sama, tetapi kelompok pada kondisi CO2 tinggi lebih lebat dan menghasilkan buah dua kali lebih banyak dari kontrol.
Penelitian Bruce Kimball rekan Idso dari Deptan AS beberapa tahun lalu menunjukkan panenan kapas yang diperlakukan dengan udara bebas dengan karbon diperkaya (free air carbon enrichment) meningkat 50 persen. Demikian juga gandum meningkat 10 persen. Ahli dari Duke Forest, North Carolina, Boyd Strain memperkirakan peningkatan hasil panen di akhir abad ini lebih banyak disebabkan tingginya konsentrasi CO2 bukan penggunaan benih unggul atau penggunaan pupuk dan pestisida.
Dampak lain kenaikan CO2 yang belum diperhitungkan akan mengubah pertanian berkaitan dengan hama, gulma, dan ternak. Beberapa tumbuhan pertanian penting yang masuk kelompok C4 seperti jagung dan tebu, mungkin sulit berkompetisi dengan gulma kelompok C3, misalnya.
Hutan alam
Memang beberapa jenis tanaman pangan bereaksi baik pada kondisi CO2 tinggi, sayangnya jika ingin menyeimbangkan jumlah karbon yang dilepaskan diatmosfer bukanlah dengan memanfaatkan tanaman pangan tetapi hutan lebat atau ekosistem alami lainnya yang bisa menyerap berton-ton karbon.
Dampak tingginya konsentrasi CO2 di atmosfer pada tanaman –karbon cukup tersedia untuk fotosintesis– sama di mana pun tanaman itu tumbuh, tanaman liar atau budidaya. Tetapi penelitian yang cukup lama menunjukkan tanaman di ekosistem alami tidak selalu memberikan reaksi seperti tanaman budidaya pada kondisi CO2 tinggi.
Penelitian Water Oechel dari San Diego State University menunjukkan setelah menunjukkan proses fotosintesis tinggi enam minggu kemudian kembali pada tingkatan fotosintesis sebelumnya. Dari hasil analisis 38 penelitian, Peter Curtis dari Ohio State University, menemukan penelitian jangka pendek menunjukkan tanaman bereaksi positif pada keadaan CO2 tinggi, tetapi tidak demikian yang didapati ketika penelitian dilakukan lebih lama.
Reaksi itu tidak terjadi pada tanaman budidaya. Tanaman jeruk Idso terus berkembang cepat setelah tujuh tahun. Tidak semua ekosistem alami bereaksi sebaliknya. Rumput di kawasan ekosistem
rawa payau Chesapeake Bay yang diamati Bert Drake dan kawan-kawannya dari Smithsonian Institution tingkat fotosistesisnya tinggi sepanjang tahun.
Penelitian lain, yang dilakukan Clenton Owensby dan rekan-rekannya dari Kansas State University, menemukan pada tahun yang basah rumput di pada rumput (prairie) tidak tumbuh lebih baik dibandingkan rumput yang tumbuh di ruang CO2 konsentrasi tinggi. Tetapi pada tahun-tahun yang kering dan normal rumput-rumput itu bereaksi baik sampai lebih dari 40 persen. ”Dampak CO2 mengurangi penggunaan air,” kata Owensby.
Penelitian fisiologis menunjukkan mengapa udara yang kaya CO2 menolong tanaman menghemat air. Air menguap melalui daun tanaman menembus mulut daun (stomata) yang juga digunakan untuk pertukaran CO2 dan oksigen. Karena tanaman lebih mudah menyerap CO2 pada kondisi konsentrasi tinggi memiliki jumlah stomata lebih sedikit di setiap helai daun dan tertutup dengan cepat.
Demikian banyaknya ketidakpastian, sebagian besar ahli ekologi berharap ekosistem daratan bisa menyerap sebagian –tidak semua– kelebihan karbon yang akan diemisikan abad mendatang. Fakhri Bazzaz memperkirakan reaksi global akibat kenaikan CO2 dua kali tidak akan lebih dari 10-20 persen kenaikan pertumbuhan. Jadi bisa dipastikan tanaman tidak mampu menyeimbangkan neraca emisi karbon.
Sekarang paling tidak ada kesepakatan tingginya konsentrasi CO2 menguntungkan bagi petani, setidaknya di negara maju. Tetapi para ekolog menilai terlalu cepat mengatakan adakah manusia harus bersyukur atau bersedih pergeseran keanekaragaman hayati akibat perubahan atmosfer.
Satu hal yang panting: apakah udara yang kaya CO2 memanaskan bumi atau tidak, CO2 akan memacu pertumbuhan tanaman hijau dan berfungsi sebagai kekuatan besar mengubah bumi. (sur)
Sumber: KOMPAS, MINGGU, 11 JUNI 1995
