Pelajaran Bagi Bumi : Pemacuan Efek Rumah Kaca Di Planet Venus

Pada senja hari kita sering melihat sebuah “bintang” terang di langit Barat. Orang menyebutnya itu Bintang Kejora. Bila muncul di timur pada dini hari orang menyebutnya Bintang Timur. Sebenarnya itu bukan bintang, tetapi sebuah planet. Karena sangat terangnya, planet ini sangat mudah dikenali. Sesaat setelah Matahari terbenam, sebelum bintang-bintang lain terlihat, planet itu tampak terang. Semakin malam semakin cemerlang. Bila dilihat dengan teleskop, yang tampak adalah benda terang berbentuk sabit, seperti bulan sabit. Sama seperti bulan sabit, cahaya Venus sabit pun berasal dari cahaya Matahari.

Karena ukuran dan sifatnya yang hampir sama dengan Bumi, planet ini sering disebut saudara kembar Bumi. Namun, saudara Bumi ini jauh lebih panas daripada Bumi. Bukan hanya karena jaraknya ke Matahari lebih dekat daripada Bumi, tetapi juga karena efek rumah kaca (GRK, green house effect). Bumi bisa belajar banyak tentang akibat efek rumah kaca pada saudara kembarnya, Venus.

Efek Rumah Kaca

Global warming (pemanasan global) belakangan ini menjadi topik pembicaraan hangat. Dunia makin menghangat suhunya. Penyebabnya adalah efek rumah kaca. Namun banyak yang salah menafsirkanya. Seolah-olah efek rumah kaca adalah efek pemanasan akibat banyaknya gedung-gedung berkaca di kota-kota besar yang memantulkan cahaya
Matahari ke lingkungan sekitarnya. Tetapi pengertian sebenarnya bukan itu, walaupun tampaknya secara logika efek pemanasan terjadi juga pada lingkungan terbatas di sekitarnya. Efek rumah kaca bersifat global, seluruh tempat di permukaan bumi merasakannya.

Efek rumah kaca adalah efek pemanasan akibat terperangkapnya panas yang tidak dapat dilepaskan ke luar angkasa. Penamaan itu untuk memberikan gambaran prosesnya seperti yang terjadi pada rumah kaca yang biasa digunakan untuk melindungi tanaman (bunga-bungaan atau sayur-sayuran) di daerah pegunungan atau negara bermusim dingin agar tetap hangat. Cahaya Matahari masuk menembus kaca dan menghangatkan tanah dan udara di dalamnya. Namun panas itu tidak bisa ke luar karena terperangkap oleh kaca itu. Makin lama suhu di dalam rumah kaca itu akan makin panas.

Venus kini mengalami efek seperti itu. Bumi juga merasakannya. Bukan kaca yang menyebabkan panas di Venus atau di Bumi itu terperangkap tetapi awan, uap air, dan gas-gas penyerap panas yang disebut “gas rumah kaca” (GRK) seperti CO2 (karbon dioksida), CH4 (metan), CFC (klorofluorkarbon), dan NOx (oksida Nitrogen).

Planet terpanas

Venus letaknya lebih dekat ke Matahari daripada Bumi. Jaraknya ke Matahari sekitar 105 juta km. Sedangkan jarak Bumi dari Matahari sekitar 150 juta km. Karena itu Venus lebih panas daripada Bumi. Tetapi yang menjadikan Venus sangat panas bukan karena jaraknya relatif dekat dengan Matahari. Planet Merkurius yang paling dekat dengan Matahari panasnya hanya sekitar 430 derajat C. Sedangkan Venus panasnya mencapai 460 derajat C.

Carl Sagan dalam desertasi doktornya tahun 1960-an menjelaskan bahwa ada proses efek rumah kaca yang sangat hebat di Venus yang menyebabkan planet ini makin lama makin panas. Hasil pengamatan pesawat antariksa yang dikirim meneliti Venus, Venera dan Pioneer, menunjukkan bahwa atmosfer Venus hampir seluruhnya terdiri dari CO2 (96,5 %). Bandingkan dengan CO2 di atmosfer Bumi yang hanya sekitar 0,05 %. Awan tebal yang selalu menyelimuti Venus berada pada ketinggian 30-60 km dan terdiri dari awan asam sulfat (H2SO4, sejenis dengan air keras pada aki).

Kandungan CO2 yang sangat tinggi menyebabkan hebatnya efek rumah kaca. Cahaya Matahari yang menerobos sela-sela awan tebal kemudian memanaskan permukaan Venus. Panasnya yang dipantulkan lagi tidak bisa ke luar ke angkasa tetapi segera diserap oleh CO2 yang menyebabkan suhu atmosfernya makin panas.

Dari berbagai penelitian disimpulkan bahwa Venus pada awalnya mungkin mempunyai air seperti halnya bumi. Efek rumah kaca akibat kandungan uap air dan CO2 menyebabkan suhu atmosfer Venus makin panas. Akibatnya, uap air makin banyak di udara. Tambahan uap air menyebabkan penyerapan panas lebih banyak lagi sehingga suhunya atmosfer makin panas.

Karena pemanasan yang makin hebat batuan kapur (CaCO3) pun mengalami perubahan menjadi CaO dan melepaskan CO2. Semakin banyak CO2 dan uap air di udara pemanasan oleh efek rumah kaca semakin hebat. Dan seterusnya pemanasan menyebabkan semakin banyak uap air dan CO2. Terjadilah pemacuan efek rumah kaca (runaway greenhouse effect) yang menyebabkan pemanasan makin cepat.

Uap air bereaksi dengan gas SO2 yang mungkin dilepaskan oleh gunung berapi di Venus. Akibatnya terjadilah awan asam sulfat. Sementara itu uap air (H2O) dengan pengaruh sinar ultra violet Matahari akan pecah menjadi atom Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Atom Hidrogen akan lepas ke luar angkasa, kecuali yang bermassa besar yang disebut Deutorium. Sedangkan oksigen bereaksi dengan batuan di permukaan Venus. Karena uap air tidak berproses lagi menjadi awan dan hujan, air di Venus makin hilang.

Pelajaran bagi Bumi

Bumi menerima panas dari Matahari. Tetapi hanya sekitar 45 % yang mencapai permukaan Bumi. Sebanyak 40 % dipantulkan lagi ke angkasa luar oleh awan dan debu-debu di atmosfer atas, terutama debu-debu dari letusan gunung berapi. Dan 15 % lainnya diserap oleh atmosfer. Sinar ultra violet diserap oleh lapisan ozon. Sinar infra merah
terutama diserap oleh uap air dan CO2.

Bumi yang terpanasi kemudian akan memancarkan lagi panas (dalam bentuk sinar infra merah) ke atas. Panas itu sebagian diserap oleh uap air, gas-gas GRK (terutama CO2), dan awan. Sebagian sisanya dilepaskan ke luar angkasa. Awan yang menghangat juga kemudian akan memancarkan lagi panasnya ke bawah. Inilah proses efek rumah kaca yang menyebabkan pada malam hari pun atmosfer Bumi terasa masih cukup hangat. Tanpa efek rumah kaca, panas Matahari tidak tersimpan yang bisa mengakibatkan perubahan suhu yang drastis antara siang dan malam.

Masalahnya bila efek rumah kaca terjadi peningkatan. Bila panas yang diserap oleh uap air dan GRK meningkat, suhu atmosfer akan meningkat. Ini akan mengakibatkan melelehnya gunung es di kutub yang akan menaikkan ketinggian air laut. Kalau itu terjadi, banyak pulau dan daerah pantai yang tenggelam.

Di samping itu, peningkatan efek rumah kaca bisa mengubah iklim secara global. Bukan hanya suhu atmosfer yang meningkat, pola curah hujan pun akan berubah. Karena itu pemantauan dan penelitian tentang efek rumah kaca serta dampaknya pada perubahan iklim kini makin digiatkan. Di Indonesia, LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) Bandung sangat peduli dengan penelitian GRK dan pengaruhnya pada perubahan iklim. Pemantauan GRK dan penelitian model iklim yang dipengaruhinya,
khususnya di Indonesia, merupakan salah satu bagian penelitiannya.

Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan suhu di permukaan Bumi selama ribuan tahun sangat dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 dan metan dalam kurun waktu itu. Sementara itu penelitian lain menunjukkan bahwa peningkatan 15% CO2 selama seabad ini telah meningkatkan suhu rata-rata atmosfer di permukaan Bumi sekitar 0,25 – 0,50 derajat C.

Perkembangan industri dan pemakaian kendaraan bermotor memacu peningkatan jumlah CO2 di atmosfer. Penelitian di Mauna Loa, Hawaii, dalam waktu lebih dari 30 tahun menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 terus mengingkat dengan laju peningkatan 0,4 persen per tahun. Jika keadaan ini terus berlangsung, pada awal abad 21 mendatang konsentrasi CO2 di atmosfer akan menjadi dua kali lipat dari konsentrasinya sebelum zaman industri.

Di Indonesia peningkatan GRK juga terjadi sebagai hasil dampak perkembangan indistri dan pemakaian kendaraan bermotor. Salah satu hasil pemantauan yang dilakukan LAPAN Bandung sejak 1989 menunjukkan kecenderungan peningkatan konsentrasi CO2 di kota Bandung. baik pada musim kemarau (Juni) maupun musim hujan (Desember). Walaupun pengaruhnya pada peningkatan suhu kota Bandung belum terlihat untuk jangka pendek ini, namun dalam jangka panjang perubahan suhu itu akan terasa. Bandung yang terkenal sejuk, makin lama akan makin panas bila efek rumah kaca terus meningkat (Catatan: tulisan ini dibuat 1996, saat ini data satelit yang dianalisis peneliti LAPAN menunjukkan ada efek “urban heat island”, yaitu efek pemanasan kota di Bandung).

Dari berbagai skenario perubahan iklim yang mungkin terjadi akibat pelepasan GRK oleh aktivitas manusia, disimpulkan bahwa suhu global pada abad mendatang akan naik sekitar 0,1 – 0,3 derajat per dekade. Suhu di negara-negara industri di Eropa dan Amerika Utara mungkin akan meningkat lebih tinggi dari rata-rata itu yang diikuti dengan penurunan curah hujan dan tanah relatif lebih kering.

Untuk Indonesia, termasuk juga daerah tropik dan negara-negara di belahan Bumi selatan, belum banyak diketahui skenario perubahannya. Peneliti-peneliti di LAPAN Bandung, dengan menggunakan model iklim yang ada dan yang akan dikembangkan, berusaha mengetahui scenario perubahan iklim di Indonesia akibat peningkatan efek rumah kaca dan faktor-faktor lainnya. Pengaruh variabilitas Matahari pada perubahan iklim merupakan faktor lain yang turut diperhitungkan.

Peningkatan suhu global pada abad 21 mendatang, diperkirakan akan meningkatkan tinggi pemukaan air laut sekitar 6 cm per dekade, terutama akibat pengembangan air laut dan pencairan lapisan es di kutub. Menjelang tahun 2030 tinggi air laut rata-rata dunia meningkat sekitar 20 cm dibandingkan saat ini. Di beberapa wilayah mungkin lebih dari itu dan di wilayah lain mungkin kurang dari itu. Namun itu cukup mengkhawatirkan. Dalam jangka panjang beberapa pulau akan hilang dan laut menggenangi daerah pinggiran pantai.

Hal yang dikhawatirkan adalah terjadinya pemacuan efek rumah kaca di Bumi. Kenaikan suhu atmosfer bukan hanya menaikkan ketinggian air laut, tetapi juga menyebabkan makin cepatnya penguapan dan kekeringan. Uap air di atmosfer merupakan penyerap panas yang baik seperti GRK lainnya. Bila itu ditambah dengan pelepasan CO2 yang tak terkendali dari kendaraan bermotor, industri, dan kebakaran hutan, efek rumah kaca akan dipacu makin cepat. Akibatnya, suhu akan makin cepat meningkat.

Belajar pada Venus, saudara kembar Bumi, pemacuan efek rumah kaca berdampak sangat hebat. Dengan pemacuan efek rumah kaca, bukan tidak mungkin Bumi kita bisa menjadi seperti Venus.