Dampak Pemansan Global Dapat Membuat Ancaman Iklim Menjadi Lebih Buruk

Sebuah penelitian selama bertahun-tahun di ladang pertanian Minnesota telah menemukan bahwa emisi nitro oksida – gas rumah kaca yang lebih berbahaya daripada karbon dioksida – kemungkinan akan meningkat ketika planet kita menjadi lebih hangat. Dan model iklim kita belum siap. Seperti karbon dioksida, dinitrogen oksida (ya, hal yang sama dengan gas tertawa) memerangkap panas di atmosfer Bumi. Meskipun diperkirakan hanya sekitar 6% dari efek rumah kaca saat ini, itu sekitar 300 kali lebih buruk untuk iklim daripada CO2. Salah satu sumber utama adalah limpasan dari pertanian dan ladang. Bakteri memecah senyawa nitrogen dari pupuk kandang dan pupuk sintetis menghasilkan nitro oksida sebagai produk limbah. Ilmuwan iklim dan pembuat kebijakan telah mencoba memasukkan dinitrogen oksida ke dalam model perubahan iklim mereka. Tetapi sampai sekarang kita belum memiliki ide yang baik tentang apakah emisi nitro oksida akan menjadi lebih buruk atau lebih baik dengan meningkatnya suhu global.

“Ada banyak ketidakpastian tentang bagaimana dinitrogen oksida akan menanggapi perubahan suhu dan tingkat kelembaban,” kata David Kanter, seorang profesor studi lingkungan di New York University yang telah mempelajari polusi nitrogen. Dia tidak terlibat dalam penelitian baru. Jawabannya tampaknya lebih buruk. Tim Griffis, seorang ahli biometeorologi di University of Minnesota, memimpin sebuah tim yang mencatat kadar nitro oksida setiap jam selama enam tahun dari sebuah menara 200 kaki di atas ladang pertanian setempat. Mereka menemukan bahwa emisi dinitrogen oksida adalah yang tertinggi selama tahun-tahun pemanasan — tanda yang mengkhawatirkan akan terjadi. Penelitian mereka muncul di Prosiding National Academy of Sciences. Tim peneliti memantau udara di lokasi dari 2010 hingga 2016, melacak paket udara saat mereka naik dari ladang dan parit drainase. Pada 2012, tahun terpanas studi mereka (sekitar 2,5 ℃ di atas normal), emisi nitro oksida 50% lebih tinggi dari yang diharapkan.

Griffis mengatakan bahwa model emisi nitrogen yang digunakan oleh Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim dan yang lainnya melakukan pekerjaan dengan baik dalam memperkirakan berapa banyak nitro oksida yang dipancarkan langsung dari ladang tempat pupuk disemprotkan. Penelitiannya membantu kita memahami emisi tidak langsung — dinitrogen oksida dari limpasan.

“Apa yang terjadi pada nitrogen setelah ia meninggalkan lapangan, dan melacak ke mana ia pergi dan memperkirakan berapa banyak emisi nitro oksida dari sana adalah tugas yang jauh lebih menantang,” kata Griffis. Kelompoknya menemukan bahwa selokan dan aliran drainase merupakan sumber nitro oksida yang jauh lebih besar daripada model tradisional. Griffis menjelaskan bahwa model penggunaan pupuk dan emisi meramalkan bahwa sekitar 5% dari nitrogen yang diterapkan pada lahan akan berakhir sebagai emisi nitro oksida. Pada 2012, timnya mengamati konversi 7,5%. Selama keseluruhan penelitian, ia menemukan bahwa sebagian besar variabilitas dalam emisi nitro oksida berasal dari sumber tidak langsung tersebut. Emisi mereka meningkat secara signifikan pada tahun-tahun yang lebih hangat

Interaksi antara suhu dan curah hujan di iklim kita adalah pusat dari masalah dinitrogen oksida. Saat dunia menjadi lebih hangat, lebih banyak air menguap ke atmosfer dan kemudian turun kembali. Lebih banyak hujan berarti lebih banyak pupuk mengalir dari ladang ke saluran air di mana bakteri dapat mengubahnya menjadi dinitrogen oksida. Lebih buruk lagi, kata Griffis, curah hujan meningkat di musim semi — pupuk yang sama biasanya digunakan. Bukan itu saja. Seperti yang ditunjukkan Kanter, bakteri membuat lebih banyak nitro oksida pada suhu yang lebih hangat, karena proses biokimia cenderung mempercepat ketika itu lebih hangat. Terlebih lagi, konversi dari senyawa nitrogen menjadi dinitrogen oksida meningkat ketika oksigen di sekitarnya berkurang. Ketika tanah basah kuyup karena hujan lebat, bakteri yang hidup di sana menemukan lebih sedikit oksigen.

Berita buruknya adalah penggunaan nitrogen terus meningkat di seluruh dunia. Tanaman seperti jagung dan kedelai membutuhkan banyak pupuk, dan pertumbuhan populasi dunia berarti meningkatnya permintaan akan makanan. Griffis mengatakan kami telah menambahkan sekitar satu triliun gram nitrogen ke ladang di cornbelt AS setiap dekade. Harapannya adalah bahwa kita akan menemukan cara untuk menggunakan nitrogen lebih efisien sehingga kita dapat membatasi berapa banyak yang kita tambahkan ke lingkungan dan emisi nitro oksida lambat. “Nitrogen adalah sumber daya penting,” kata Griffis. “Mengingat permintaan itu meningkat, kita harus menggunakannya dengan cara yang lebih baik.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *