Perubahan Iklim

Perubahan Iklim

Satu hari yang sangat panas belum cukup untuk membuktikan perubahan iklim. Cuaca dapat berubah dari jam ke jam, sedangkan iklim dikenali dari pola cuaca dalam wilayah dan rentang waktu yang panjang. Karena itu, pembahasan perubahan iklim harus dimulai dari data, bukan hanya dari kesan atau satu kejadian.

Berbagai pengamatan menunjukkan perubahan yang saling berkaitan: suhu rata-rata udara dan laut meningkat, banyak gletser kehilangan massa, muka laut naik, dan beberapa kejadian cuaca ekstrem berubah peluang atau intensitasnya. Para ilmuwan membandingkan banyak jenis bukti agar kesimpulan tidak bergantung pada satu grafik saja.

Penyebab utama pemanasan yang terjadi saat ini adalah penguatan efek rumah kaca akibat bertambahnya gas rumah kaca dari aktivitas manusia. Pembakaran batu bara, minyak, dan gas menambah karbon dioksida ke atmosfer. Perubahan penggunaan lahan mengurangi penyerap karbon, sedangkan peternakan, pengelolaan sampah, pupuk, dan refrigeran juga menghasilkan gas rumah kaca lain.

Perubahan iklim memengaruhi air, pangan, kesehatan, pesisir, dan ekosistem. Risikonya tidak sama di setiap tempat. Wilayah pesisir menghadapi ancaman yang berbeda dari daerah pertanian kering atau kawasan perkotaan padat. Karena itu, solusi perlu disesuaikan dengan sumber emisi dan kerentanan setempat.

Dalam bab ini kamu akan belajar:

• membedakan cuaca, variabilitas iklim, pemanasan global, dan perubahan iklim;
• mengenali bukti perubahan iklim dari pola data jangka panjang;
• menjelaskan efek rumah kaca normal dan efek rumah kaca yang menguat;
• menghubungkan aktivitas manusia, gas rumah kaca, dan perubahan keseimbangan energi bumi;
• menganalisis dampak perubahan iklim pada manusia dan ekosistem;
• membedakan mitigasi dan adaptasi;
• mengevaluasi klaim perubahan iklim berdasarkan mutu bukti;
• merancang tindakan yang relevan, terukur, dan dapat dievaluasi.

Pertanyaan Pemantik

1. Mengapa satu banjir atau satu hari panas tidak dapat langsung disebut bukti perubahan iklim?
2. Mengapa efek rumah kaca dibutuhkan kehidupan, tetapi penguatannya menimbulkan masalah?
3. Bagaimana karbon dari bahan bakar yang tersimpan di bawah tanah dapat menambah karbon di atmosfer?
4. Mengapa El Nino dan La Nina tidak sama dengan perubahan iklim?
5. Apa perbedaan menurunkan emisi dan menyesuaikan diri terhadap dampak iklim?
6. Tindakan iklim apa di sekolah yang hasilnya dapat benar-benar diukur?

Sikap Ilmiah

Data iklim sering digunakan dalam perdebatan publik. Periksa sumber, rentang waktu, satuan, dan cara pengumpulan data sebelum menerima suatu klaim. Bedakan data observasi, penjelasan ilmiah, prediksi, dan pendapat. Jika bukti belum cukup, nyatakan keterbatasannya daripada memaksakan kesimpulan.

Teori - Perubahan Iklim

1. Cuaca, Iklim, dan Perubahan Iklim

Cuaca adalah keadaan atmosfer pada tempat dan waktu tertentu, misalnya suhu, hujan, kelembapan, angin, dan tutupan awan hari ini. Iklim adalah pola statistik cuaca dalam rentang waktu panjang pada suatu wilayah. Pola itu mencakup nilai rata-rata, variasi, musim, dan peluang kejadian ekstrem.

Pemanasan global adalah kenaikan suhu rata-rata permukaan bumi dalam jangka panjang. Perubahan iklim lebih luas daripada pemanasan global karena mencakup perubahan pola hujan, musim, sirkulasi atmosfer dan laut, es, muka laut, serta kejadian ekstrem.

Perbedaan skala waktu penting. Hari yang dingin tetap dapat terjadi ketika suhu rata-rata jangka panjang meningkat. Sebaliknya, satu hari panas tidak cukup untuk membuktikan perubahan iklim. Bukti iklim memerlukan rangkaian data yang panjang, wilayah yang memadai, dan pemeriksaan berbagai indikator.

2. Bagaimana Perubahan Iklim Diketahui?

Ilmuwan menggunakan beberapa bukti yang saling menguatkan.

a. Suhu udara dan laut

Stasiun cuaca, kapal, pelampung, dan satelit menyediakan pengukuran pada tempat dan waktu berbeda. Data perlu dikalibrasi dan dibandingkan dengan periode acuan. Salah satu cara menyajikannya adalah anomali suhu:

Anomali positif berarti lebih hangat daripada nilai acuan, bukan berarti suhu tempat itu selalu panas.

b. Es dan muka laut

Gletser daratan kehilangan massa ketika pencairan lebih besar daripada penambahan salju. Air lelehan dari es daratan menambah volume laut. Air laut yang menghangat juga memuai. Kedua proses tersebut berkontribusi pada kenaikan muka laut global.

Es laut yang mencair tidak menaikkan muka laut secara langsung sebesar es daratan karena es laut sudah mengapung. Namun, berkurangnya permukaan es yang cerah menurunkan pemantulan cahaya matahari dan dapat memperkuat pemanasan.

c. Perubahan pola dan kejadian ekstrem

Perubahan iklim tidak berarti semua tempat selalu menjadi lebih panas atau lebih kering. Perubahan dapat tampak sebagai pergeseran musim, hujan lebat yang lebih intens, gelombang panas yang lebih sering, atau kekeringan yang lebih berisiko pada wilayah tertentu.

Ilmuwan tidak menyimpulkan bahwa perubahan iklim "menyebabkan" setiap bencana secara tunggal. Kajian atribusi menilai apakah perubahan iklim mengubah peluang atau intensitas suatu kejadian, sambil mempertimbangkan faktor lain seperti tata guna lahan, drainase, kepadatan penduduk, dan kesiapsiagaan.

3. Keseimbangan Energi dan Efek Rumah Kaca

Matahari memasok energi terutama sebagai radiasi gelombang pendek. Sebagian dipantulkan oleh awan, atmosfer, es, dan permukaan terang. Sisanya diserap oleh permukaan bumi dan atmosfer. Permukaan yang hangat kemudian memancarkan radiasi inframerah.

Gas rumah kaca menyerap sebagian radiasi inframerah tersebut dan memancarkannya kembali ke berbagai arah. Proses alami ini menjaga permukaan bumi cukup hangat bagi air cair dan kehidupan. Jadi, efek rumah kaca normal bukan masalah dan bukan disebabkan oleh gedung yang memakai banyak kaca.

Masalah muncul ketika konsentrasi gas rumah kaca meningkat. Lebih banyak energi tertahan dalam sistem bumi sehingga terjadi ketidakseimbangan energi. Sistem kemudian menghangat sampai energi yang keluar kembali menyeimbangkan energi yang masuk.

Gas rumah kaca penting antara lain:

Gas	Sumber yang dipengaruhi aktivitas manusia	Catatan
$\mathrm{CO_2}$	pembakaran bahan bakar fosil, produksi semen, perubahan penggunaan lahan	bertahan lama dan terakumulasi
$\mathrm{CH_4}$	peternakan, kebocoran bahan bakar, sawah, timbunan sampah	lebih kuat per molekul dalam jangka pendek, tetapi lebih singkat daripada $\mathrm{CO_2}$
$\mathrm{N_2O}$	penggunaan pupuk dan pengelolaan tanah	terkait proses mikroba dalam tanah
refrigeran tertentu	pendingin dan proses industri	jumlah kecil dapat memiliki daya pemanasan tinggi

Uap air juga merupakan gas rumah kaca, tetapi pada pemanasan saat ini terutama bertindak sebagai umpan balik. Udara yang lebih hangat dapat mengandung lebih banyak uap air, lalu uap air memperkuat pemanasan awal. Pemicu awal jangka panjangnya terutama berasal dari gas yang langsung ditambah oleh aktivitas manusia.

4. Ozon dan Efek Rumah Kaca Bukan Hal yang Sama

Lapisan ozon stratosfer menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet berbahaya. Penipisan ozon terutama berkaitan dengan senyawa perusak ozon seperti CFC. Perubahan iklim terutama berkaitan dengan perubahan keseimbangan energi akibat gas rumah kaca.

Keduanya dapat berhubungan karena beberapa zat memengaruhi ozon sekaligus iklim, tetapi lubang ozon bukan penyebab utama pemanasan global. Menggabungkan dua masalah ini tanpa membedakan mekanismenya akan menghasilkan solusi yang keliru.

5. Mengapa Aktivitas Manusia Menguatkan Pemanasan?

Karbon berpindah di antara batuan, bahan bakar fosil, atmosfer, laut, tanah, dan makhluk hidup. Sebelum digunakan, sebagian karbon bahan bakar fosil tersimpan lama di bawah tanah. Pembakaran memindahkan karbon itu ke atmosfer sebagai $\mathrm{CO_2}$:

Pada pembakaran sempurna hidrokarbon, karbon bahan bakar juga berakhir sebagai karbon dioksida. Contoh sederhana untuk metana:

Hukum kekekalan massa tetap berlaku. Atom karbon tidak hilang; tempat dan bentuk senyawanya berubah.

Hutan dan laut menyerap sebagian $\mathrm{CO_2}$, tetapi tidak seluruh emisi manusia. Penebangan dan pembakaran hutan dapat melepaskan karbon sekaligus mengurangi kemampuan ekosistem menyerap karbon pada masa berikutnya.

Sumber emisi perlu dianalisis sebagai sistem. Kendaraan listrik, misalnya, tidak menghasilkan emisi dari knalpot, tetapi dampak totalnya juga dipengaruhi sumber listrik, produksi baterai, umur pakai, dan pola transportasi. Analisis yang baik membandingkan seluruh daur hidup, bukan satu tahap saja.

6. Variabilitas Alami dan Perubahan Iklim

Iklim berfluktuasi secara alami. Salah satu contohnya adalah El Nino-Southern Oscillation (ENSO), yaitu perubahan berkala pada suhu permukaan laut dan sirkulasi atmosfer di Pasifik tropis.

• El Nino sering berkaitan dengan berkurangnya hujan di banyak wilayah Indonesia.
• La Nina sering berkaitan dengan meningkatnya hujan di banyak wilayah Indonesia.
• Dampaknya berbeda menurut lokasi, musim, dan kekuatan peristiwa.

ENSO bekerja dalam skala beberapa tahun, sedangkan perubahan iklim dinilai dari kecenderungan yang lebih panjang. El Nino tidak sama dengan perubahan iklim. Keduanya dapat terjadi bersamaan: variabilitas alami menaikkan atau menurunkan kondisi suatu tahun di atas perubahan garis dasar jangka panjang.

7. Dampak dan Risiko

Risiko iklim terbentuk dari tiga komponen:

• Bahaya: kejadian fisik, seperti gelombang panas, banjir, atau kekeringan.
• Paparan: manusia, bangunan, lahan, dan ekosistem yang berada di lokasi bahaya.
• Kerentanan: seberapa mudah pihak yang terpapar mengalami kerugian dan seberapa kuat kapasitasnya untuk pulih.

Contohnya, hujan lebat menjadi bencana yang lebih besar ketika daerah resapan berkurang, saluran tersumbat, permukiman berada di dataran banjir, dan sistem peringatan lemah.

Dampak yang relevan bagi Indonesia

1. Air dan bencana hidrometeorologi: kekeringan, hujan lebat, banjir, longsor, dan kebakaran lahan dapat berubah risikonya.
2. Pesisir: kenaikan muka laut memperbesar risiko banjir rob, abrasi, dan intrusi air asin. Penurunan tanah dapat memperburuk dampak lokal.
3. Pangan: perubahan musim dan panas ekstrem dapat mengganggu jadwal tanam, kebutuhan air, produktivitas, dan hama.
4. Kesehatan: panas, asap kebakaran, kualitas air yang buruk, dan perubahan habitat vektor penyakit meningkatkan beban kesehatan.
5. Ekosistem: pemanasan laut dapat memicu pemutihan karang; perubahan suhu dan hujan dapat menggeser habitat serta waktu reproduksi organisme.

Dampak tidak berdiri sendiri. Gangguan panen dapat memengaruhi pendapatan, harga pangan, gizi, dan migrasi. Karena itu, analisis perubahan iklim perlu menghubungkan sistem alam dan sosial.

8. Membaca Data dan Mengevaluasi Klaim

Ketika membaca grafik iklim, periksa:

1. variabel dan satuannya;
2. wilayah pengamatan;
3. panjang rentang waktu;
4. periode acuan;
5. sumber dan cara pengukuran;
6. variasi dan ketidakpastian;
7. apakah kesimpulan sesuai dengan data.

Data berikut adalah data latihan, bukan hasil pengamatan lokasi tertentu.

Periode lima tahunan	Anomali suhu rata-rata ($^\circ\mathrm{C}$)	Hari hujan sangat lebat per tahun
1	$-0{,}1$	3
2	$0{,}0$	4
3	$0{,}2$	4
4	$0{,}3$	6
5	$0{,}5$	7

Data tersebut menunjukkan kecenderungan kenaikan dua variabel. Namun, tabel saja belum membuktikan bahwa kenaikan suhu langsung menyebabkan setiap hari hujan lebat. Diperlukan mekanisme fisik, data lebih lengkap, uji statistik, dan pemeriksaan faktor lain.

9. Mitigasi dan Adaptasi

Mitigasi mengurangi sumber emisi atau meningkatkan penyerap gas rumah kaca. Adaptasi mengurangi kerugian akibat dampak yang sudah terjadi atau diperkirakan akan terjadi.

Masalah	Mitigasi	Adaptasi
listrik sekolah boros	mengurangi konsumsi dan memakai energi rendah emisi	memperbaiki ventilasi agar ruang tetap nyaman saat panas
perjalanan bermotor jarak dekat	berjalan, bersepeda, berbagi kendaraan, atau angkutan umum	mengatur jam kegiatan ketika suhu lebih aman
banjir halaman sekolah	menjaga pohon dan mengurangi emisi operasional	membuat area resapan, memperbaiki drainase, dan menyiapkan prosedur evakuasi
sampah organik	mencegah sisa makanan dan mengelola gas dari penguraian	menjaga layanan pengangkutan saat cuaca ekstrem

Satu tindakan dapat mendukung keduanya. Menanam dan merawat pohon lokal dapat menyimpan karbon, memberi keteduhan, menurunkan suhu sekitar, dan membantu penyerapan air. Namun, jumlah, jenis, lokasi, tingkat hidup, dan perawatan pohon perlu diperhitungkan. Menanam tanpa pemeliharaan bukan program yang terukur.

10. Menyusun Rencana Aksi Iklim

Rencana aksi yang baik tidak dimulai dari slogan, tetapi dari masalah dan data dasar.

1. Tentukan batas sistem. Apakah yang dianalisis ruang kelas, sekolah, rumah, atau lingkungan kelurahan?
2. Kumpulkan data awal. Contohnya penggunaan listrik, moda perjalanan, massa sisa makanan, suhu ruang, atau titik genangan.
3. Temukan penyebab dan kelompok rentan. Bedakan sumber emisi, bahaya, paparan, dan kerentanan.
4. Pilih tindakan. Utamakan tindakan yang berdampak, layak, adil, dan tidak memindahkan masalah ke tempat lain.
5. Tetapkan indikator. Contohnya kWh listrik per bulan, kilogram sisa makanan per minggu, persentase siswa berjalan atau memakai angkutan bersama, atau jumlah titik genangan setelah hujan.
6. Evaluasi dan komunikasikan. Bandingkan data sebelum dan sesudah tindakan, laporkan keterbatasan, lalu perbaiki rencana.

Ringkasan Konsep

• Cuaca adalah keadaan atmosfer sesaat; iklim adalah pola jangka panjang.
• Perubahan iklim dibuktikan dengan banyak indikator, bukan satu kejadian.
• Efek rumah kaca alami diperlukan, tetapi peningkatan gas rumah kaca menguatkan pemanasan.
• Aktivitas manusia mengubah aliran karbon dan konsentrasi gas rumah kaca.
• ENSO adalah variabilitas alami, bukan sinonim perubahan iklim.
• Risiko bergantung pada bahaya, paparan, dan kerentanan.
• Mitigasi menangani penyebab; adaptasi menangani risiko dan dampak.
• Solusi perlu berbasis data, terukur, dapat dievaluasi, dan sesuai konteks.