Tanah yang Tercemar Polusi Udara Berkontribusi pada Perubahan Iklim

Utomo Priyambodo - Sabtu, 4 Februari 2023 | 10:00 WIB

AP Photo/David Goldman

Polusi udara ternyata menyebabkan tanah kering melepaskan karbon ke atmosfer sehingga berkontribusi terhadap perubahan iklim.

Nationalgeographic.co.id—Sebuah penelitian baru dari University of California, Riverside (UC Riverside) menunjukkan bahwa nitrogen yang dilepaskan oleh mesin bertenaga gas menyebabkan tanah kering melepaskan karbon. Karbon ini kemudian terlepas ke atmosfer sehingga dapat berkontribusi pada perubahan iklim.

Manufaktur industri, praktik pertanian, dan kendaraan telah membakar bahan bakar fosil yang melepaskan nitrogen ke udara. Akibatnya, tingkat nitrogen di atmosfer bumi meningkat tiga kali lipat sejak tahun 1850.

Tim peneliti ingin memahami apakah nitrogen ekstra ini memengaruhi kemampuan tanah menahan karbon dan menjaganya agar tidak menjadi gas rumah kaca.

“Karena nitrogen digunakan sebagai pupuk untuk tanaman, kami berharap nitrogen tambahan akan mendorong pertumbuhan tanaman serta aktivitas mikrob, sehingga meningkatkan karbon yang terserap ke dalam tanah,” kata Peter Homyak, anggota tim penulis studi ini yang menjabat sebagai lektor di Departemen Ilmu Lingkungan UC Riverside, seperti dikutip dari keterangan tertulis kampus tersebut.

Tim menemukan bahwa dalam kondisi tertentu, nitrogen ekstra menyebabkan tanah lahan kering menjadi asam dan melepaskan kalsium. Kalsium mengikat karbon, dan kedua elemen tersebut kemudian meninggalkan tanah bersama-sama. Temuan studi ini telah dirinci dalam jurnal Global Change Biology.

Dalam studi ini, tim peneliti mengambil sampel tanah dari cagar ekologi dekat San Diego dan Irvine, California, yang telah dipupuk dengan nitrogen dalam percobaan jangka panjang. Ini memungkinkan mereka untuk mengetahui dengan tepat berapa banyak nitrogen yang ditambahkan, dan memperhitungkan setiap efek yang mereka amati.

Dalam banyak kasus, nitrogen dapat memengaruhi proses biologis yang pada gilirannya memengaruhi cara tanah menyimpan karbon. Proses tersebut termasuk memicu pertumbuhan tanaman, serta memperlambat mikrob yang membantu membusukkan benda mati di dalam tanah.

Apa yang tidak diperkirakan para peneliti adalah efek besar pada penyimpanan karbon melalui cara abiotik, atau non-biologis.

Skala pH mengukur seberapa asam atau basa sesuatu itu. Secara umum, tanah menolak perubahan pH yang dramatis dengan melepaskan unsur-unsur seperti kalsium sebagai respons perubahan keasaman.

Karena nitrogen mengasamkan tanah di beberapa lokasi dalam penelitian ini, tanah berusaha menahan keasaman ini dengan melepaskan kalsium. Akibatnya, beberapa karbon yang terstabilkan oleh pengikatan dengan kalsium jadi turut menghilang.

“Ini adalah hasil yang mengejutkan karena efek utamanya tampaknya abiotik,” kata Johann Püspök, mahasiswa pascasarjana ilmu lingkungan UC Riverside yang menjadi penulis pertama studi tersebut.

“Itu berarti petak tanah kosong tanpa tutupan tanaman dan aktivitas mikroba rendah, yang selalu saya anggap sebagai area tempat yang tidak banyak terpengaruh, tampaknya juga dipengaruhi oleh polusi nitrogen.”

Tanah lahan kering, ditandai dengan kemampuan terbatas untuk mempertahankan kelembapan dan kadar bahan organik yang rendah, mencakup sekitar 45% luas daratan Bumi. Lahan ini bertanggung jawab untuk menyimpan sejumlah besar karbon dunia.

Karena tidak ada perbaikan cepat untuk fenomena ini, dan tidak ada cara yang jelas untuk membalikkan proses itu setelah mulai terjadi, para peneliti merekomendasikan pengurangan emisi sebanyak mungkin untuk membantu tanah mempertahankan simpanan karbonnya.

“Polusi udara yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil berdampak pada banyak hal, termasuk kesehatan manusia dengan menyebabkan penyakit asma,” ujar Homyak.

“Ini juga dapat memengaruhi jumlah karbon yang dapat disimpan oleh sistem lahan kering ini untuk kita. Karena berbagai alasan, kita harus menangani polusi udara.”