My title page contents

Majalah Diving dan Kelautan Indonesia

“Acidification”, Ketika Laut Berubah

05 Juni
00:13 2009
“Acidification”, Ketika Laut Berubah

foto-opini-pahlanoTulisan dalam memperingati Hari Lingkungan Hidup Dunia 5 Juni 2009
Oleh: JR Pahlano DAUD*

Banyak yang dapat berubah di sekitar kita dalam 5 tahun terakhir ini. Sebelumnya di tahun 2004 para ilmuwan memberi posisi ke-36 dari 40 rangking ancaman masa depan laut khususnya ekosistem terumbu karang dunia.

Seiring dengan itu banyak sudah bukti ilmiah (lebih dari 300 publikasi) muncul ‘menakutkan’ dari yang dipikir sebelumnya diantaranya dari Orr et al 2005, Raven et al 2005, Hoegh-Guldberg et al 2007 dan lead-scientist lainnya meyakini implikasi ancaman ‘Ocean Acidification’ bagi penghuni lautan melebihi ancaman peningkatan suhu (ocean warming).

Ocean acidification adalah hal ’baru’ dalam ‘science’ yang telah memiliki petunjuk dan bukti mulai dari pengujian dalam laboratorium-mesocosm juga berkembang sampai field research-insitu dalam bidang ekologi. Berubahnya sistem penyanggah kimia lautan dengan menurunnya pH 3 kali lebih besar dibanding waktu lalu (periode transisi glacial ke interglacial sekitar 21 ribu tahun lalu) yang diangkat oleh Caldeira dan Wickett (2003) belum dikenal luas dan sering diinterpretasi lain.

Pemahaman mendasar yang keliru juga terkait status laut dalam siklus biogeokimianya sebagai Sink/Source CO2 membawa miskonsepsi dan ‘kepentingan’ lain di segala bidang termasuk ke rona politik-ekonomi (mis.carbon trade).

Kontras di saat gaung mengenai peran laut didengungkan, disamping degradasi aktual lain kini laut dan penghuninya sementara mengalami perubahan serta menjadi korban akibat kelebihan CO2. Konsekwensi perubahan ini jelas akan berdampak pada manusia, memukul balik di semua sendi kehidupan termasuk ekonomi global (multiplier effect dari hilangnya mata pencaharian-studi terbaru Cooley &. Doney 2009)

Ocean acidification atau proses pengasaman laut menunjuk pada air laut yang tidak akan jatuh benar-benar asam di bawah pH 7 (pure water), dalam bentuk ’acid rain’ apalagi sampai ’battery acid’ (pH 0). ‘Acidification’ adalah untuk mengambarkan proses yang menurunkan pH, proses penurunan pH.

Antara tahun 1751-2004 seiring dengan meningkatnya karbondioksida (CO2), diestimasi pH permukaan laut dunia (danau besar planet bumi yang terkoneksi) telah menurun sekitar 0.1 unit dan saat ini sedang serta sementara berlangsung (prediksi saat ini sekitar 0.25-0.33 pH per unit bahkan mendekati 0.4)(Key et al 2004, Orr et al 2005, Harley et al 2006, Solomon et al 2007, etc). Proses penurunan pH yang meskipun sangat kecil namun memberi efek signifikan biogeokimia lautan beserta organisme penghuninya… multum in parvo!.

Sistem penyangga dalam lautan atau ’buffer system’ TIDAK selamanya stabil, dalam siklus karbon secara alami konsentrasi CO2 berproses, berputar-mengalir di lautan, daratan (terestrial) dan atmosfir bumi dalam ‘kesetimbangan’. 650 ribu tahun sebelum revolusi industri (1800) konsentrasi gas penting CO2 berada pada kisaran antara 180-300 ppmv (part per million by volume).

Peningkatan pembakaran bahan bakar fosil yang erat dengan industrialisasi, pabrik, kendaraan bermotor, polusi, dll (antropogenik¨’efek rumah kaca’) diyakini turut menyebabkan peningkatan secara signifikan CO2 yang saat ini telah mencapai sekitar 380 (ppmv) dan terus bergerak meningkat.

Rata-rata kenaikan dalam tahun-tahun terakhir ini sangat pesat dalam skala waktu manusia dan yang menjadi kecemasan adalah kita tidak tahu pada angka berapa titik balik kandungan polutan di atmosfer serta bagaimana efeknya terhadap penghuni bumi.

Jelas peningkatan emisi CO2 berpotensi merubah kondisi kimia laut yang tak pernah terjadi sejak punahnya dinosaurus ribuan tahun lalu. JEN Veron (2008) salah satu ahli Coral terkemuka dunia menyimpulkan laut khususnya terumbu coral akan menghadapi ‘mass extinction’ yang ke-6, dalam ‘gap’ terakhir yang terjadi sekurang-kurangnya 4 juta tahun.

Selama periode tahun 1800-1994, lautan yang melapisi lebih dari 70 persen permukaan bumi telah memainkan peran alami-nya dalam menyerap/mengabsorbsi (sink) gas antropogenik CO2 yang bersumber dari daratan antara 39 – 48 persen. Lebih dari dua dekade 1980-an dan 1990-an sekitar setengah CO2 yang dilepaskan aktifitas manusia di atmosfer telah diabsorbsi laut sebesar 30 persen dan wilayah terestrial 20 persen.

Walaupun belum dapat dipisahkan secara statistik, terdapat indikasi dalam skala waktu bahwa kemampuan alami laut untuk menyerap CO2 lewat biological maupun solubility pump telah menurun pada posisi sekitar 26 persen-constant pada daerah terestrial (Sabine et al 2004a, b). Studi intens lainnya mengenai sistem carbon-climate (Gruber et al 2004) mengindikasikan hal serupa bahwa efisiensi laut terus berkurang dalam menyerap CO2 seiring dengan meningkatnya CO2 di atmosfer.

Ketika CO2 mengalir masuk dalam siklusnya ke laut, terlarut, bereaksi dengan air maka akan membentuk keseimbangan kimia ionik/non-ionik: CO2 terlarut bebas, carbonic acid (H2CO3), bicarbonate (HCO3-) dan carbonate (CO32-). Ratio keseimbangan jenis-jenis ini ditentukan oleh berbagai faktor terutama suhu dan alkalinitas. Ketika konsentrasi pCO2 di laut meningkat proporsional seiring dengan peningkatan tekanan parsial CO2 di atmostfir yang melebihi ’kondisi normal’, maka hal ini akan turut meningkatkan/menghasilkan carbonic acid (asam karbon) pada air laut sehingga mengurangi konsentrasi ion carbonate. Meningkatnya CO2 akan turut meningkatkan konsentrasi ion Hydrogen (H+) air laut dan karenanya merubah-menurunkan pH lautan.

Peningkatan konsentrasi ion Hydrogen ini yang menyebabkan ‘increase in acidity’ (pH = -log [H+], skala log berarti setiap unit penurunan dalam skala pH, konsentrasi ion hydrogen meningkat 10-fold). Hasil lain dilepaskannya ion-ion hydrogen yaitu adalah kombinasi dengan ion-ion carbonate dalam air membentuk ion bicarbonate. Reaksi ini mengurangi ion-ion carbonate dari air, menyulitkan organisme calcifier dalam membentuk-mengikat calsium carbonat (CaCO3) kerangka kapur (tulang) organisme.

Menurunnya pH yang diikuti penurunan konsentrasi ion carbonat memang tidak secara langsung mematikan organisme laut tetapi membawa permasalahan yang berdampak pada akumulasi ion-ion calcium dan carbonate sebagai bahan baku penting kerangka organisme laut (calcifier). Walaupun perubahannya kecil terutama pada permukaan air-umum di perairan dangkal termasuk habitat terumbu maka konsekwensi negatif dengan berubahnya siklus biogeokimia alami lautan akan berdampak pada organisme calcifier (penghasil kerangka keras polymorph mineral calcite dan aragonite).

Organisme calcifier yang penting ini tersebar dalam rantai makanan, auto-heterotrophs yaitu dari bermacam-macam species Coral (+info: average Coral = SOURCE CO2 see Gattuso et al 1999, Suzuki & Kawahata 2003), Cocolithopore, Foraminifera, Echinoderm, Crustacean, Molluscs (kerang-kerangan), Coraline Red Algae, dll.

Dibawah kondisi ini, coral dan organisem calcifier lainnya akan mensekresi ion-ion calcium carbonate (CaCO3) lebih sedikit dan kerangka kapur yang dibentuk (limestone aragonite ataupun calcite) menjadi lebih rapuh dan gampang larut. Berkurangnya kemampuan calcifier ini dalam membentuk kerangka kerasnya akan turut mempengaruhi kompetisi dalam menempati ruang, sehingga kepadatan berkurang sekaligus menjadikan organisme ini lebih rentan lagi, mempengaruhi ekosistem.

Penelitian terkini langsung (in situ) maupun eksperimental menemukan bahwa kemampuan coral untuk bertumbuh dan membentuk terumbu (kalsifikasi) telah berkurang dengan meningkatnya CO2. Diproyeksikan, kelipatan pCO2 dua kali sebelum masa revolusi industri (560 ppmv) akan menghasilkan penurunan kalsifikasi organisme maksimum sebesar 56 persen; sedangkan kelipatan tiga kali (840 ppmv-sebelum tahun 2100) menghasilkan penurunan maksimum sebesar 83 persen (scenario IPCC bussiness-as-usual, Raven et al 2005; Kleypas et al 2006, Cooper et al 2008, Fabricus 2008).

Struktur keras terumbu jelas terancam karena daya tahan terhadap erosi menurun dengan menurunnya pH dan diperkirakan terumbu karang (coral) yang terlihat sekarang akan berubah dan hilang sebelum abad ini berakhir. Berbagai penelitian dalam skala individu dari larva sampai dewasa, dan aspek ekologi lain dari perilaku sampai perubahan jaring makanan pada semua tingkatan tropik dari organisme benthos (seperti coral) maupun pelagic (seperti ikan) semuanya memperlihatkan respons ’drastis’ terhadap perubahan ini.

Studi oleh Wooton et al (2008) mendapatkan dalam 8 tahun terakhir perubahan pH lautan berubah sangat cepat dibanding perkiraan semula dan berdampak langsung lewat penurunan kalsifikasi dan secara tidak langsung mempengaruhi ekosistem. Penelitian langsung terhadap coral oleh Death et al 2009 menemukan terjadinya penurunan kalsifikasi drastis (14% sejak 1990) yang belum terjadi sekurang-kurangnya dalam 400 tahun terakhir di sepanjang Great Barrier Reef menunjuk pada acidification dan kenaikan suhu laut yang berhubungan dengan peningkatan CO2.

Selain ancaman ’acidification’ dan ’warming’ (the evil twins CO2) karena kelebihan suatu gas penting yang tidak ’normal’, ada banyak pula ancaman lain muncul atau yang mulai muncul langsung maupun tidak langsung beriringan akibat hilangnya ’keseimbangan’ apa yang ada di bumi. Ada banyak emisi-emisi gas yang sifatnya negatif dan berbahaya bagi penghuni bumi dan ‘sesuatu’ yang kita masukan-lepaskan melebihi apa yang bisa diterima akan mempengaruhi-berubah karena semuanya memiliki ’batasan’.

Keberadaan sistem-sistem ekologi sebagai modal persediaan (capital stock) alam adalah kritis-sangat penting untuk berfungsi mendukung sistem kehidupan bumi, berkontribusi bagi kesejahteraan manusia langsung maupun tak langsung, penyokong aktifitas ekonomi, kualitas hidup dan sosial. Krisis sistem kehidupan saat ini yang berasal dari tekanan yang banyak sekali dilakukan oleh manusia terhadap komunitas mikroba, tumbuhan dan satwa melemahkan serta terkadang mengacaukan seluruh ekosistem, baik kecil, besar – menglobal.

Lepas dari ’kepentingan/kesepakatan’ dalam berbagai pertemuan yang dilaksanakan misalnya Konferensi Kelautan Dunia (WOC) di ibukota ujung semenanjung utara Sulawesi-Indonesia, areal pusat keanekaragaman hayati laut dunia (Coral Triangle) waktu lalu sangat diharapkan tidak hanya menjadi momentum menglobal yang hanya ’seketika’ bagi penguatan fungsi-fungsi dan peran laut namun ke dalam momentum tersebut diharapkan menjadi penggerak keterlibatan masyarakat yang meningkatkan apresiasi dan partisipasi dalam mengelola-melestarikan sumberdaya alam dari ancaman degradasi aktual yang terus terjadi.

Kemampuan kita untuk terus memanfaatkan sumberdaya akan sangat tergantung kombinasi efektif dari manajerial yang berdasar keilmuan (science-based), dukungan publik dan political will. Penghuni bumi ini tentunya memiliki tanggungjawab bersama, bergandengan tangan, bergerak untuk menyelamatkan sumberdaya tempat kita bergantung secara berkelanjutan.

*Penulis adalah peneliti program Doktor studi ekologi terumbu karang pada Kyushu University Jepang

Tags
Share

2 Komentar

  1. yulia
    yulia Agustus 17, 19:52

    apakah saya busa ikud bergabung dalam pelestarian terumbu karang???
    bagaimana caranya???

  2. yulia
    yulia Agustus 17, 19:53

    kapan??

Beri Komentar

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

Subscribe via RSS