Pengaruh Aktivitas Manusia pada Siklus Karbon

Siklus karbon adalah salah satu dari beberapa siklus biogeokimia dimana berbagai senyawa yang diperlukan untuk kehidupan, seperti air, nitrogen, belerang, karbon, dan fosfor, didaur ulang terus menerus melalui metabolisme, geologi, dan meteorologi proses. Karbon ada sebagai karbon dioksida di atmosfer dan dilarutkan di lautan, sebagai karbon organik dalam organisme hidup, dan sebagai bagian dari mineral sedimen seperti kalsium karbonat. Biasanya, pergerakan karbon antara reservoir yang berbeda ini secara efektif menyeimbangkan sehingga jumlah karbon di masing-masing reservoir relatif konstan atau hanya berubah selama ribuan tahun. Namun, sejak revolusi industri, manusia telah membakar bahan bakar fosil dan melepaskan sejumlah besar karbon ke atmosfer, yang mungkin berdampak luas pada iklim dan ekosistem.

Karbon adalah salah satu elemen terpenting bagi kehidupan, dan, menurut definisi, merupakan bagian dari semua molekul organik. Karbon dioksida di atmosfer diubah menjadi karbon organik oleh tumbuhan fotosintesis, alga, dan fitoplankton, juga dikenal sebagai "produsen". Hampir semua organisme lain, termasuk semua hewan, pada akhirnya mendapatkan karbon dari produsen ini. Semua organisme, termasuk produsen, melepaskan karbon dioksida sebagai hasil dari respirasi sel, proses di mana karbohidrat dimetabolisme untuk melepaskan energi yang diperlukan untuk kehidupan. Antara efek fotosintesis dan respirasi sel, siklus karbon antara atmosfer dan biosfer. Pengecualian yang paling penting adalah organisme tersebut, kebanyakan fitoplankton dan hewan lain dengan cangkang yang terbuat dari kalsium karbonat, yang terkubur di bawah sedimen di dasar laut sebelum karbonnya dapat dilepaskan melalui penguraian. Karbon ini secara efektif dihilangkan dari bagian biologis dan atmosfer dari siklus karbon, akhirnya berbentuk batu kapur atau, dalam kondisi tertentu, minyak, batu bara, atau gas alam.

Pada saat yang sama semakin banyak batu kapur dan mineral yang mengandung karbon perlahan-lahan terbentuk, sedimen yang ada perlahan-lahan terkikis oleh kekuatan angin dan curah hujan. Batu kapur dan sedimen lainnya dilarutkan oleh air hujan, melepaskan karbon kembali ke biosfer. Subduksi, yang terjadi ketika satu lempeng tektonik dipaksa di bawah yang lain, juga merupakan bagian penting dari siklus karbon. Sedimen yang mengandung karbon didorong cukup jauh di bawah permukaan sehingga meleleh, akhirnya melepaskan karbonnya. Karbon ini dilepaskan secara tiba-tiba, sebagai bagian dari letusan gunung berapi, dan secara bertahap, sebagai kebocoran melalui mata air panas, celah dan ventilasi.

Dampak utama manusia pada siklus karbon adalah melalui pembakaran bahan bakar fosil, yang melepaskan karbon yang terkubur ke atmosfer. Bahan bakar fosil, yang meliputi minyak bumi, gas alam, dan batu bara, digunakan di hampir setiap aspek ekonomi global. Mobil adalah contoh yang paling terlihat, tetapi lebih banyak karbon dioksida sebenarnya dihasilkan oleh pembangkit listrik batu bara dan gas alam yang menghasilkan listrik untuk keperluan industri dan perumahan. Pertanian industri juga menggunakan energi bahan bakar fosil. Semua pupuk buatan disintesis melalui proses yang membakar bahan bakar fosil -- biasanya gas alam. Berbagai penelitian telah melacak perubahan karbon dioksida selama setengah abad terakhir. Studi terlama dimulai pada tahun 1958 oleh Charles Keeling di Hawaii, dan itu menunjukkan peningkatan pesat dalam tingkat karbon atmosfer. Bukti dari inti es menunjukkan bahwa tingkat karbon lebih tinggi daripada yang telah terjadi dalam setengah juta tahun

Deforestasi yang meluas, terutama di daerah tropis, menyebabkan lebih banyak karbon dilepaskan melalui dekomposisi dan lebih sedikit karbon yang diserap melalui fotosintesis, proses di mana tanaman dan beberapa bakteri menggunakan energi sinar matahari untuk membangun karbohidrat dari karbon dioksida dari suasana. Meskipun beberapa daerah telah ditetapkan sebagai suaka margasatwa, jauh lebih banyak yang rentan terhadap pembakaran dan tebang habis untuk tujuan pengambilan kayu dan pembukaan lahan pertanian.

Perhatian utama tentang peningkatan kadar karbon dioksida berasal dari fakta bahwa karbon dioksida adalah gas rumah kaca. Ini menjebak radiasi inframerah dari permukaan bumi yang jika tidak akan lolos ke luar angkasa, secara efektif mengisolasi planet dan meningkatkan suhunya. Panel Internasional PBB tentang Perubahan Iklim, bersama dengan banyak orang di komunitas ilmiah, percaya bahwa manusia cukup mengganggu siklus karbon untuk mengubah iklim global secara drastis, dengan konsekuensi yang berpotensi besar bagi keanekaragaman hayati, pertanian, cuaca, dan kesehatan keseluruhan setiap ekosistem di planet.