Perubahan Lingkungan yang Mencemaskan: Penipisan Lapisan Ozon dari Masa ke Masa

Apa itu Ozon?

Ozon merupakan suatu molekul yang tersusun atas tiga atom oksigen (O3). Kata ozon berasal dari bahasa Yunani yaitu “ozein” yang berarti “mencium” sehingga ozon memiliki bau menyengat yang memungkinkan untuk dideteksi bahkan pada jumlah yang sangat rendah. Secara alamiah, Sebagian besar ozon, yakni sekitar 90% dapat ditemukan di startosfer dan membentuk suatu lapisan ozon dengan ketebalan yang berbeda-beda dan memiliki konsentrasi yang cukup besar, yakni dapat mencapai 10 ppm. Sebagian kecil ozon, yakni sekitar 10% dapat ditemukan di atmosfer bawah atau troposfer. Konsentrasi ozon di troposfer yang sangat kecil (sekitar 10-100 ppb) disebabkan oleh polusi udara akibat aktivitas manusia.


Ozon dan Radiasi Ultraviolet (UV)
Sumber: M. Carlowicz, "The Ozone Layer: Our Global Sunscreen," ChemMatters, pp. 12-14, 2013.

Lapisan ozon sangat efektif mengabsorpsi radiasi ultraviolet (UV) dari matahari, khususnya yang memiliki panjang gelombang pendek. Ozon di stratosfer terbentuk secara alami oleh reaksi fitokimia yang melibatkan radiasi ultraviolet dari sinar matahari. Berdasarkan Panjang gelombangnya (λ), radiasi sinar UV dari matahari dibedakan menjadi 3, yaitu radiasi UV-A (315 nm < λ < 400 nm), radiasi UV-B (280 nm < λ < 315 nm), dan radiasi UV-C (λ < 280 nm). Lapisan ozon akan menyerap radiasi sinar UV-B dan UV-C sehingga hanya sebagian kecil yang melewati atmosfer bumi. Pada manusia, peningkatan paparan kedua radiasi dapat meningkatkan risiko kanker kulit, katarak, dan penurunan sistem kekebalan tubuh. Paparan UV-B dan UV-C yang berlebihan juga dapat merusak kehidupan tanaman terestrial, organisme bersel tunggal dan ekosistem perairan. Sedangkan radiasi UV-A, yang tidak diserap secara signifikan oleh ozon, akan menyebabkan penuaan dini pada kulit.


Mengapa Lapisan Ozon Menipis?

Seiring berjalannya waktu, lapisan ozon semakin menipis. Para peneliti mengatakan bahwa terdapat suatu zat akibat aktivitas manusia yang berpengaruh besar bagi penipisan lapisan ozon, yaitu ozone depletion substance (ODS). Pada umumnya, ODS diproduksi untuk kebutuhan industry tertentu atau produk rumah tangga. Sebagian besar emisi ODS mencapai stratosfer dan menyebabkan penipisan ozon karena atom klorin dan bromin bereaksi dengan ozon (McKenzie,R.L., et al, 2011). ODS yang hanya mengandung karbon, klorin, dan fluor disebut chlorofluorocarbons (CFC). CFC, karbon tetraklorida (CCl4) dan metil kloroform (CH3CCl3) merupakan senyawaan klorin yang banyak digunakan pada aktivitas manusia. 


Proses Terjadinya Penipisan Lapisan Ozon

Ketika aktivitas manusia mengemisikan CFC ke stratosfer, radiasi UV akan memutuskan salah satu atom Cl pada CFC sehingga dihasilkan radikal bebas Cl yang sangat reaktif. Radikal Cl akan bereaksi dengan ozon sehingga memutuskan salah satu atom O untuk membentuk ClO. Radiasi UV kemudian memutuskan ikatan O-O pada O2 sehingga menjadi atom O bebas yang nanti bereaksi dengan ClO sehingga membentuk radikal bebas Cl dan O2. Siklus ini kemudian berulang terus- menerus. Adapun siklus reaksi antara CFC dengan O3 sebagai berikut.


Penipisan Lapisan Ozon di Berbagai Daerah

        Potensi penipisan lapisan ozon lebih tinggi di daerah kutub dibandingkan dengan daerah yang lainnya. Hal itu dikarenakan suhu yang dingin di stratosfer akan memicu terbentuknya awan dingin di lapisan stratosfer yang hanya dijumpai di atas kutub (polar stratospheric cloud/PSC). Suhu yang rendah menyebabkan terbentuknya ClO (klor monoksida), suatu gas yang sangat reaktif, jauh lebih banyak sehingga lebih berpotensi merusak lapisan ozon. Berdasarkan pengamatan dan analisis data dari website WOUDC, diperoleh grafik konsentrasi ozon di Indonesia dalam beberapa tahun yaitu sebagai berikut. 

DU (Dobson Units) merupakan jumlah total jejak gas di atmosfer bumi per satuan luas. 1 DU setara dengan 2,69×1020 molekul per satuan luas.

        Konsentrasi ozon berdasarkan grafik diatas mengalami kenaikan sekaligus penurunan dengan satuan DU. Dari tahun 2006 hingga 2009, konsentrasi ozon ini mengalami penurunan. Akan tetapi, di tahun 2010 ke tahun 2011, konsentrasi ozon mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Selain itu, di tahun 2016 ke tahun 2018, konsentrasi ozon ini mengalami kenaikan yang cukup pesat.

           Semakin meningkatnya intensitas radiasi matahari menyebabkan meningkatnya konsentrasi ozon di permukaan bumi. Konsentrasi ozon ini juga memiliki korelasi dengan temperatur dimana apabila temperatur meningkat, maka konsentrasi ozon pun meningkat. Adapun pengaruh kelembaban udara, konsentrasi ozon semakin rendah. Meningkatnya konsentrasi ozon di troposfer (ozon permukaan) dapat memanaskan permukaan bumi atau meningkatkan temperatur di permukaan bumi (Pujiastuti & Ilahi, 2014).

        Adanya kebakaran hutan dan lahan juga  menyebabkan konsentrasi ozon menurun. Kebakaran hutan ini merupakan salah satu aktivitas yang menghasilkan gas polutan primer dimana dengan bertambahnya polutan primer yang diemisikan ke atmosfer dapat menambah ozon troposfer tetapi jika sampai ke stratosfer dapat merusak ozon stratosfer. Adapun gas polutan primer ini terdiri dari CH4, CO, NOx, NMHC yang berasal dari pembakaran bahan bahan fosil untuk industri, transportasi, kebakaran hutan dan pembakaran biomassa lainnya (Mariati, dkk, 2019).


Daftar Pustaka

Carlowicz, M. (2013). The ozone layer: our global sunscreen. ChemMatters, pp. 12-14.

Mariati, H., dkk. (2019). Analisis ozon berbasis Satelit Airs NASA Giovanni System. Jurnal Penelitian, Terapan Ilmu Geografi, dan Pendidikan Geografi, Vol. 2(6), pp. 76-80.

Pujiastuti, D., & Ilahi, A. F. (2014). Analisis pengaruh intensitas radiasi matahari, temperatur, dan kelembaban udara, terhadap fluktuasi konsentrasi ozon permukaan di Bukit Kototabang tahun 2005-2010. Jurnal Fisika Unand, 3(3), 177-183.

R. L. McKenzie, et al. (2011). Ozone depletion and climate change: impacts on UV radiation. Photochemical & Photobiological Sciences, vol. 10, no. 2, pp. 182-198.

https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/air-pollution/issues/ozone-layer/depletion-impacts/causes-status-recovery.html


Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Hujan Asam dan Pengaruhnya pada Hutan

Image
Apa itu Hujan Asam? Hujan asam merupakan hujan yang memiliki pH kurang dari 5,6. Hujan alami memang bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbon dioksida (CO 2 ) di udara larut dalam air hujan membentuk asam lemah. Jenis keasaman pada hujan ini memiliki manfaat dalam membantu melarutkan mineral dalam tanah yang diperlukan tumbuhan dan hewan. Hujan asam berasal dari sulfur (belerang), polutan dalam bahan bakar fosil, dan nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat ini menyebar di atmosfer lalu bereaksi dengan air membentuk asam sulfat dan nitrat yang mudah larut, yang jatuh bersama air hujan. Air yang berasal dari hujan asam meningkatkan keasaman tanah dan air permukaan, yang telah terbukti berbahaya bagi ikan dan tumbuhan.  Pengaruh Hujan Asam pada Hutan Efek pada hutan dan pertanian sebagian disebabkan oleh pH tanah yang lebih rendah. Penurunan pH tanah dan air danau dipengaruhi oleh kemampuan tanah dan air untuk m...
Read more

Teknologi Penggunaan Ozon di Bidang Pangan

Ozon sebagai Bahan Desinfektan Saat ini, ozon sudah mulai digunakan dalam bahan pangan, seperti sebagai desinfektan untuk produk pertanian. Penerapan teknologi ozon pada produk pertanian dapat menghilangkan kontaminasi pestisida dan menonaktifkan beberapa tahap mikroorganisme berwujud gas atau cair. Pemberian gas ozon dengan konsentrasi 1 ppm dapat menekan pertumbuhan bakteri E. Coli dan B. Cereus pada pistachio. Menurut Evans (1977) dalam Asgar et al ., (2011), mekanisme ozon ( O 3 ) untuk membunuh mikroba dengan cara ozon menyerang dinding sel, yang kemudian menyebabkan proses lisis sel bakteri. Menurut Shah et al ., (2011) menyatakan bahwa pada mekanisme pertama, ozon mengoksidasi gugus sulfhidril dan asam amino dari enzim, peptida dan protein menjadi peptida yang lebih pendek. Selanjutnya, ozon mengoksidasi asam lemak tak jenuh, yang menyebabkan lisis sel dan selanjutnya kebocoran atau pecahnya isi sel. Ozon juga sering ditambahkan pada air cucian buah dan sayur agar ste...
Read more