Percobaan Efek Rumah Kaca

erkSaat ini perkembangan dan kemajuan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi atau yang sering disebut Iptek memang memberikan dampak yang positif bagi kehidupan, yaitu dapat menyederhanakan dan mempermudah aktivitas-aktivitas dalam kehidupan. Namun, tidak hanya dampak positif saja yang diberikan oleh kemajuan di bidang iptek ini, tetapi juga dampak-dampak negative. Salah satu efek yang saat ini dirasakan adalah efek rumah kaca. Oleh karena itu praktikan tertarik ingin mengetahui mekanisme terjadinya efek rumah kaca dan pengaruh bagi kehidupan di bumi.

TUJUAN

Untuk mengetahui efek dari rumah kaca terhadap kehidupan

DASAR TEORI

Efek rumah kaca, pertama kali ditemukan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan sebuah proses di mana atmosfer memanaskan sebuah planet. Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca.

Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia (lihat juga pemanasan global). Yang belakangan ini diterima oleh semua; yang pertama diterima kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan pendapat.

Ketika radiasi matahari tampak maupun tidak tampak dipancarkan ke bumi, 10 energi radiasi matahari itu diserap oleh berbagai gas yang ada di atmosfer, 34% dipantulkan oleh awan dan permukaan bumi, 42% membuat bumi menjadi panas, 23% menguapkan air, dan hanya 0,023% dimanfaatkan tanaman untuk perfotosintesis.

Malam hari permukaan bumi memantulkan energi dari matahari yang tidak diubah menjadi bentuk energi lain seperti diubah menjadi karbohidrat oleh tanaman dalam bentuk radiasi inframerah. Tetapi tidak semua radiasi panas inframerah dari permukaan bumi tertahan oleh gas-gas yang ada di atmosfer. Gas-gas yang ada di atmosfer menyerap energi panas pantulan dari bumi.

Dalam skala yang lebih kecil – hal yang sama juga terjadi di dalam rumah kaca. Radiasi sinar matahari menembus kaca, lalu masuk ke dalam rumah kaca. Pantulan dari benda dan permukaan di dalam rumah kaca adalah berupa sinar inframerah dan tertahan atap kaca yang mengakibatkan udara di dalam rumah kaca menjadi hangat walaupun udara di luar dingin. Efek memanaskan itulah yang disebut efek rumah kaca atau ”green house effect”. Gas-gas yang berfungsi bagaikan pada rumah kaca disebut gas rumah kaca atau ”green house gases”. (Imran, 2009)

Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya gas karbondioksida ( CO¬2 ¬) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO¬2¬ disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organic lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke bumi, 25 % dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer, 25 % diserap awan, 45 % diserap permukaan bumi, 5 % dipantulkan kembali oleh permukaan bumi.

Energy yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO¬2¬ dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Selain gas CO¬2¬¬, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO¬2¬) serta beberapa senyawa organic seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya Efek Rumah Kaca. Gas yang menyerap sinar inframerah disebut Gas Rumah Kaca.

Efek rumah kaca bisa terjadi karena berubahnya komposisi GRK (gas rumah kaca), yaitu meningkatnya konsentrasi GRK secara global akibat kegiatan manusia terutama yang berhubungan dengan pembakaran bahan bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) seperti pada pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, AC, komputer, memasak. Selain itu GRK juga dihasilkan dari pembakaran dan penggundulan hutan serta aktivitas pertanian dan peternakan, GRK yang dihasilkan dari kegiatan tersebut, seperti karbondioksida, metana, dan nitroksida. Hal tersebut di atas juga merupakan salah satu penyebab pemanasan global yang terjadi saat ini.

Dunia memperoleh sebagian besar energi dari pembakaran bahan bakar fosil yang berupa pembakaran minyak bumi, arang maupun gas bumi. Ketika pembakaran berlangsung sempurna, seluruh unsur karbon dari senyawa ini diubah menjadi karbon dioksida. Senyawa karbon dari bahan bakar fosil telah tersimpan di dalam bumi selama beratus-ratus milliar tahun lamanya.

Dalam jangka waktu satu atau dua abad ini, senyawa karbon ini dieksploitasi dan diubah menjadi karbon dioksida. Tidak semua karbon dioksida berada di atmosfir (sebagian darinya larut di laut dan danau, sebagian juga diubah menjadi bebatuan dalam wujud karbonat kalsium dan magnesium), tetapi hasil pengukuran menunjukkan bahwa kadar CO2 di atmosfir perlahan-lahan meningkat tiap tahun dan terus meningkat dekade-dekade terakhir.
Peningkatan dari kadar CO2 di atmosfir menimbulkan masalah-masalah penting yang disebabkan oleh alasan-alasan berikut ini. Karbon dioksida memiliki sifat memperbolehkan cahaya sinar tampak untuk lewat melaluinya tetapi menyerap sinar infra merah. Agar bumi dapat mempertahankan temperatur rata-rata, bumi harus melepaskan energi setara dengan energi yang diterima. Energi diperoleh dari matahari yang sebagian besar dalam bentuk cahaya sinar tampak. Oleh karena CO2 di atmosfer memperbolehkan sinar tampak untuk lewat, energi lewat sampai ke permukaan bumi. Tetapi energi yang kemudian dilepaskan (dipancarkan) oleh permukaan bumi sebagian besar berada dalam bentuk infra merah, bukan cahaya sinar tampak, yang oleh karenanya disearap oleh atmosfer CO2.
Sekali molekul CO2 menyerap energi dari sinar infra merah, energi ini tidak disimpan melainkan dilepaskan kembali ke segala arah, memancarkan balik ke permukaan bumi. Sebagai konsekuensinya, atmosfer CO2 tidak menghambat energi matahari untuk mencapai bumi, tetapi menghambat sebagian energi untuk kembali ke ruang angkasa. Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca. (Z, 2010)

Lapisan terbawah (troposfir) adalah bagian yang terpenting dalam kasus efek rumah kaca atau ERK. Sekitar 35% dari radiasi matahari tidak sampai ke permukaan bumi. Hampir seluruh radiasi yang bergelombang pendek (sinar alpha, beta dan ultraviolet) diserap oleh tiga lapisan teratas. Yang lainnya dihamburkan dan dipantulkan kembali ke ruang angkasa oleh molekul gas, awan dan partikel.

Sisanya yang 65% masuk ke dalam troposfir. Di dalam troposfir ini, 14 % diserap oleh uap air, debu, dan gas-gas tertentu sehingga hanya sekitar 51% yang sampai ke permukaan bumi. Dari 51% ini, 37% merupakan radiasi langsung dan 14% radiasi difus yang telah mengalami penghamburan dalam lapisan troposfir oleh molekul gas dan partikel debu. Radiasi yang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan. Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinar inframerah.

Sinar inframerah yang dipantulkan bumi kemudian diserap oleh molekul gas yang antara lain berupa uap air atau H20, CO2, metan (CH4), dan ozon (O3). Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik. Terjadilah Efek Rumah Kaca.

Seandainya tidak ada ERK, suhu rata-rata bumi akan sekitar minus 180 C — terlalu dingin untuk kehidupan manusia. Dengan adanya ERK, suhu rata-rata bumi 330 C lebih tinggi, yaitu 150C. Jadi, ERK membuat suhu bumi sesuai untuk kehidupan manusia.

Namun, ketika pancaran kembali sinar inframerah terperangkap oleh CO2 dan gas lainnya, maka sinar inframerah akan kembali memantul ke bumi dan suhu bumi menjadi naik. Dibandingkan tahun 50-an misalnya, kini suhu bumi telah naik sekitar 0,20 C lebih  (Jauhari, 2007).

ALAT DAN BAHAN

  1. Alat
    1. Toples bening
    2. Plastic bening
    3. Gelas plastic
    4. Thermometer
    5. Luxmeter
    6. Indicator universal

    2. Bahan

    1. Tanah
    2. Rumput
    3. Air kapur

LANGKAH KERJA

  1. Menyiapkan dua buah toples bening
  2. Meletakkan tanah pada masing-masing toples
  3. Meletakkan/ menanam rumput di atas tanah tadi
  4. Menuangkan air kapur ke dalam dua gelas plastic yang telah disediakan kemudian meletakkannya di atas rumput
  5. Menutup salah satu toples dengan plastic bening
  6. Mengukur intensitas cahaya, pH tanah, dan suhu tanah setelah diberi perlakuaan selama satu hari
  7. Mencatat hasil pengamatan pada table

TABEL HASIL PENGAMATAN

Perlakuan Kekeruhan Air Kapur Intensitas Cahaya pH Tanah Suhu Tanah
Toples ditutup plastic + 84,6 5 410C
84,8
85,0
Toples tidak ditutup ++ 114,9 6 34,50C
114,8
115,0

Keterangan:

+    = agak keruh

++  = keruh

PEMBAHASAN

Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui efek dari rumah kaca terhadap kehidupan. Adapun alat yang digunakan dalam percobaan ini antara lain toples bening, Toples bening dua buah sebagai wadah tempat terjadinya proses, pastic bening untuk menutup salah satu toples, gelas plastic dua buah untuk wadah air kapur, thermometer untuk mengukur suhu tanah, luxmeter untuk mengukur intensitas cahaya dan indicator universal untuk mengukur pH tanah. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan yaitu tanah, rumput dan air kapur.

Percobaan ini dilakukan dengan meletakkan tanah pada masing-masing toples kemudian meletakkan/ menanam rumput di atas tanah tadi. Selanjutnya menuangkan air kapur ke dalam dua gelas plastic yang telah disediakan kemudian meletakkannya di atas rumput. Langkah selanjutnya yaitu menutup salah satu toples dengan plastic bening. Kemudian mendiamkan dua perlakuan ini selama satu hari, setelah itu mengukur intensitas cahaya, pH tanah, dan suhu tanah.

Dari percobaan yang dilakukan diperoleh hasil pada toples yang ditutup plastic  memiliki pH tanah sebesar 5, sedangkan pada toples yang dibiarkan terbuka pH sebesar 6. Menurut literature pH mempunyai peranan yang penting terhadap ketersediaan unsur-unsur hara, baik hara makro maupun hara mikro. Meningkatnya kelarutan ion¬ion Al, dan Fe dan juga meningkatnya aktifitas jasad-jasad renik tanah sangat dipengaruhi oleh keadaan pH tanah dan ketersediaan unsur-unsur hara. Pada umumnya unsur hara makro akan lebih tersedia pada pH agak masam sampai netral, sedangkan unsur hara mikro kebalikannya yakni lebih tersedia pada pH yang lebih rendah. Tersedianya unsur hara makro, seperrti nitrogen, fosfor, kalium dan magnesium pada pH 6.5. Unsur hara fofor pada pH lebih besar dari 8.0 tidak tersedia karena diikat oleh ion Ca. Sebaliknya jika pH turun menjadi lebih kecil dari 5.0, maka fisfat kembali menjadi tidak tersedia. Hal ini dapat menjadi karena dalam kondisi pH masam, unsur-unsur seperti Al, Fe, dan Mn menjadi sangat larut. Fosfat yang semula tersedia akan diikat oleh logam-logam tadi, sehingga tidak larut dan tidak tersedia untuk tanaman. Beberapa tanaman tertentu dapat kekurangan unsur hara mikro seperti Fe dan Mn. Untuk memperoleh ketersediaan hara yang optimum bagi pertumbuhan tanaman dan kegiatan biologis di dalam tanah, maka pH tanah harus dipertahankan pada pH sekitar 6.0 – 7.0.

Dalam percobaan ini terlihat pula perbedaan suhu tanah yang cukup besar. Pada toples yang ditutup plastic suhu tanah mencapai 410C, sedangkan pada toples yang tidak ditutup suhu tanah menunjukkan angka 34,50C. Selain itu juga terlihat adanya perbedaan intensitas cahaya raata-rata yang diterima oleh masing-masing toples. Pada toples yang ditutup plastic menunjukkan bahwa intensitas yang diterima sebesar 84,8. Sedangkan pada toples yang tidak ditutup, intensitas cahaya yang diterima mencapai 114,9.

Perbedaan- perbedaan yang terjadi ini disebabkan karena perbedaan perlakuan yang diberikan. Toples yang ditutup plastic merupakan miniatur rumah kaca yang biasa dipakai untuk pertanian.  Pada percobaan ini menunjukkan efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi. Radiasi sinar matahari menembus toples, lalu masuk ke dalam rumah kaca tersebut. Pantulan dari benda dan permukaan di dalam rumah kaca adalah berupa sinar inframerah dan tertahan atap kaca yang mengakibatkan udara di dalam rumah kaca menjadi hangat walaupun udara di luar dingin.

Dari percobaan juga terlihat air kapur pada toples tertutup lebih keruh dari pada toples yang terbuka. Hal ini disebabkan CO2 yang terdapat pada toples tertutup menangkap pantulan sinar matahari oleh tanaman yang kemudian terperangap di dalam toples dan menyebabkan temperature dalam toples lebih hangat. Sedangkan pada toples yang tidak tertutup, sinar matahari bebas menerima dan memantulkan sinar matahari dan CO2 bebas keluar masuk system sebagai bahan pokok bagi tumbuhan untuk melakukan fotosintesis.

Efek rumah kaca juga terajdi di bumi. Toples yang tertutup dianalogikan sebagai lapisan atmosfer, sedangkan tanaman yang ada didalamnya merupakan kehidupan di bumi, dan air kapur digunakan untuk mengidentifikasi kadar CO2. Radiasi cahaya matahari di bumi akan ditangkap oleh gas-gas rumah kaca, yaitu H2O, CO2 dan lain-lain. Radiasi yang diterima bumi, sebagian diserap sebagian dipantulkan. Radiasi yang diserap dipancarkan kembali dalam bentuk sinar inframerah. Sinar panas inframerah ini terperangkap dalam lapisan troposfir dan oleh karenanya suhu udara di troposfir dan permukaan bumi menjadi naik.

Kenaikan suhu bumi ini menimbullkan masalah baru, yaitu global warmming. Meningkatnya suhu bumi ini mengakibatkan naiknya permukaan air laut, karena es di kutub-kutub bumi mencair. Selain itu cuaca dan musim jadi sulit di tebak, bahkan berpengaruh pula pada iklim di bumi.

KESIMPULAN

Akibat adanya efek rumah kaca yang positif adalah bumi menjadi lebih hangat dari lingkungan di luar bumi, sedangkan efek negatifnya suhu bumi semakin meningkat dan menyebabkan global warming.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: