DINAMIKA BAHAN
ORGANIK TANAH DAN SIKLUS CARBON GLOBAL:
Dampak pada Iklim Global dan Keamanan Pangan Global
(sebagian besar diambil dari Lal, T)
Berikut adalah bahan diskusi yang disampaikan dalam mata kuliah Pertanian Berkelanjutan, khususnya dihubungkan dengan saat ini yaitu Hari Bumi. Bahan diskusi banyak berupa gambar untuk menunjukkan kondisi lapangan dan lebih memancing peserta untuk lebih bervariasi dalam menterjemahkan atau penggunaan otak kanan.
Berikut adalah siklus dan kesetimbangan C di bumi, baik di daratan, lautan, dan udara atau atmosfer.
Berdasarkan gambar di atas bahwa ketidaksetimbangan C yaitu meningkat di atmosfer disebabkan khususnya (dilihat secara global) adalah karena adanya aktivitas atau kegiatan pembakaran bahan bakar fosil.
Adanya peningkatan gas atmosfer bumi, khususnya ketiga gas rumah kaca (greenhouse) di atas, maka sinar matahari yang masuk dalam atmosfer bumi berubah arah dan intensitasnya, seperti ditunjukkan dalam tanda panah dalam gambar di bawah ini. Sinar matahari yang dipantulkan kembali tersebut berubah panjang gelombangnya, menjadi lebih panjang.
Bagian daratan bumi, khususnya tanah, kalau dilihat penampang tegaknya atau disebut profil tanah, ternyata ada keragaman, baik warna, struktur, tekstur, horison dan sebagainya, dan akhirnya kesuburan atau kualitas tanah, seperti dalam gambar di bawah.
Berdasarkan Soil Taxonomy (1999) edisi kedua, tanah-tanah di bumi ini dikelompokan menjadi 12 kelompok besar namanya Order. Selanjutnya kelompok-kelompok besar tersebut dikelompok-kelompokan menjadi lebih kecil melalui tahapan yang namanya Suborder, Great Group, Subgroup, Famili, dan Seri.
Pembakaran Bahan Bakar Fosil dan CO2 Atmosfer
Pembakaran 4 Pg
C dari
Bahan Bakar
Fosil = Menambah
1 ppm CO2 di
Atmosfer
Selanjutnya menambah konsentrasi CO2 di atmosfer atau sering dikatakan adanya emisi C ke atmosfer secara otomatis akan meningkatkan temperatur udara sekeliling kita atau lebih luasnya adalah bumi. Hubungan antara kenaikan temperatur bumi dengan peningkatan konsentrasi CO2 atmosfer seperti berikut. Makanya bumi makin panas, sehingga waktu kuliah kita, ruangan kuliah terasa pengab dan berkeringat, yang akhirnya kuliah kurang menyenangkan.
Akhir-akhir ini, kita sering mendengar istilah sequestrasi (sequestration) dan dalam hal ini, kita bisa hubungankan dengan sequestrasi Carbon, yang menjadi topik diskusi kita. Sequestrasi
Carbon adalah menangkap
dan menyimpan
C atmosfer sehingga
tidak diemisikan
atau terdapat
di atmosfer. Sequestrasi
C sangat penting karena:
i.
Belum ada
sumber bahan
bakar
non-C,
ii.
Ada kebutuhan
untuk menstabilkan
konsentrasi CO2 atmosfer,
iii.
Sangat penting
memperbaiki/meningkatkan
layanan lingkungan,
dan
iv.
Meningkatkan
keamanan pangan
global
Karakteristik Sistem Sequestrasi C yang Baik adalah:
•
Kemampuan menyimpan
(sink) tinggi
•
Waktu tinggal
lama (residence time) atau
Stabilitas tinggi
•
Murah
•
Dampak pada
lingkungan positif
•
Banyak manfaat
tambahan
Gambar di atas menggambarkan apa ya...... kalau dihubungkan dengan sequestrasi tersebut?
Berikut adalah macam-macam sequestrasi yang dapat dilakukan di bumi ini, sehingga berbagai bidang ilmu dapat berkontribusi dalam mencegah pemanasan global atau bumi berlanjut.
Kemampuan Menyimpan (sink) C Daratan
Total:
136 ± 55 Gt
Tanah:
78 ± 12 Gt
Time Horizon: 50 years
Fossil
fuel emissions today: 270 ± 30 Gt
Tanah ini mempunyai kemampuan menyimpan (sequestrasi) C yang luar biasa, karena apa? Silakan dihubungkan dengan penjelasan sebelumnya yaitu tanah bukan sekedar benda mati.
Rasionalitas Sequestrasi Daratan
•
Proses Alami
•
120 Gt C
Fotosintesis
tahunan secara
alami.
Jika
sekitar 6%-nya
ditahan atau
dikembalikan
ke ekosisitem
daratan/perairan
akan menjaga
kesetimbangan
C saat ini
•
Banyak keuntungan
tambahan
Berikut adalah perbedaan jumlah sequestrasi C tanah di Ohio, pada perlakuan pengolahan tanah yang berbeda. Berdasarkan data tersebut menunjukkan bahwa tanah yang tidak diolah dan dalam sistem pertaniannya ada tanaman penutup tanah serta dilakukan pemupukan kandang memberikan sequestrasi paling tinggi, dibandingkan dengan tanpa olah tanah saja atau tanpa olah dan penutup tanah.
Hidden
C Costs of Tillage Methods
Method
Kg C/ha/yr
Conventional
tillag 62-72e
Minimum
tillage 40-45
No tillage 20-23
Hidden
C Cost of Fertilizers
Fertilizer
type Kg C/kg
of fertilizer
Nitrogen 0.86
P2O5 0.17
K2O 0.12
Lime 0.036
Hidden
C Cost of Pesticides
Pesticide
Kg C/kg
of pesticide
Herbicides 4.7
Fungicides 5.2
Insecticides 4.9
Hayooo, apakah anda tahu maksud hidden C cost dari metode pengolahan tanah, macam pupuk dan pestisida tersebut di atas????????
Pertumbuhan Populasi Dunia dan Emisi
CO2
Approximate
Fuel Value of One
Mg of
Crop Residue (Lal,
2005)
Units Value
K Cal 3.0 - 3.7 x 106
Barrels of Diesel 2.0
BTU 16 x 106
Gambar-gambar tersebut di atas merupakan perkembangan saat ini dan masih terus berlangsung, dalam upaya melindungi bumi agar dapat kita wariskan ke generasi mendatang dalam kondisi lebih baik, bukan rusak....
Akhirnya ........
Our
take-home message…
Each
of us must take steps to protect our Earth's climate
