2. 2 Siklus Karbon
Adanya kehidupan di dunia menyebabkan perubahan CO
2
di atmosfer dan CO
2
di lautan kedalam bentuk organik maupun inorganik di daratan dan lautan. Perkembangan berbagai ekosistem selama jutaan tahun menghasilkan
pola aliran C tertentu dalam ekosistem tingkat global. Namun, dengan adanya aktivitas manusia penggunaan bahan bakar fosil, alih guna lahan hutan
menyebabkan perubahan pertukaran antara C di atmosfer, daratan dan ekosistem lautan. Akibat kegiatan tersebut, terjadi peningkatan konsentrasi CO
2
ke atmosfer sebanyak 28 dari konsentrasi CO
2
yang terjadi 150 tahun yang lalu IPCC 2000
Gambar 3 Siklus karbon global Sumber: Hairiah 2007 Dalam siklus karbon global sumberstok terbesar karbon berasal dari
lautan yang mengandung 39 Tt 1 tera ton = 10
12
t = 10
18
g. Sumber terbesar lainnya tedapat di dalam fosil sebesar 6 Tt. Lahan hutan yang terdiri dari
biomasa pohon, tumbuhan bawah, nekromasa bahan organik dan tanah hanya sekitar 2,5 Tt atau sekitar 5 dari jumlah total C di alam. Jumlah C yang
tersimpan dalam tanah secara global 4x lebih banyak dari pada yang disimpan dalam biomasa vegetasi. Pertukaran C di daratan dikendalikan oleh fotosintesis
dan respirasi tanaman dengan serapan CO
2
rata-rata per tahun 0,7 Gt. Atmosfer
menampung C terendah hanya sekitar 0,8 Tt atau 2 dari total C di alam, serapan CO
2
per tahun 3,3 Gt ICRAF 2001. Kinderman
et al. 1993 menyatakan bahwa tempat penyimpanan dan
fluks karbon yang terpenting dalam ekosistem hutan tropik tergantung pada perubahan dinamik stok karbon di vegetasi dan tanah, ketersediaan kandungan
hara, dan kondisi iklim setempat. Tempat penyimpanan utama karbon adalah biomassa, nekromassa, tanah dan yang tersimpan dalam kayu. Sedangkan
atmosfer bertindak sebagai media perantara di dalam siklus karbon. Aliran karbon biotik antara atmosfer dan hutanlahan adalah fiksasi netto karbon melalui
proses fotosintesis net primary productivity
dan respirasi heterotropik dekomposisi pada serasah halus dan kasar, akar yang mati dan karbon tanah.
Jumlah C yang disimpan di hutan sangat bervariasi antar sistem penggunaan lahan, antar tempat dan antar pengelolaan lahan Tabel 2. Jumlah
C yang tersimpan di daratan khususnya dalam vegetasi dan tanah sekitar 3,5 kali lebih besar dari jumlah C yang ada di atmosfer dan pertukaran C di daratan
dikontrol oleh proses fotosintesis dan respirasi. Pada skala global C tersimpan dalam tanah jauh lebih besar dari pada yang tersimpan di vegetasi. Tanah
merupakan penyimpan C terbesar pada semua regional ekosistem biome, sedang vegetasi penyimpan C terbesar adalah pada biome hutan.
Tabel 2 Jumlah C tersimpan di vegetasi dan tanah kedalaman 1 m
Ekosistem Luas 10
6
km
2
Cadangan C , Gt C Total
Vegetasi Tanah
Hutan tropis 17,6
212 216
428 Hutan subtropis
10,4 59
100 159
Hutan daerah dingin 13,7
88 471
559 Savana tropis
22,5 66
264 330
Padang rumput subtropis 12,5
9 295
304 Padang pasir
45,5 8
191 199
Tundra 9,5
6 121
127 Rawa
3,5 15
225 240
Lahan pertanian 16,0
3 128
131
Total 151,2
466 2011
2477
Sumber : IPCC 2000
ICRAF 2001 menyatakan bahwa aktivitas manusia telah meningkatkan konsentrasi CO
2
di atmosfir dari 285 ppmv parts per million on a volume basis
sebelum revolusi industri pada abad ke-19 hingga 336 ppmv di tahun 1998. Penyebab utama naiknya gas rumah kaca salah satunya adalah deforestasi dan
degradasi hutan dan lahan, terutama di negara-negara tropis.
Tabel 3 Peningkatan gas rumah kaca di atmosfer dalam berbagai periode waktu
GRK CO
2
CH
4
N
2
O Konsentrasi sebelum revolusi industri
280 ppm 700 ppb
270 ppb Konsentrasi pada 1998
365 ppm 1745 ppb
314 ppb Rata-rata kenaikan konsentrasi
1,5 ppmth 7,0 ppbth
0,8 ppbth Atmospheric lifetime
5-200 th 12 th
114 th
Sumber : IPCC 2007
2. 3 Fotosintesis dan Respirasi
Kategori