efek rumah kaca

HUJAN ASAM

Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.

Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal ini saat ini sedang gencar dilaksanakan.

Mekanisme Terjadinya Efek Rumah Kaca

Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan. Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas. Sebagian besar radiasi inframerah ini akan tertahan oleh karbon dioksida dan uap air di atmosfer. Hanya sebagian kecil akan lepas ke angkasa luar. Akibat keseluruhannya adalah bahwa permukaan bumi dihangatkan oleh adanya molekul uap air, karbon dioksida, dan semacamnya. Efek penghangatan ini dikenal sebagai efek rumah kaca.

Sedangkan proses secara singkatnya yaitu ketika sinar radiasi matahari menembus kaca sebagai gelombang pendek sehingga panasnya diserapa oleh bumi dan tanaman yang ada di dalam rumah kaca tersebut. Untuk selanjutnya, panas tersebut di radiasikan kembali namun dengan panjang gelombang yang panjang(panjang geklombang berbanding dengan energi) sehingga sinar radiasi tersebut tidak dapat menembus kaca. Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingkan dengan suhu yang di luar rumah kaca.

Dampak Rumah Kaca

Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara Kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.

Menurut perkiraan, efek rumah kaca telah meningkatkan suhu bumi rata-rata 1-5°C. Bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca tetap seperti sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5-4,5°C sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO₂ di atmosfer, maka akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi meningkat.

Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO₂) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO₂ ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorpsinya. Energi yang masuk ke bumi mengalami: 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer 25% diserap awan 45% diabsorpsi permukaan bumi 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi.

Energi yang diabsorpsi dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO₂ dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.

Selain gas CO₂, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah sulfur dioksida (SO₂), nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO₂) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana (CH₄) dan khloro fluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.

tanaman, air dan mineral

—      Tumbuhan, Air dan Mineral

—      Tanah Sebagai Substrat

—      Tanah merupakan suatu sistem koloid yang terdiri dari partikel halus yang disebut misel.

—      Ukurannya antara 0,001µ - 0,1µ.

—      Biasanya misel-misel itu tidak bermuatan, jadi bukan ion.

—      Misel tanah liat pada umumnya bermuatan negatif dan oleh karenanya dikelilingi oleh kation misalnya Ca²⁺, K⁺, Na⁺, H^+.

—      Tanah Sebagai Substrat

—      Apabila CaCl₂ dibubuhkan pada tanah yang agak asam maka akan terjadi pertukaran ion.

                 H⁺                                                       Ca⁺⁺

                        Ca⁺⁺  + 2Cl^-                                               2H⁺ + 2Cl^-

—      Dari kation-kation yang terdapat banyak di tanah, ion H+ yang paling sulit digantikan. Sedangkan ion Na+ merupakan ion yang paling mudah untuk digantikan kedudukannya.

—      H⁺ > Ca²⁺, Mg²⁺ > K⁺ > NH₄⁺, Na⁺ 

—      Tanah Sebagai Substrat

—      Anion yang terdapat banyak di dalam tanah ialah : NO₃^-, SO₄^2-, HCO₃^-, HPO₄^- dan OH^-

—      Unsur yang tersedia untuk diambil oleh tanaman hanya dalam bentuk kation dan anion melalui ujung-ujung akar.

—      Contoh :

v  K₂SO₄ dapat diambil dalam bentuk KOH dan H₂SO₄ yang bersifat asam

v  Ca(NO₃)₂ dapat diambil dalam bentuk HNO₃ dan Ca(OH)₂ yang bersifat basa.

—      Komponen-komponen Tanah

—      Mineral

—      Zat organik

—      Air dan larutan tanah

—      Udara

—      Organisme yang ada di dalam tanah

—      Mineral

—      Partikel-partikel yang mewujudkan tanah itu berupa hancuran batu-batuan.

—      Berdasarkan besar-kecilnya partikel maka tanah digolongkan menjadi

—       

—       

—       

—       

—       

—      Zat Organik

—      Zat-zat organik di dalam tanah berasal dari penguraian sisa-sisa tanaman dan hewan akibat kegiatan bakteri, jamur dan organisme lain yang berfungsi untuk siklus perubahan zat-zat yang terdapat di dalam tanah

—       

—                            Air dan Larutan Tanah

—      Air tanah mengandung segala macam bahan yang terdapat di dalam tanah yang disebut larutan tanah.

—       

—       

—       

—       

—      air kimia                air higroskopik            air kapiler              air gravitasi

—      Udara yang ada di dalam tanah

—      Udara yang ada di dalam tanah mengisi rongga-rongga yang ada di sela-sela partikel. Makin besar partikelnya makin banyak udara di sela-selanya.

—      Oranisme yang ada di dalam tanah

—      Organisme dalam tanah adalah flora yang terdapat di bagian atas dan dalam lapisan tanah, mikroorganisme seperti; bakteri, ganggang bersel satu, ganggang bersel banyak dan jamur

—      Bekteri pengurai selulosa, bakteri yang mengikat nitogen serta bakteri belerang tergolong bakteri yang menyuburkan tanah.

—      Bakteri anaerob yang meruksi nitrat menjadi nitogen yag terlepas ke udara dapat merugikan tanaman.

—      Fauna yang terdapat dalam tanah : protozoa, nematoda, serangga beserta larvanya.

—      Tanah yang mengandung cukup bahan organik mempunyai ventilasi udara yang baik serta mempunyai temperatur ± 30^oC

—       

—      Sel Tumbuhan dan Air

—      Tanpa air, kehidupan yang kita kenal tidak akan pernah ada. Air merupakan keperluan utama pada kebanyakan organisme. Air berperan penting dalam fisiologi tumbuhan, karena hampir semua reaksi kimia hanya dapat terjadi dalam medium air.

—      Mengherankan memang bahwa sebenarnya fisiologi tumbuhan merupakan kajian tentang air. Banyak aktivitas tumbuhan ditentukan oleh sifat air dan bahan yang terlarut dalam air.

—      Mineral Bagi Tumbuhan

—      Ketersediaan unsur-unsur hara (mineral) makro dan mikro tersebut sangat penting karena setiap zat mempunyai kegunaan yang berbeda-beda.

—      Hal itu pula yang mengakibatkan kebutuhan tumbuhan untuk setiap zat berbeda-beda jumlahnya.

—       Tumbuhan memerlukan banyak unsur Nitrogen, Phosphor dan Kalium dalam jumlah banyak, sedangkan mineral lain diperlukan lebih sedikit.

—       

—      Unsur Makro

1.      Nitrogen (N)

—      Nitrogen diserap oleh akar tanaman dalam bentuk NO3- (nitrat) dan NH4 (amonium)

—      Protoplasma mengandung nitrogen   kira-kira antara 2-2,5%.

—      Dengan adanya pemungutan hasil tanaman secara besar-besaran maka banyak sekali zat nitrogen yang hilang.

—      Pemberian N akan menghasilkan banyak bahan hijau berupa daun dan batang tetapi pemberian N yang banyak dapat memperlambat masaknya biji.

—      Unsur Makro

—      Pemberian N yang banyak mempengaruhi juga perkembangan susunan akar, dimana akar menjadi lebih panjang dan lebih dalam masuk kedalam tanah.

—       Masuknya susunan akar kedalam tanah yang tidak sepadan dengan kesuburan pada bagian atas tanah, maka tanaman dalam keadaan demikian akan lebih lekas kekeringan.

—       

—      Unsur Makro

2. Phosphor (P)

—      Fosfor diambil oleh akar dalam bentuk H2PO4- HPO4- sebagian besar fosfor didalam tanaman adalah sebagai zat pembangun dan terikat dalam senyawa-senyawa organik dan hanya sebagian kecil terdapat dalam bentuk anorganik sebagai ion-ion phosphat.

—      Beberapa bagian tanaman sangat banyak mengandung zat ini, yaitu bagian-bagain yang bersangkutan dengan pembiakan generatif, seperti daun-daun bunga, tangkai sari, kepala sari, butir tepung sari, daun buah dan bakal biji.

—       Pembentukan bunga dan buah sangat banyak diperlukan unsur fosfor. Selain itu fosfor berperan juga pada sintesa hijau daun. Fosfor mendorong pertumbuhan akar-akar muda yang berguna bagi resistensi terhadap kekeringan.

—       

—      Unsur Makro

3. Kalium

—      Kalium diserap dalam bentuk K+

—      Sebagai ion didalam cairan sel, Kalium berperan dalam melaksanakan "turgor" yang disebabkan oleh tekanan osmotis.

—      Ion Kalium mempunyai fungsi psikologis pada asimilasi  karbohidrat.

—      Kalium berfungsi pula pada pembelahan sel dan pada sintesa protein.

—      Fungsi lain dari Kalium adalah pada pembentukan jaringan penguat.

—      Kalium berpengaruh baik pada pembentukan serat-serat seperti pada rosela, kapas dan rami.; dinding-dinding sel lebih baik keadaannya dan lebih baik kandungan airnya, sel-sel ini tumbuh lebih baik, lebih kuat dan lebih panjang.

—       

—      Unsur Makro

4. Calsium (Ca)

—      Unsur ini diserap dalam Ca++

—       Kalsium terdapat sebagai kalsium pectinat pada lamela-lamela tengah dari dinding-dinding sel

—      Fungsi ion Kalsium yang penting adalah mengatur permeabilitas dari dinding sel.

—      Telah diketahui bahwa ion-ion Kalium itu mempertinggi permeabilitas dinding sel dan ion-ion Kalsium adalah sebaliknya.

—      Peranan yang penting dari kalsium  pada pertumbuhan ujung-ujung akar dan pembentukan bulu-bulu akar.

—      Bila tumbuhan kekurangan kalsium  maka pertumbuhan keduanya akan terhenti dan bagian-bagian yang telah terbentuk akan mati dan berwarna coklat kemerah-merahan.

—       

—      Unsur Makro

5. Magnesium

—      Magnesium diserap dalam bentuk Mg++ dan merupakan bagian dari hijau daun yang tidak dapat digantikan oleh unsur lain

—       Selain  didalam hijau daum Mg terdapat pula sebagai ion didalam  protoplasma sel.

—      Kadar Mg didalam bagian-bagian vegetatif lebih rendah dari pada kadar Kalsium, tetapi pada bagian generatif adalah sebaliknya

—      Unsur Makro

6. Belerang / Sulfur (S)

—      Unsur ini diserap oleh tanaman dalam bentuk ion HSO4 dan SO4 .

—       Ion SO4 dalam jumlah banyak air berbalik meracuni tanaman.

—      Unsur S mempunyai dua peranan utama pada tanaman yaitu:
1. Unsur S berperan sebagai senyawa penyusun dan pembentukan asam amino yang mengandung S yaitu sistein, sistin dan methionim.
2. Unsur berperan sebagai penyusun Asetil CoA ( koenzin A), bila Asetil CoAtidak terbentuk, kan menghambat proses respirasi siklus kreb akibatnya ATP tidak ada yang terbentuk menyebabkan proses fotosintesis, pembelahan sel, pembungaan, absorbsi, trans-parasi, translokasi menjadi terhambat akibatnya per-tumbuhan terhambat. 

—       

   2. Unsur berperan sebagai penyusun Asetil CoA ( koenzin A)

—      Bila Asetil CoA tidak terbentuk, akan menghambat proses respirasi siklus kreb akibatnya ATP tidak ada yang terbentuk menyebabkan proses fotosintesis, pembelahan sel, pembungaan, absorbsi, transpirasi, translokasi menjadi terhambat akibatnya per-tumbuhan terhambat.

—      Unsur Makro pada Tumbuhan Tertentu

Natrium (Na)

—      Natrium terdapat pada semua abu tanaman, terlebih pada tanaman yang timbuh pada tanah yang banyak mengandung garam dapur seperti pada tanah asin atau payau, air laut dsb.

—       Biasanya pada tanaman demikian (halophyta) terdapat pula ion-ion klor.

—      Natrium yang terbentuk sebagai ion mempunyai arti biologis karena turut serta memelihara keadaan turgor.

—      Unsur ini dapat pula menggantikan Kalium dalam hal tersebut dan memang sering terjadi, bahwa kadar Natriumnya naik bila keadaan unsur Kalium sangat kurang.

—       

—      Klor (Cl)

—      Cl diserap oleh tanaman dalam bentuk ion Cl.

—       Ion ini mempunyai fungsi fisiologis yang sangat penting dalam proses fotosintesis tanaman terutama pada fase terang.

—      Mendorong pembentukan klorofil, dan pengaruhnya pada kandungan didalam tanaman. Klor dapat mengurangi transpirasi  sehingga daun-daun akan menjadi lebih berair.

—      Banyak  terdapat pada tumbuhan halophyta

—       

—      Boron (B)

—      Boron diserap oleh tanaman dalam bentuk BO3 .Unsur Boron mempunyai dua fungsi fisiologis utama adalah

:

1.      Membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah. Proses ini menyebabkan buah melon akan terasa lebih manis dengan aroma yang khas.

2.      Boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit.

—       

—       Bila tanaman kekurangan unsur Boron maka:
1. Dinding sel yang terbentuk sangat tipis, sel menjadi besar yang diikuti dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang - ruang reksigen karena sel menjadi retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel. Hal ini menyebabkan rasa buah melon menjadi tidak manis, karena terlalu banyak air didalam ruang sel.
2. Pertumbuhan vegetatif akan terhambat karena akan terhambat karena Boron berfungsi sebagai aktifator maupun inaktifator hormon auxsin dalam pembelahan dan pembesaran sel.
3. Laju proses fotosintesis akan menurun. Hal ini disebabkan karena gula yang terbentuk dari karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk didaun.

—      Unsur Mikro

—      Besi (F)
Besi diserap dalam bentuk Fe++ dan mempunyai fungsi yang tidak dapat digantikan pada pembentukan hijau daun.

—       Besi juga merupakan salah satu unsur yang diperlukan pada pembentukan enzym-enzym pernapasan yang mengoksidasikan karbohidrat menjadi karbondioksida dan air.

—      Besi didalam tanaman kurang bergerak, oleh karena itu bila kekurangan besi maka akan segera tampak gejala-gejala pada bagian tanaman yang masih muda.

—       

—      Mangan (Mn)

—      Mn diserap oleh tanaman dalam bentuk Mn++, dengan tidak adanya unsur Mn maka tanaman tidak bisa hidup, bila kekurangan Mn tanaman akan menjadi klorosis.

—      Mn berpengaruh pula terhadap proses dessimilasi yaitu pernafasan.

—      Enzym-enzym yang mengatur proses ini mengandung Mn.

—       Bila terlalu banyak Mn terjadi klorosis seperti kekurangan Fe, juga susunan akar akan mati dan berwarna merah coklat.

—      Kelebihan Mn dapat diberikan sedikit garam-garam besi yang larut, maka klorose hilang karena kedua unsur tersebut merupakan antagonis satu sama lainnya.

—       

—      Borium (BO)

•      Borium diserap oleh tanaman dalam bentuk BO8⁼.

•      Kekurangan unsur ini dapat menyebabkan kuncup-kuncup dan pucuk daun jadi mati.

•      Pertumbuhan didalam meristem akan terganggu, yang menyebabkan terjadinya kelainan-kelainan dalam pembentukan bekas pembuluh, Sehingga pengangkutan makanan akan terganggu.

—       

—      Tembaga (Cu)

—      Unsur tembaga diserap oleh tanaman dalam bentuk Cu⁺⁺.

—       Cu diperlukan pada pembentukan beberapa macam enzym, oleh karena itu sangat diperlukan walaupun dalam jumlah yang kecil.

—       

—      Zink (Zn)

—      Zink diserap dalam bentuk Zn⁺⁺. Zink dalam kadar rendah memberikan dorongan terhadap pertumbuhan.

—      Sedangkan bila kadar berlebih walau sedikit akan menjadi racun bagi tanaman.

—      Persenyawaan-persenyawaan Zn mempunyai fungsi pada pembentukan hormon tumbuh (auxin) dan penting bagi keseimbangan psikologis.

—       Gejalagejala kekurangan Zn ialah daun antara tulang-tulang daun berwarna merah coklat.

—       

—      Mo (Molibdin)

—       Unsur ini diserap dalam bentuk MoO₄^- . Esensi unsur ini:

—      Peranannya penting dalam pengikatan Nitrogen yang bermanfaat pada tanaman Leguminose

—      Sebagai aktivator dan penyusun enzim sitrat reduktase yaitu enzim yang bekerja membantu perubahan ion NO3- menjadi NH3 yang siap dipakai untuk pem-bentukan asam amino dan protein untuk pembelahan dan pembesaran sel.

—