WADUH, DARURAT PENIPISAN LAPISAN OZON

    Lapisan ozon adalah tameng penting yang melindungi Bumi dari radiasi ultraviolet (UV) berbahaya Matahari. Namun, selama beberapa dekade terakhir, lapisan ozon telah mengalami penipisan yang signifikan akibat penggunaan bahan kimia berbahaya seperti chlorofluorocarbon (CFCs), hydrochlorofluorocarbon (HCFCs), dan bromofluorocarbon (BFCs). Penipisan lapisan ozon memiliki dampak serius terhadap lingkungan dan kesehatan manusia.

Pengertian Ozon

    Ozon adalah sebuah molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen (O3). Istilah "ozon" berasal dari bahasa Yunani "óζειν (ozein)" yang berarti "mencium". Secara alami, sebagian besar ozon, sekitar 90%, terdapat di stratosfer, membentuk suatu lapisan ozon (ozone layer) dengan konsentrasi ozon yang tinggi, mencapai sekitar 10 ppm. Sebagian kecil ozon, sekitar 10%, terdapat di atmosfer bagian bawah, atau troposfer. Namun, konsentrasi ozon di troposfer sangat rendah, berkisar antara 10 hingga 100 ppb, yang disebabkan oleh polusi udara akibat aktivitas manusia. Konsentrasi ozon di permukaan Bumi dapat digambarkan sebagai berikut.

Sumber gambar:

D. Fahey and M. Hegglin, "Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer: 2010 Update," World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2011.

Hubungan Lapisan Ozon dengan radiasi ultra violet (UV)

    Lapisan ozon sangat efektif mengabsorpsi radiasi ultra violet (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. Reaksi yang terjadi pada ozon di stratosefer yaitu sebagai berikut.

hυ

O₂ → 2O

O + O₂ → O₃

 

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)

·         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 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. Adapun lapisan ozon yang melindungi bumi dari sinar UV dapat digambarkan sebagai berikut.

Sumber gambar:

M. Carlowicz, "The Ozone Layer: Our Global Sunscreen," ChemMatters, pp. 12-14, 2013.

 

Penyebab Penipisan Lapisan Ozon

Lapisan ozon mengalami penipisan yang semakin meningkat seiring berjalannya waktu. Berdasarkan penelitian, ditemukan bahwa aktivitas manusia telah menghasilkan sejumlah zat yang berpotensi merusak lapisan ozon. Zat-zat ini dikenal sebagai ozone depletion substances (ODS). ODS umumnya diproduksi untuk keperluan industri tertentu atau digunakan dalam produk rumah tangga. Sebagian besar emisi ODS mencapai stratosfer dan menyebabkan penipisan lapisan ozon melalui reaksi antara atom klorin dan bromin dengan ozon.

Salah satu jenis ODS yang paling dikenal adalah chlorofluorocarbons (CFC). CFC terdiri dari karbon, klorin, dan fluor. Selain CFC, zat lain yang juga berkontribusi terhadap penipisan lapisan ozon adalah karbon tetraklorida (CCl4) dan metil kloroform (CH3CCl3). Ketiga zat ini memiliki sifat yang stabil dan dapat bertahan dalam atmosfer selama periode yang lama, sehingga memberikan kesempatan bagi atom klorin dan bromin untuk merusak molekul ozon. 

Penipisan lapisan ozon memiliki konsekuensi serius bagi lingkungan dan kesehatan manusia. Radiasi ultraviolet (UV) berbahaya dari Matahari dapat mencapai permukaan Bumi dengan intensitas yang lebih tinggi ketika lapisan ozon menipis. Hal ini dapat menyebabkan berbagai masalah kesehatan, seperti peningkatan risiko kanker kulit, kerusakan mata, serta dampak negatif pada ekosistem dan organisme hidup. Untuk mengatasi penipisan lapisan ozon, langkah-langkah penting telah diambil oleh komunitas internasional. Salah satu tonggak penting dalam upaya perlindungan lapisan ozon adalah Penyepakatan Montreal. Protokol ini, yang disepakati pada tahun 1987, mengatur pengurangan produksi dan penggunaan ODS. Melalui implementasi Protokol Montreal, banyak negara telah berhasil mengurangi atau menghentikan penggunaan bahan kimia berbahaya tersebut.

Namun, tantangan masih ada di depan. Meskipun tindakan telah diambil untuk mengurangi penggunaan ODS, masa depan lapisan ozon masih bergantung pada kepatuhan dan kerja sama global. Diperlukan langkah-langkah lebih lanjut untuk mengurangi emisi ODS, mengembangkan alternatif yang lebih aman dan berkelanjutan, serta meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya melindungi lapisan ozon. Upaya kolektif dalam melindungi lapisan ozon sangat penting bagi kesehatan dan keberlanjutan planet ini. Dengan tindakan yang tepat dan kesadaran yang tinggi, kita dapat memastikan pemulihan dan perlindungan lapisan ozon untuk generasi yang akan datang.

 

Dampak Penipisan Lapisan Ozon

Penipisan lapisan ozon memiliki dampak yang signifikan dalam berbagai aspek kehidupan. Salah satu masalah yang timbul akibat penipisan lapisan ozon adalah dampak negatif pada kesehatan manusia. Ketika lapisan ozon menipis, radiasi ultraviolet (UV) berbahaya dari Matahari dapat mencapai permukaan Bumi dengan intensitas yang lebih tinggi. Hal ini meningkatkan risiko kanker kulit, menyebabkan kerusakan mata, dan dapat melemahkan sistem kekebalan tubuh manusia. Radiasi UV yang berlebihan dapat menyebabkan masalah kesehatan jangka panjang yang serius. Selain dampak kesehatan, penipisan lapisan ozon juga berkontribusi terhadap perubahan iklim. Beberapa gas yang dilepaskan ke atmosfer selama proses penipisan lapisan ozon dapat berperan sebagai gas rumah kaca. Ini berarti bahwa mereka memperkuat efek pemanasan global dan dapat menyebabkan perubahan iklim yang tidak diinginkan, seperti peningkatan suhu rata-rata Bumi dan perubahan pola cuaca yang ekstrem.

Penipisan lapisan ozon juga memiliki dampak negatif pada lingkungan secara keseluruhan. Misalnya, penggunaan chlorofluorocarbons (CFCs) dalam sistem pendingin udara dan produk lainnya dapat menghasilkan emisi gas yang merusak lapisan ozon ketika mencapai atmosfer. Selain itu, kerusakan lapisan ozon juga dapat mempengaruhi ekosistem. Organisme hidup, baik hewan maupun tumbuhan, dapat terganggu oleh peningkatan radiasi UV yang mencapai permukaan Bumi. Ini dapat mengganggu rantai makanan dan keseimbangan ekosistem secara keseluruhan. Penting bagi kita semua untuk menyadari dan mengatasi masalah penipisan lapisan ozon ini. Langkah-langkah perlindungan dan pengurangan penggunaan bahan kimia yang merusak lapisan ozon telah diambil melalui perjanjian internasional seperti Protokol Montreal. Namun, upaya kolektif dan kesadaran akan pentingnya melindungi lapisan ozon tetap diperlukan untuk mengatasi masalah ini. Dengan langkah-langkah yang tepat, kita dapat melindungi kesehatan manusia, menjaga keberlanjutan lingkungan, dan meminimalkan dampak negatif perubahan iklim yang disebabkan oleh penipisan lapisan ozon.

 

Solusi Mengatasi Penipisan Lapisan Ozon

    Ada beberapa solusi yang dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari untuk mengurangi permasalahan yang terkait dengan penipisan lapisan ozon, antara lain:

1. Mengurangi penggunaan bahan kimia: Salah satu langkah penting adalah mengurangi penggunaan bahan kimia yang berkontribusi terhadap penipisan lapisan ozon, seperti chlorofluorocarbons (CFCs), hydrochlorofluorocarbons (HCFCs), dan halons. Memilih produk yang tidak mengandung bahan-bahan ini dapat membantu mengurangi emisi yang merusak lapisan ozon
2. Menggunakan produk ramah lingkungan: Memilih produk yang ramah lingkungan, seperti bahan pembersih, aerosol, dan produk elektronik yang bebas dari zat-zat yang merusak lapisan ozon, dapat membantu mengurangi emisi ODS yang mencapai atmosfer.
3. Mengurangi penggunaan kendaraan bermotor: Penggunaan kendaraan bermotor menyebabkan emisi gas buang yang berkontribusi terhadap penipisan lapisan ozon. Mengurangi penggunaan kendaraan pribadi dengan menggunakan transportasi umum, bersepeda, atau berjalan kaki dapat membantu mengurangi emisi gas rumah kaca dan ODS.
4. Meningkatkan kesadaran masyarakat: Peningkatan kesadaran masyarakat akan pentingnya melindungi lapisan ozon merupakan langkah kunci dalam mengatasi permasalahan ini. Melalui pendidikan dan kampanye informasi, kita dapat memberikan pemahaman yang lebih luas tentang dampak negatif penipisan lapisan ozon serta langkah-langkah yang dapat diambil untuk melindunginya.
5. Memanfaatkan teknologi dan inovasi ramah lingkungan: Pengembangan dan pemanfaatan teknologi dan inovasi yang ramah lingkungan dapat membantu mengurangi penggunaan bahan kimia yang merusak lapisan ozon. Contohnya adalah penggunaan sistem pendingin udara yang menggunakan bahan pengganti yang aman dan energi terbarukan sebagai sumber energi.

 

Penurunan Konsentrasi Ozon di Beberapa Daerah

Potensi penipisan lapisan ozon lebih tinggi di daerah kutub dibandingkan dengan daerah lainnya. Hal ini dikarenakan suhu yang dingin di stratosfer dapat memicu terbentuknya awan dingin di lapisan stratosfer daerah kutub. Selain itu, dengan adanya suhu redah ini dapat terbentuknya ClO (klor monoksida) yang  berpotensi besar dalam perusakan lapisan ozon. Selain itu, berdasarkan hasil analisis data dengan instrumentasi Brewer, radiasi UV tahun 2022 di Stasiun Toronto, Kanada menunjukkan bahwa radiasi UV mengalami peningkatan di level 8-9 (warna merah) pada bulan Mei hingga September yang bertepatan dengan musim panas di Kanada. Indeks tersebut dikategorikan dapat menyebabkan resiko yang berbahaya pada kesehatan kulit dan selaput mata manusia apabila terpapar langsung.

Berdasarkan analisis data dengan website WOUDC, diperoleh grafik konsentrasi ozon di Indonesia dalam beberapa tahun yaitu sebagai berikut.

Dari grafik tersebut, konsentrasi rerata ozon total berada dalam satuan DU (Dobson Unit) yang 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. 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.

Penurunan dan kenaikan konsentrasi ozon ini memiliki korelasi dengan intensitas radiasi matahari. Semakin meningkatnya intensitas radiasi matahari menyebabkan meningkatnya konsentrasi ozon di permukaan bumi. Selain berkorelasi dengan intensitas radiasi matahari, konsentrasi ozon ini 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.

Selain aktivitas matahari, pengaruh musim, terdapat faktor lain yang mempengaruhi konsentrasi ozon total. Salah satu faktor lainnya yaitu adanya kebakaran hutan dan lahan yang 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.