Siklus karbon adalah salah satu dari beberapa siklus biogeokimia di mana berbagai senyawa yang diperlukan untuk kehidupan, seperti air, nitrogen, belerang, karbon, dan fosfor, didaur ulang secara terus menerus melalui proses metabolisme, geologi, dan meteorologi. Karbon ada sebagai karbon dioksida di atmosfer dan larut di lautan, sebagai karbon organik dalam organisme hidup, dan sebagai bagian dari mineral sedimen seperti kalsium karbonat. Biasanya, pergerakan karbon di antara reservoir yang berbeda ini seimbang secara efektif sehingga jumlah karbon di masing-masing reservoir relatif konstan atau hanya berubah selama ribuan tahun. Namun, sejak revolusi industri, manusia telah membakar bahan bakar fosil dan melepaskan sejumlah besar karbon ke atmosfer, yang mungkin berdampak luas pada iklim dan ekosistem.
Faktor Biologis
Karbon adalah salah satu unsur terpenting bagi kehidupan, dan menurut definisi, merupakan bagian dari semua molekul organik. Karbon dioksida di atmosfer diubah menjadi karbon organik oleh tumbuhan fotosintesis, alga, dan fitoplankton, yang juga dikenal sebagai “produsen”. Hampir semua organisme lain, termasuk semua hewan, pada akhirnya mendapatkan karbon dari produsen ini. Semua organisme, termasuk produsen, melepaskan karbon dioksida sebagai hasil dari respirasi seluler, proses metabolisme karbohidrat untuk melepaskan energi yang diperlukan untuk kehidupan. Antara efek fotosintesis dan respirasi seluler, siklus karbon antara atmosfer dan biosfer. Pengecualian yang paling penting adalah organisme tersebut, kebanyakan fitoplankton dan hewan lain dengan cangkang yang terbuat dari kalsium karbonat, yang terkubur di bawah sedimen di dasar lautan sebelum karbonnya dapat dilepaskan melalui dekomposisi. Karbon ini secara efektif dihilangkan dari bagian biologis dan atmosfer dari siklus karbon, yang pada akhirnya berbentuk batu kapur atau, dalam kondisi tertentu, minyak, batu bara, atau gas alam.
Faktor Geologi
Pada saat yang sama, semakin banyak batu kapur dan mineral yang mengandung karbon terbentuk secara perlahan, sedimen yang ada secara perlahan terkikis oleh kekuatan angin dan curah hujan. Batu kapur dan sedimen lainnya larut oleh air hujan, melepaskan karbon kembali ke biosfer. Subduksi, yang terjadi ketika satu lempeng tektonik terdorong ke bawah lempeng lainnya, juga merupakan bagian penting dari siklus karbon. Sedimen yang mengandung karbon terdorong cukup jauh di bawah permukaan hingga meleleh, akhirnya melepaskan karbonnya. Karbon ini dilepaskan secara tiba-tiba, sebagai bagian dari letusan gunung berapi, dan secara bertahap, sebagai kebocoran melalui mata air panas, retakan, dan ventilasi.
Bahan bakar fosil
Dampak utama manusia pada siklus karbon adalah melalui pembakaran bahan bakar fosil, yang melepaskan karbon yang terkubur ke atmosfer. Bahan bakar fosil, yang meliputi minyak bumi, gas alam, dan batu bara, digunakan di hampir setiap aspek ekonomi global. Mobil adalah contoh yang paling terlihat, tetapi lebih banyak karbon dioksida sebenarnya dihasilkan oleh pembangkit batu bara dan gas alam yang menghasilkan listrik untuk keperluan industri dan rumah tangga. Pertanian industri juga menggunakan energi bahan bakar fosil. Semua pupuk buatan disintesis dengan proses yang membakar bahan bakar fosil — biasanya gas alam. Berbagai penelitian telah melacak perubahan karbon dioksida selama setengah abad terakhir. Studi terlama dimulai pada tahun 1958 oleh Charles Keeling di Hawaii, dan ini menunjukkan peningkatan pesat tingkat karbon di atmosfer. Bukti dari inti es menunjukkan bahwa tingkat karbon lebih tinggi dari setengah juta tahun yang lalu
Penggundulan hutan
Deforestasi yang meluas, terutama di daerah tropis, menyebabkan lebih banyak karbon dilepaskan melalui dekomposisi dan lebih sedikit karbon yang diserap melalui fotosintesis, proses di mana tumbuhan dan beberapa bakteri menggunakan energi sinar matahari untuk membangun karbohidrat dari karbon dioksida dari atmosfer. Meskipun beberapa kawasan telah disisihkan sebagai suaka margasatwa, jauh lebih banyak lagi yang rentan terhadap pembakaran dan penebangan habis untuk tujuan pemanenan kayu dan pembukaan lahan pertanian.
Efek rumah kaca
Perhatian utama tentang peningkatan kadar karbon dioksida berasal dari fakta bahwa karbon dioksida adalah gas rumah kaca. Ini menjebak radiasi infra merah dari permukaan bumi yang jika tidak akan lolos ke luar angkasa, secara efektif mengisolasi planet ini dan meningkatkan suhunya. Panel Internasional PBB tentang Perubahan Iklim, bersama dengan banyak orang dalam komunitas ilmiah, percaya bahwa manusia cukup mengganggu siklus karbon untuk mengubah iklim global secara drastis, dengan potensi konsekuensi besar bagi keanekaragaman hayati, pertanian, cuaca, dan kesehatan keseluruhan setiap orang. ekosistem di planet ini.
TomasSereda/iStock/GettyImages
