Komposisi Unsur-unsur Gas Penyusun Atmosfer Bumi

Pengertian Atmosfer

Bumi adalah salah satu dari planet yang ada dalam sistem tata surya kita. Bumi memiliki selubung yang berlapis-lapis berupa lapisan udara yang sering disebut juga dengan atmosfer. Lapisan atmosfer bumi kita terdiri dari berbagai macam unsur gas yang di dalamnya dapat menghasilkan pembentukan maupun perubahan cuaca serta iklim di planet bumi.

Manfaat atmosfer bumi yang paling utama adalah melindungi manusia dari sinar matahari yang berlebihan, serta meteor-meteor atau benda langit berbahaya yang akan masuk ke bumi. Selain itu fungsi lain dari lapisan atmosfer adalah memperkecil perbedaan temperatur antara siang dan malam.

Komposisi Gas Penyusun Atmosfer Bumi

Atmosfer bumi mengandung campuran gas-gas yang lebih dikenal dengan sebutan udara yang menyelubungi seluruh permukaan bumi. Secara umum udara mengandung pengertian sebagai kumpulan gas-gas pembentuk atmosfer bumi. Campuran gas-gas ini merupakan representasi dari komposisi atmosfer bumi.

Komposisi gas di atmosfer ini dijabarkan dalam kondisi normal saat ini, tanpa keterlibatan adanya zat-zat pencemar udara. Dalam sejarahnya, komposisi atmosfer diketahui berfluktuasi, sampai terbentuk kesetimbangan seperti sekarang.

Lihat juga tentang: Fungsi Lapisan Stratosfer

Sebagai contoh, kadar oksigen dari hasil penyelidikan dan simulasi diketahui berfluktuasi mulai < 3% sampai mencapai 35% pada 300 juta tahun yang lalu, sebelum akhirnya berada dalam kesetimbangan 21% sejak 3 juta tahun yang lalu (lihat gambar di bawah). Berbagai proses reaksi kimia, kondisi fisika, dan interverensi biokimia, telah berangsur-angsur membentuk komposisi atmosfer yang setimbang.

Menurut Manahan, 2000, komposisi atmosfer kering (tanpa kandungan air) saat ini adalah Nitrogen (78,1%), Oksigen (21%), Argon (0,9 %), dan Karbon dioksida (0,03 %). Selain itu terdapat berbagai jenis gas-gas pada level yang sangat kecil (kurang dari 0,002%) seperti Neon (Ne), Helium (He), Metana (CH4), Kripton (Kr), Hidrogen (H2), Nitous oksida (NOx), Xenon (Xe), Sulfur oksida (SOx), Ozon (O3) Amonia (NH3), Karbon monoksida (CO), dan sebagainya.


Normalnya, air yang terkandung dalam lapisan atmosfer berada pada bentuk uap air hingga 4 % dari volume total (Manahan, 2000). Gas-gas penyusun atmosfer dapat dikategorikan menjadi dua golongan, yaitu golongan gas-gas permanen dan golongan gas-gas bervariasi (lihat tabel dibawah).

Gas penyusun atmosfer (atas) dan perubahan O2 pada atmosfer (bawah).

Gas-gas penyusun dengan konsentrasi relatif tetap (permanent gases) pada kondisi normal terdiri atas Nitrogen (N2), Oksigen (O2), Argon (Ar), Neon (Ne), Helium (He), Hydrogen (H2), Xenon (Xe). Sedangkan gas-gas penyusun dengan konsentrasi bervariasi (variable gases) pada kondisi normal, tergantung latitude dan kondisi atmosfer setiap saat. Gas-gas tersebut diantaranya adalah uap air (H2O) sekitar 0-4%, karbon dioksida (CO2) sekitar 0,038%, Metana (CH4) sekitar 0,00017%, Dinitrogen oksida (N2O), Ozon (O3), dan Kloro-florokarbon (CFCs) dalam kadar sangat kecil.

Baca juga tentang: Sifat-Sifat Nitrogen

Gas nitrogen merupakan gas yang paling banyak terdapat dalam lapisan udara atau atmosfer bumi. Salah satu sumbernya yaitu berasal dari pembakaran sisa-sisa pertanian dan akibat letusan gunung api. Gas lain yang cukup banyak dalam lapisan udara atau atmosfer adalah oksigen. Oksigen antara lain berasal dari hasil proses fotosintesis pada tumbuhan yang berdaun hijau.

Dalam proses fotosintesis, tumbuhan menyerap gas karbon dioksida dari udara dan mengeluarkan oksigen. Gas karbon dioksida secara alami berasal dari pernapasan makhluk hidup, yaitu hewan dan manusia. Secara buatan, gas karbon dioksida dapat berasal dari asap pembakaran industri, asap kendaraan bermotor, kebakaran hutan, dan lain-lain.

Pada lapisan atmosfer yang lebih ke atas, oksigen berperan dalam reaksi siklus pembentukan dan pemecahan ozon. Sedangkan pada lapisan troposfer (lapisan bawah atmosfer), oksigen sangat dipentingkan dalam reaksi oksidasi baik secara kimia maupun biokimia (oleh makhluk hidup). Proses-proses ini merupakan bagian dari pembentukan komposisi atmosfer ideal untuk kehidupan di muka bumi.

Walaupun konsentrasi ozon jumlahnya sangat sedikit, namun ozon sangat berguna bagi kehidupan di bumi karena ozon yang dapat menyerap Sinar Ultra Violet (UV) yang dipancarkan matahari. Penyerapan Sinar UV oleh ozon akan mengurangi jumlah UV yang sampai ke permukaan bumi (lihat letak lapisan ozon).

Apabila radiasi ultra violet ini tidak terserap oleh ozon, maka akan menimbulkan malapetaka bagi makhluk hidup yang ada di bumi. Radiasi ini di antaranya dapat membakar kulit mahkluk hidup, memecahkan kulit pembuluh darah, dan menimbulkan penyakit kanker kulit. Selain itu, ozon juga sangat berperan dalam menjaga suhu di permukaan bumi.


Referensi
Manahan, Stanley E, 2000. The Atmosphere and Atmospheric Chemistry-Environmental Chemistry. Boca Raton: CRC Press LLC).