Fungsi Laut Pada Siklus Karbon Global

Sejak tahun 1970-an, secara keseluruhan laut merupakan resapan (sink) bagi CO2 antropogenik. Tetapi seberapa besarkah CO2 yang diserap, proses apa sajakah yang menggerakannya, dan bagaimanakah ia berubah di masa depan? Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, pertama-tama kita perlu terlebih dahulu harus memahami fungsi laut pada siklus atau daur karbon secara global.

Peredaran karbon dalam berbagai bentuk organik dan anorganiknya, dan transpor karbon dari permukaan ke laut dalam dibangun oleh proses-proses fisis dan biologis. Proses-proses ini biasa disebut sebagai pompa fisis (physical pump atau pompa daya larut) dan pompa biologis (biological pump). Kedua pompa ini bertindak meningkatkan konsentrasi CO2 di dalam interior laut.

Siklus Pompa Fisis (Physical Pump)

Pompa fisis dibangkitkan oleh sirkulasi balik laut yang lamban dan lebih mudah terlarutnya CO2 di air dingin daripada di air hangat. Massa jenis air yang rapat (dense) dan hangat di laut lintang tinggi, terutama di Atlantik Utara dan Samudra bagian Selatan (Southern Ocean), menyerap CO2 atmosferik sebelum tenggelam (sink) ke interior laut.

Air yang tenggelam ini akan diimbangi oleh transpor vertikal (upwelling) di bagian laut lainnya. Air yang naik ke atas ini akan menjadi hangat ketika mencapai permukaan sehingga CO2 menjadi kurang dapat larut dan sebagian diantaranya akan terlepas kembali ke atmosfer (melalui sebuah proses yang disebut pelepasan gas atau outgassing). Efek bersih dari proses-proses ini adalah pemompaan CO2 ke dalam interior laut.

Gambar siklus karbon di laut.

Siklus Pompa Biologis (Biological Pump)

Penyerapan karbon oleh fitoplankton–organisme mikroskopis yang hidup di permukaan laut yang terkena sinar matahari dan ekspornya ke interior dan sedimen laut disebut pompa biologis. Fotosintesis adalah proses dimana fitoplankton mengambil karbon. Laju fotosintesis dikenal sebagai produktivitas primer. Fitoplankton adalah mesin bagi pompa biologis.

Pompa biologis memainkan peranan yang penting dalam kemampuan laut menyerap CO2 atmosferik. Tanpa adanya fotosintesis di laut, CO2 atmosferik akan menjadi 1000 ppm jika dibandingkan dengan kondisi saat ini yang 365 ppm. Sebaliknya, jika pompa biologis berfungsi dengan efisiensi yang maksimum, maka tingkat CO2 di atmosfer akan turun menjadi 110 ppm.

Meskipun penting, sejauh ini pompa biologis masih belum banyak diukur. Sebagian besar penelitian telah difokuskan pada perluasan pemahaman mengenai proses-proses biologis, variasinya terhadap musim, dan kejadian khusus dan klimatis dalam skala besar yang mempengaruhi berfungsinya pompa ini. (Referensi: Agus Setiawan, 2000, tentang biogeokimia laut dan perubahan global, Pusat Teknologi Lingkungan BPPT, diterjemahkan dari IGBP Science No.2).