Kenali Penipisan Lapisan Ozon Berdasarkan Konsentrasi Ozon dari Waktu Ke Waktu

 LAPISAN OZON

Ozon merupakan suatu molekul yang tersusun daru tiga ataom oksigen (O₃). Kata ozon berasal dari kata Yunani yaitu “óζειν (ozein)”, yang berarti “mencium.” Secara alamiah, sebagian besar ozon (sekitar 90%) dapat ditemukan di stratosfer, membentuk suatu lapisan ozon (ozone layer) dan memiliki konsentrasi ozon yang cukup besar (bisa mencapai 10 ppm). Sebagian kecil ozon (sekitar 10%) ditemukan pada atmosfer bawah atau troposfer. Adapun konsentrasi ozon di troposfer sangat kecil, berkisar antara 10 – 100 ppb, yang disebabkan polusi udara akibat aktivitas manusia. Konsentrasi ozon dipermukaan 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 dari waktu ke waktu semakin menipis. Berdasarkan penelitian, terdapat beberapa zat yang dihasilkan oleh aktivitas manusia berpotensi terhadap penipisan lapisan ozon. Zat yang dimaksud tersebut yaitu ozone depletion substances (ODS). ODS biasanya diproduksi untuk keperluan industri tertentu atau produk rumah tangga. Sebagian besar emisi ODS mencapai stratosfer dan menyebabkan penipisan ozon karena atom klorin dan bromin bereaksi dengan ozon (McKenzie,R.L., et al, 2011). ODS yang hanya mengandung karbon, klorin, dan fluor disebut chlorofluorocarbons (CFC). CFC, karbon tetraklorida (CCl₄) dan metil kloroform (CH₃CCl₃).

 

Dampak Penipisan Lapisan Ozon

Penipisan lapisan ozon ini dapat menyebabkan beberapa permasalahan dalam kehidupan. Masalah yang terjadi yaitu pada kesehatan dimana dengan menipisnya lapisan ozon menyebabkan  kanker kulit, kerusakan mata, dan melemahkan sistem kekebalan tubuh. Hal ini dikarenakan radiasi UV mencapai ke permukaan bumi. Selain itu, penipisan lapisan ozon ini menyebabkan perubahan iklim dimana gas-gas yang timbul dapat menyebabkan gas rumah kaca sehingga terjadinya pemanasan global dan perubahan iklim yang tidak diinginkan.

Penipisan lapisan ozon ini juga dapat menyebabkan kerusakan lingkungan dimana klorofluorokarbon (CFC) yang digunakan dalam pendingin udara dapat mencapai atmosfer dan merusak lapisan ozon. Ekosistem pun baik hewan maupun tumbuhan dapat terganggu apabila terjadi kerusakan lapisan ozon.

 

Solusi Mengatasi Penipisan Lapisan Ozon

Solusi yang dapat diterapkan dalam kehidupan untuk mengurangi permasalahan pada lapisan ozon yaitu sebagai berikut.

1.     Mengurangi penggunaan bahan kimia, seperti klorofluorokarbon (CFC), hidroklorofluorokarbon (HCFC), dan halon adalah penyebab utama penipisan lapisan ozon.

2.      Menggunakan produk ramah lingkungan.

3.      Mengurangi penggunaan kendaraan bermotor.

4.      Meningkatkan kesadaran masyarakat akan pentingnya melindungi lapisan ozon.

5.      Memanfaatkan teknologi dan inovasi ramah lingkungan.

 

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 (Environment and Climate Change Canada,2023).

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 (Pujiastuti & Ilahi, 2014).

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 (Mariati, dkk, 2019).

 

 

Daftar Pustaka

Pujiastuti, D., & Ilahi, A. F. (2014). Analisis Pengaruh Intensitas Radiasi Matahari, Temperatur, Dan Kelembaban Udara, Terhadap Fluktuasi Konsentrasi Ozon Permukaan Di Bukit Kototabang Tahun 2005-2010. Jurnal Fisika Unand, 3(3), 177-183.

Mariati, H., dkk. (2019). Analisis Ozon Berbasis Satelit Airs NASA Giovanni System. Jurnal Penelitian, Terapan Ilmu Geografi, dan Pendidikan Geografi, Vol. 2(6), pp. 76-80.

https://www.canada.ca/en/environment-climate-change/services/air-pollution/issues/ozone-layer/depletion-impacts/causes-status-recovery.html