Perubahan Asumsi Ilmiah tentang Hutan dan Pemanasan Global
Selama bertahun-tahun, ilmuwan berpikir bahwa pemanasan tanah akan mempercepat aktivitas mikroba, yang pada akhirnya akan meningkatkan emisi gas nitrogen seperti nitric oxide (NO) dan dinitrogen oksida (N2O). Kedua gas ini termasuk dalam kategori gas rumah kaca yang sangat kuat dan dapat menyebabkan polusi udara serta mengurangi nutrisi yang tersedia bagi pohon.
Namun, sebuah penelitian terbaru dari Universitas California Riverside (UC Riverside) justru menemukan hasil yang bertolak belakang. Dalam eksperimen selama enam tahun di hutan musim panas yang kering di Tiongkok, para peneliti menemukan bahwa emisi NO dan N2O justru menurun ketika tanah dipanaskan. Penurunan sebesar 19 persen untuk NO dan 16 persen untuk N2O tercatat dalam penelitian tersebut.
Alasan Mikroba Bergerak Lambat
Menurut Pete Homyak, profesor madya ilmu lingkungan di UC Riverside, temuan ini membalikkan asumsi lama. Ketika tanah mengering akibat pemanasan, aktivitas mikroba tidak meningkat, melainkan justru melambat. Hal ini terjadi karena kondisi kering menghambat proses biologis yang biasanya terjadi di bawah tanah.
Eksperimen dilakukan di Kabupaten Qingyuan, dekat Kota Shenyang, Tiongkok. Lokasi ini dipilih karena sensitif terhadap perubahan iklim. Untuk meniru efek pemanasan atmosfer, tim peneliti memasang pemanas inframerah di atas enam petak hutan dengan luas 108 meter persegi. Mereka memanaskan permukaan tanah secara merata, mirip dengan prediksi perubahan iklim di masa depan.
Setiap petak dilengkapi dengan bilik otomatis yang menangkap dan menganalisis gas yang naik dari tanah secara berkala. Selama enam tahun, mahasiswa pascasarjana dan peneliti pascadoktoral menjaga sistem tetap berjalan, menghasilkan lebih dari 200 ribu pengukuran. Jumlah ini cukup besar untuk memantau perubahan aliran gas seiring perubahan musim, hujan, dan gelombang panas.
Perubahan Kondisi Tanah Kering
Tanah wilayah dengan curah hujan tahunan kurang dari 1.000 milimeter dianggap sebagai daerah yang rentan terhadap pemanasan. Dalam kondisi ini, aktivitas mikroba melambat, sehingga jalur daur nitrogen yang menghasilkan NO dan N2O juga terganggu. Ini menjadi kekhawatiran bagi para peneliti, karena perubahan ini bisa memengaruhi kemampuan hutan dalam menyerap karbon.
Kai Huang, ekolog dan penulis utama studi, mengungkapkan kekhawatiran akan masa depan hutan jika Bumi semakin hangat. “Apakah hutan akan memiliki cukup nutrisi untuk terus menyerap karbon?” tanyanya.
Efek Ganjalan Nitrogen Terhadap Iklim
Hutan adalah salah satu penyerap karbon terbesar di Bumi, menyerap lebih banyak karbondioksida daripada yang dilepaskan. Namun, pertumbuhan pohon bergantung pada ketersediaan nitrogen. Jika pemanasan mengurangi nitrogen dalam bentuk gas, fungsi hutan sebagai penyerap karbon bisa melemah.
Meski jumlah gas nitrogen yang lolos lebih sedikit, penelitian menunjukkan bahwa kondisi panas tetap menghambat pertumbuhan pohon. Salah satu temuan mengejutkan adalah bahwa meskipun nitrogen lebih sedikit yang hilang, pohon tidak tumbuh lebih cepat. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan air, yang juga mengurangi kemampuan tanaman memanfaatkan nitrogen yang tersisa.
Kesimpulan
Temuan ini menunjukkan bahwa asumsi lama tentang hubungan antara pemanasan dan emisi gas nitrogen harus direvisi. Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana hutan bereaksi terhadap perubahan iklim, terutama di daerah yang rentan terhadap kekeringan. Hasil ini penting untuk memahami dampak jangka panjang pemanasan global terhadap ekosistem dan kemampuan bumi dalam menyerap karbon.
