Perubahan Iklim dan Dampaknya pada Penyimpanan Karbon di Tanah
Perubahan iklim yang semakin ekstrem, khususnya dalam bentuk pola curah hujan yang tidak menentu dan musim kemarau yang panjang, ternyata memberikan dampak besar terhadap struktur tanah. Di kawasan Asia, siklus basah dan kering yang terjadi secara berulang mempercepat proses pelepasan karbon dari dalam tanah ke atmosfer. Hal ini menjadi perhatian serius bagi ilmuwan karena tanah memiliki peran penting dalam pengendalian iklim global.
Menurut sebuah studi yang dilakukan oleh Shenyang Agricultural University dan diterbitkan dalam jurnal Earth, tanah berfungsi sebagai penyimpan karbon yang sangat penting. Namun, stabilitas penyimpanan tersebut sangat bergantung pada kondisi kelembapan. Fluktuasi kelembapan yang ekstrem dapat merusak struktur tanah dan mengurangi kemampuannya untuk menyimpan karbon secara efisien.
Mekanisme Pelepasan Karbon di Bawah Kondisi Kekeringan dan Kelembapan
Penelitian menunjukkan bahwa perubahan kelembapan yang drastis menyebabkan partikel tanah mengalami perluasan dan kontraksi berulang. Proses ini akhirnya menyebabkan gumpalan kecil yang melindungi karbon organik terpecah. Akibatnya, karbon yang sebelumnya terlindungi menjadi terekspos dan mudah dikonsumsi oleh mikroba di dalam tanah.
Hasil uji laboratorium juga menunjukkan bahwa fluktuasi kelembapan yang kuat meningkatkan pelepasan karbon dioksida hingga 17,2 persen dibandingkan dengan kondisi kelembapan yang stabil. Bahkan fluktuasi ringan pun dapat memicu peningkatan signifikan dalam hilangnya karbon, melalui efek yang disebut sebagai pulse effect.
Pengaruh Fluktuasi Kelembapan terhadap Komunitas Mikroba
Ketika tanah kering tiba-tiba dibasahi kembali, aktivitas mikroba melonjak tajam. Hal ini disebabkan oleh pulihnya aliran oksigen dan akses ke bahan organik, sehingga memicu pelepasan karbon dioksida secara mendadak. Selain itu, perubahan kelembapan juga mengubah struktur komunitas mikroba di dalam tanah. Bakteri dengan dinding sel tebal menjadi lebih dominan karena lebih tahan terhadap kekeringan, sedangkan pertumbuhan jamur justru menurun.
Solusi untuk Mengurangi Pelepasan Karbon
Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti mencoba menggunakan biochar atau arang hayati yang terbuat dari limbah tanaman seperti jerami jagung. Studi menunjukkan bahwa biochar mampu meningkatkan ketahanan tanah terhadap kondisi iklim yang dinamis serta menghentikan penguraian karbon.
Yue Pan, salah satu penulis studi, menjelaskan bahwa biochar membantu sistem tanah menjadi lebih tangguh menghadapi tekanan air. “Mengelola bagaimana karbon dilindungi di dalam tanah memerlukan pemikiran tentang struktur dan biologi secara bersamaan, bukan secara terpisah,” ujarnya.
Implikasi bagi Sektor Pertanian
Studi yang diterbitkan dalam jurnal Biochar ini menjadi peringatan penting bagi sektor pertanian di masa depan. Memahami interaksi antara air, mikroba, dan struktur tanah menjadi kunci untuk mempersiapkan praktik pertanian yang lebih tahan terhadap kondisi iklim yang dinamis. Dengan adanya solusi seperti biochar, harapan untuk menjaga keseimbangan karbon di tanah tetap terbuka.
Bahran Hariz adalah seorang penulis di Media Online IKABARI.
