Apa yang Anda bayangkan ketika Anda mendengar ungkapan “gas rumah kaca?” Jika Anda berpikir tentang pabrik yang mengeluarkan batu bara atau jalan bebas hambatan yang penuh dengan mobil yang melintas dalam pikiran, Anda berada di jalur yang benar: Emisi dari ini dan manusia lainnya- proses didorong memuntahkan puluhan miliar ton karbon dioksida ke udara setiap tahun. Tetapi ternyata CO2 bukan satu-satunya permainan di kota. Ini adalah salah satu dari beberapa gas rumah kaca yang memerangkap panas di atmosfer, mendorong pemanasan global dan perubahan iklim. Inilah yang perlu Anda ketahui tentang sepupu CO2 — gas rumah kaca yang mendapatkan lebih sedikit waktu udara, tetapi tidak kalah penting bagi atmosfer Bumi.
Para ilmuwan telah mengetahui tentang gas rumah kaca sejak Joseph Fourier, seorang ahli fisika dan matematika Prancis, berteori bahwa suhu planet harus diatur oleh sesuatu yang baik menyerap sinar matahari dan memancarkan beberapa panas yang dihasilkan kembali ke Bumi. Fourier berteori bahwa gas pasti sesuatu itu, dan karyanya di tahun 1820 segera dilanjutkan oleh ilmuwan lain yang bertekad untuk mencari tahu gas mana yang memerangkap panas dari matahari di Bumi. Akhirnya, orang-orang mulai membandingkan pekerjaan gas-gas itu dengan kaca yang menutupi rumah kaca, memantulkan kembali panas internalnya ke arah bangunan yang memancarkannya dan menghangatkan dirinya bahkan ketika di luar dingin.
Seiring waktu, para ilmuwan mulai mengembangkan pandangan yang lebih bernuansa tentang bagaimana gas terbentuk dan bertindak. Tidak semua gas di Bumi adalah gas rumah kaca. Jumlah gas rumah kaca di atmosfer tergantung pada sumber (proses alami dan buatan manusia yang menghasilkannya) dan tenggelam (reaksi yang menghilangkan gas dari atmosfer). Karbon dioksida hanya bagian dari persamaan itu, dan hanya gas rumah kaca kedua terbanyak di Bumi.
Di bagian atas daftar adalah uap air, kakek dari semua gas rumah kaca. Uap air hadir di mana pun ada kelembaban yang terukur. Awan bukanlah uap air — uap air tidak terlihat. Tapi itu tidak berarti itu tidak berlimpah: Sekitar 80 persen dari total massa gas rumah kaca di atmosfer adalah uap air.
Uap air terdengar sangat tidak mengancam, tapi itu bagian dari siklus pemanasan Bumi. Di sinilah ia menjadi membingungkan: Uap air tidak menyebabkan pemanasan global, tetapi memperburuknya. Ketika karbon dioksida dan emisi lainnya tumbuh, uap air juga meningkat. Uap air yang lebih pekat dan laju penguapan yang lebih tinggi berarti lebih banyak pemanasan global.
Fenomena ini disebut umpan balik uap air stratosfer, dan hal ini berkaitan dengan Sean Davis, seorang ilmuwan peneliti CIRES yang bekerja di Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional yang penelitiannya berfokus pada gas. "Ini benar-benar masalah yang rumit, " katanya kepada Smithsonian.com. Pada 2013, Davis dan rekannya menunjukkan bukti dari lingkaran setan itu — dan menyarankan bahwa itu berkontribusi signifikan terhadap sensitivitas iklim Bumi. Meskipun satelit dan radar berbasis ruang yang memantau curah hujan sekarang tersedia untuk para peneliti, katanya, mereka masih membutuhkan lebih banyak data tentang bagaimana uap air dan karbon dioksida berinteraksi di atmosfer bumi.
Metana, gas rumah kaca ketiga yang paling berlimpah, menghadirkan masalah serupa bagi para peneliti. Dalam beberapa tahun terakhir, mereka telah belajar lebih banyak tentang bagaimana gas, yang merupakan emisi kedua terbanyak di Amerika Serikat, berkontribusi terhadap pemanasan global. Metana dipancarkan oleh segala sesuatu mulai dari kentut sapi hingga lahan basah dan sistem gas alam, dan industri, pertanian, dan sampah yang membusuk memastikan banyak yang dimuntahkan ke atmosfer. Tetapi meskipun gas menghangatkan Bumi dengan urutan lebih besar dari CO2 (hingga 86 kali lebih banyak), baik sensor dan pengawas lingkungan sering meremehkan.
Gas-gas lain berkontribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global — ada dinitrogen oksida, yang dipancarkan oleh pupuk dan telah menjadi salah satu penipis ozon terbesar di atmosfer. Anda mungkin tahu gas lebih baik dalam inkarnasinya di kantor dokter gigi dan dispenser krim kocok, tetapi ada banyak nitrat di atmosfer juga. Sejak awal era industri pada 1700-an, tingkat nitro oksida telah tumbuh, dan tingkat atmosfer gas hampir dua kali lipat pada tahun 2050.
Nitrous oxide tidak mengkhawatirkan hanya karena kekuatan pemanasannya (satu molekul memerangkap panas sebanyak 300 molekul CO2). Diperlukan waktu lebih dari satu abad untuk mendegradasi molekul N2O. Sementara itu, ia berkontribusi terhadap hilangnya ozon di atmosfer, yang pada gilirannya memicu pemanasan di Bumi. Masih banyak ilmuwan yang tidak tahu tentang N2O: Misalnya, potensi penipisan ozonnya tampaknya peka terhadap kondisi lingkungan yang berbeda. Mungkin butuh beberapa dekade sebelum jelas bagaimana gas bereaksi dengan GRK lain dan perubahan iklim.
Meskipun klorofluorokarbon, atau CFC, tidak beracun bagi manusia dan lembam di atmosfer yang lebih rendah, keadaannya berbeda setelah mencapai stratosfer. Di sana, bahan kimia buatan manusia memakan ozon, dan mereka masih ada di atmosfer hari ini meskipun peraturan menyapu bertujuan untuk menutup lubang ozon.
Seperti N2O, CFC bertahan lama di atmosfer atas. Mereka dihapus dengan alasan yang bagus: Berdasarkan molekul per molekul, CFC memiliki potensi pemanasan global yang jauh lebih tinggi daripada karbon dioksida. Sebagai contoh, CFC-13 (juga dikenal sebagai Freon 13), yang mendinginkan beberapa pembeku industri, adalah 16.400 kali pemanasan seperti karbon dioksida selama periode 500 tahun. CFC dilarang di Amerika Serikat, tetapi banyak yang berhasil masuk ke atmosfer sebelum Protokol Montreal, yang disepakati pada tahun 1987. Meskipun mereka tidak lagi hadir dalam kaleng deodoran dan botol semprot, mereka masih di atas, mogok ozon. (Secara hipotesis akan bermanfaat bagi N2O dan CFC untuk "makan" ozon ketika berada di troposfer, di mana secara teknis dianggap sebagai gas rumah kaca "buruk". Tetapi begitu ozon mencapai stratosfer, ia sebenarnya melindungi Bumi dari kekejaman matahari. sinar.)
Sangat menggoda untuk berpikir bahwa karena CO2 memiliki begitu banyak rekan, itu tidak perlu dikhawatirkan. Tetapi hanya karena CO2 bukan satu-satunya gas rumah kaca tidak berarti itu tidak perlu dikhawatirkan. "Banyak orang menggunakan [gas rumah kaca] untuk mengecilkan pentingnya karbon dioksida, " kata Davis. “Itu masalah terbesar yang kita hadapi.” Beberapa gas mungkin lebih berlimpah, tetapi tidak ada yang berdiri sendiri — dan dengan laju CO2 meningkat pada tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya, sulit untuk memperkirakan seberapa mengerikan konsekuensi dari emisi yang tidak terkendali dalam bentuk apa pun.
