Studi menunjukkan bahwa benar-benar semua semak, tanaman merambat dan pohon yang mengelilingi kita memainkan peran penting dalam menyerap kelebihan karbon dari atmosfer. Tetapi pada titik tertentu, tanaman dapat mengambil begitu banyak karbon sehingga uluran tangan mereka dalam memerangi perubahan iklim mulai berkurang. Kapan tepatnya ini akan terjadi? Para ilmuwan berusaha menemukan jawaban untuk pertanyaan ini.
Sejak Revolusi Industri dimulai pada awal abad ke-20, jumlah karbon di atmosfer yang disebabkan oleh aktivitas manusia telah meroket. Menggunakan model komputer, penulis, yang diterbitkan dalam Trends in Plant Science, menemukan bahwa pada saat yang sama, fotosintesis meningkat 30%.
“Ini seperti seberkas cahaya di langit yang gelap,” kata Lukas Chernusak, penulis studi dan ahli ekofisiologi di James Cook University di Australia.
Bagaimana hal itu ditentukan?
Chernusak dan rekannya menggunakan data dari studi lingkungan dari tahun 2017, yang mengukur karbonil sulfida yang ditemukan di inti es dan sampel udara. Selain karbon dioksida, tanaman mengambil karbonil sulfida selama siklus karbon alami mereka dan ini sering digunakan untuk mengukur fotosintesis pada skala global.
“Tanaman darat menyerap sekitar 29% emisi kita, yang jika tidak, akan berkontribusi pada konsentrasi CO2 di atmosfer. Analisis model kami menunjukkan bahwa peran fotosintesis terestrial dalam mendorong proses penyerapan karbon ini lebih besar daripada yang disarankan kebanyakan model lain, ”kata Chernusak.
Tetapi beberapa ilmuwan tidak begitu yakin tentang penggunaan karbonil sulfida sebagai metode pengukuran fotosintesis.
Kerry Sendall adalah ahli biologi di Georgia Southern University yang mempelajari bagaimana tanaman tumbuh di bawah skenario perubahan iklim yang berbeda.
Karena serapan karbonil sulfida oleh tanaman dapat bervariasi tergantung pada jumlah cahaya yang mereka terima, Sendall mengatakan hasil penelitian "mungkin berlebihan," tetapi dia juga mencatat bahwa sebagian besar metode untuk mengukur fotosintesis global memiliki tingkat ketidakpastian tertentu.
Lebih hijau dan lebih tebal
Terlepas dari seberapa banyak fotosintesis telah meningkat, para ilmuwan setuju bahwa kelebihan karbon bertindak sebagai pupuk bagi tanaman, mempercepat pertumbuhan mereka.
“Ada bukti bahwa dedaunan pohon menjadi lebih lebat dan kayunya lebih lebat,” kata Cernusak.
Para ilmuwan dari Laboratorium Nasional Oak Ride juga mencatat bahwa ketika tanaman terkena peningkatan kadar CO2, ukuran pori pada daun meningkat.
Sendall, dalam studi eksperimentalnya sendiri, memaparkan tanaman dua kali lipat jumlah karbon dioksida yang biasanya mereka terima. Dalam kondisi ini, menurut pengamatan Sendall, komposisi jaringan daun berubah sedemikian rupa sehingga menjadi lebih sulit bagi herbivora untuk memakannya.
Titik kritis
Tingkat CO2 di atmosfer semakin meningkat, dan diperkirakan pada akhirnya tanaman tidak akan mampu mengatasinya.
“Respon penyerap karbon terhadap peningkatan CO2 di atmosfer tetap menjadi ketidakpastian terbesar dalam pemodelan siklus karbon global hingga saat ini, dan ini merupakan pendorong utama ketidakpastian dalam proyeksi perubahan iklim,” catat Oak Ride National Laboratory di situs webnya.
Pembukaan lahan untuk budidaya atau pertanian dan emisi bahan bakar fosil memiliki dampak terbesar pada siklus karbon. Para ilmuwan yakin bahwa jika umat manusia tidak berhenti melakukan ini, titik kritis tidak dapat dihindari.
“Lebih banyak emisi karbon akan terperangkap di atmosfer, konsentrasinya akan meningkat dengan cepat, dan pada saat yang sama, perubahan iklim akan terjadi lebih cepat,” kata Daniel Way, seorang ahli ekofisiologi di Western University.
Apa yang bisa kita lakukan?
Para ilmuwan di University of Illinois dan Departemen Pertanian sedang bereksperimen dengan cara-cara untuk memodifikasi tanaman secara genetik sehingga mereka dapat menyimpan lebih banyak karbon. Enzim yang disebut rubisco bertanggung jawab untuk menangkap CO2 untuk fotosintesis, dan para ilmuwan ingin membuatnya lebih efisien.
Percobaan terbaru dari tanaman yang dimodifikasi telah menunjukkan bahwa peningkatan kualitas rubisco meningkatkan hasil sekitar 40%, tetapi menggunakan enzim tanaman yang dimodifikasi dalam skala komersial yang besar dapat memakan waktu lebih dari satu dekade. Sejauh ini, pengujian hanya dilakukan pada tanaman biasa seperti tembakau, dan tidak jelas bagaimana rubisco akan mengubah pohon yang menyerap karbon paling banyak.
Pada bulan September 2018, kelompok lingkungan bertemu di San Francisco untuk mengembangkan rencana untuk melestarikan hutan, yang mereka katakan sebagai “solusi yang terlupakan untuk perubahan iklim.”
“Saya pikir pembuat kebijakan harus menanggapi temuan kami dengan mengakui bahwa biosfer terestrial saat ini berfungsi sebagai penyerap karbon yang efisien,” kata Cernusak. “Hal pertama yang harus dilakukan adalah mengambil tindakan segera untuk melindungi hutan sehingga mereka dapat terus menyerap karbon dan mulai bekerja segera untuk mendekarbonisasi sektor energi.”