Greenhouse Gas Emissions: Pengertian, Penyebab, dan Dampak Terhadap Pemanasan Global

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

01 April 2024, 08.37

Peta proyek bahan bakar fosil utama (en.wikipedia.org)

Emisi gas rumah kaca

Emisi gas rumah kaca (GRK) dari kegiatan manusia memperburuk efek rumah kaca, yang merupakan penyebab utama perubahan iklim. Karbon dioksida (CO2), terutama dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak, dan gas alam, merupakan penyumbang terbesar perubahan iklim. Tiongkok adalah produsen emisi terbesar di dunia, diikuti oleh Amerika Serikat yang memiliki emisi per kapita yang lebih tinggi. Perusahaan besar di industri minyak dan gas menjadi kontributor utama emisi global. Sejak zaman pra-industri, emisi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 50%, dengan peningkatan yang konsisten di antara semua gas rumah kaca. Emisi rata-rata pada tahun 2010-an mencapai 56 miliar ton per tahun, meningkat dari dekade sebelumnya. Total emisi kumulatif dari tahun 1870 hingga 2017 mencakup 425±20 GtC (1558 GtCO2) dari bahan bakar fosil dan industri, serta 180±60 GtC (660 GtCO2) dari perubahan penggunaan lahan, seperti deforestasi.

Karbon dioksida (CO2) merupakan gas rumah kaca utama yang dihasilkan oleh aktivitas manusia, menyumbang lebih dari separuh efek pemanasan global. Emisi metana (CH4) juga memiliki dampak yang signifikan, terutama dalam jangka pendek. Nitrous oksida (N2O) dan gas terfluorinasi (F-gas) memiliki peran yang lebih kecil dalam perubahan iklim.

Pembangkit listrik, panas, dan transportasi menjadi penyumbang terbesar emisi, dengan energi secara keseluruhan bertanggung jawab atas sekitar 73% emisi. Deforestasi dan perubahan penggunaan lahan lainnya juga melepaskan karbon dioksida dan metana. Pertanian menjadi sumber utama emisi metana, diikuti oleh pelepasan gas dan emisi sisa dari industri bahan bakar fosil. Emisi dari sektor pertanian terutama berasal dari peternakan, sementara penggunaan pupuk di tanah pertanian juga menyumbang emisi nitrous oksida. Sumber emisi dari gas berfluorinasi, seperti zat pendingin, juga signifikan dalam total emisi manusia.

Tingkat emisi CO2 setara saat ini rata-rata 6,6 ton per orang per tahun, melebihi target perkiraan yang diperlukan untuk mematuhi Perjanjian Paris tahun 2030 sebesar 1,5 °C di atas tingkat pra-industri. Emisi per kapita tahunan di negara-negara industri biasanya sepuluh kali lipat lebih tinggi dari rata-rata di negara-negara berkembang.

Jejak karbon, atau jejak gas rumah kaca, digunakan sebagai indikator untuk membandingkan jumlah emisi gas rumah kaca sepanjang siklus hidup dari produksi barang atau jasa hingga konsumsi akhirnya. Penghitungan karbon adalah kerangka metode untuk mengukur dan melacak berapa banyak gas rumah kaca yang dikeluarkan oleh suatu organisasi.

Relevansi dengan efek rumah kaca dan pemanasan global

Efek rumah kaca terjadi ketika gas-gas rumah kaca di atmosfer suatu planet bertindak seperti selimut, menahan sebagian panas yang dipancarkan oleh permukaan planet tersebut. Hal ini mengakibatkan peningkatan suhu permukaan planet. Di Bumi, misalnya, Matahari mengirimkan radiasi gelombang pendek (sinarmatahari) ke permukaan, yang menembus atmosfer dan memanaskan permukaan bumi. Sebagai respons, bumi memancarkan radiasi gelombang panjang (panas) kembali ke atmosfer. Sebagian besar dari panas ini diserap oleh gas-gas rumah kaca, yang kemudian memancarkan kembali sebagian ke atmosfer dan sebagian ke permukaan bumi. Penyerapan dan pantulan panas ini mengurangi laju pendinginan bumi, sehingga meningkatkan suhu rata-rata permukaannya.

Tanpa efek rumah kaca, suhu permukaan rata-rata bumi diperkirakan akan sekitar -18 °C (-0,4 °F). Namun, karena adanya efek rumah kaca, suhu rata-rata global pada abad ke-20 meningkat menjadi sekitar 14 °C (57 °F), atau lebih baru, sekitar 15 °C (59 °F). Selain gas-gas rumah kaca yang terdapat secara alami, aktivitas manusia, seperti pembakaran bahan bakar fosil, telah meningkatkan jumlah karbon dioksida dan metana di atmosfer. Sebagai akibatnya, telah terjadi pemanasan global sekitar 1,2 °C (2,2 °F) sejak Revolusi Industri, dengan suhu permukaan rata-rata global meningkat dengan kecepatan sekitar 0,18 °C (0,32 °F) per dekade sejak tahun 1981.

Ikhtisar sumber utama

Gas rumah kaca yang relevan

Sumber utama gas rumah kaca yang berasal dari aktivitas manusia adalah karbon dioksida (CO2), dinitrogen oksida (N2O), dan metana (CH4), serta tiga kelompok gas terfluorinasi yaitu sulfur heksafluorida (SF6), hidrofluorokarbon (HFC), dan perfluorokarbon (PFC). Meskipun uap air merupakan gas rumah kaca yang paling dominan, emisi uap air yang berasal dari aktivitas manusia tidak memberikan kontribusi signifikan terhadap pemanasan global.

Meskipun CFC (chlorofluorocarbon) juga merupakan gas rumah kaca, regulasi terhadapnya diatur oleh Protokol Montreal yang lebih terfokus pada kontribusinya terhadap penipisan lapisan ozon, bukan terhadap pemanasan global. Penipisan ozon memiliki peran yang berbeda dengan pemanasan rumah kaca, meskipun keduanya terkadang menjadi bahan perbincangan yang tercampur dalam media. Pada tahun 2016, perwakilan dari lebih dari 170 negara yang berkumpul dalam pertemuan puncak Program Lingkungan Hidup Perserikatan Bangsa-Bangsa mencapai kesepakatan yang mengikat secara hukum untuk secara bertahap menghapuskan hidrofluorokarbon (HFC) dalam Amandemen Kigali pada Protokol Montreal. Penggunaan CFC-12 telah dihentikan kecuali untuk beberapa penggunaan yang dianggap penting karena sifatnya yang merusak ozon. Proses penghapusan secara bertahap senyawa HCFC yang kurang aktif diharapkan akan selesai pada tahun 2030.

Aktivitas manusia

Mulai sekitar tahun 1750, aktivitas industri yang menggunakan bahan bakar fosil telah secara signifikan meningkatkan konsentrasi karbon dioksida dan gas rumah kaca lainnya. Peningkatan emisi ini terjadi terutama sejak sekitar tahun 1950, sejalan dengan pertumbuhan populasi global dan aktivitas ekonomi yang meningkat setelah Perang Dunia II. Pada tahun 2021, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer hampir 50% lebih tinggi dibandingkan dengan tingkat pra-industri.

Sumber utama gas rumah kaca akibat aktivitas manusia, yang juga dikenal sebagai sumber karbon, mencakup beberapa faktor. Pertama, pembakaran bahan bakar fosil seperti minyak, batu bara, dan gas, yang diperkirakan menghasilkan sekitar 37,4 miliar ton CO2eq pada tahun 2023. Pembangkit listrik tenaga batu bara merupakan sumber tunggal terbesar, menyumbang sekitar 20% dari gas rumah kaca pada tahun 2021. Selain itu, perubahan penggunaan lahan, terutama deforestasi di daerah tropis, juga berkontribusi sekitar seperempat dari total emisi gas rumah kaca antropogenik.

Faktor lainnya termasuk fermentasi enterik ternak dan pengelolaan kotoran ternak, pertanian padi, penggunaan lahan dan perubahan lahan basah, dan emisi dari tempat pembuangan sampah tertutup yang menyebabkan konsentrasi metana di atmosfer meningkat. Penggunaan klorofluorokarbon (CFC) dalam sistem pendingin dan dalam proses pemadaman kebakaran juga memberikan kontribusi terhadap emisi gas rumah kaca. Selain itu, tanah pertanian menghasilkan dinitrogen oksida (N2O) sebagian karena penggunaan pupuk.

Pertanian menjadi sumber terbesar emisi metana antropogenik, diikuti oleh pelepasan gas dan emisi sisa dari industri bahan bakar fosil. Dalam sektor pertanian, peternakan menyumbang sebagian besar emisi metana, dengan sapi sebagai spesies hewan yang bertanggung jawab atas sekitar 65% emisi sektor peternakan.

Emisi menurut jenis gas rumah kaca

Karbon dioksida (CO2) adalah gas rumah kaca yang paling dominan dihasilkan oleh berbagai aktivitas manusia. Selain CO2, emisi metana (CH4) memiliki dampak jangka pendek yang hampir sama dalam mengontribusikan terhadap efek rumah kaca. Nitrous oksida (N2O) dan gas terfluorinasi (F-gas) juga memainkan peran, meskipun lebih kecil dibandingkan dengan CO2 dan CH4.

Emisi gas rumah kaca diukur dalam setara CO2 yang ditentukan oleh potensi pemanasan global (GWP), yang bergantung pada masa hidup gas tersebut di atmosfer. Polutan iklim berumur pendek (SLCPs), seperti metana, hidrofluorokarbon (HFC), ozon troposferik, dan karbon hitam, bertahan di atmosfer dalam rentang waktu yang berbeda-beda, mulai dari beberapa hari hingga 15 tahun. Sementara itu, karbon dioksida dapat bertahan di atmosfer selama ribuan tahun. Mengurangi emisi SLCP dapat mengurangi laju pemanasan global hingga hampir setengahnya dan mengurangi perkiraan pemanasan Arktik sebesar dua pertiga.

Pada tahun 2019, emisi gas rumah kaca diperkirakan mencapai 57,4 gigaton CO2 setara, dengan emisi CO2 saja mencapai 42,5 gigaton termasuk perubahan penggunaan lahan (LUC).

Meskipun langkah-langkah mitigasi untuk dekarbonisasi sangat penting dalam jangka panjang, seringkali langkah-langkah ini dapat menghasilkan pemanasan jangka pendek yang lemah karena sumber emisi karbon juga seringkali menyebabkan polusi udara. Oleh karena itu, menggabungkan langkah-langkah yang menargetkan karbon dioksida dengan langkah-langkah yang menargetkan polutan non-CO2—polutan iklim berumur pendek—sangatlah penting untuk mencapai tujuan iklim.

Emisi menurut sektor

Emisi gas rumah kaca global berasal dari berbagai sektor perekonomian, mencerminkan keragaman kontribusi berbagai jenis kegiatan ekonomi terhadap perubahan iklim. Pemahaman ini membantu dalam mengidentifikasi perubahan yang diperlukan untuk memitigasi dampak perubahan iklim.

Emisi gas rumah kaca dapat dibedakan menjadi dua kategori utama: emisi yang berasal dari pembakaran bahan bakar untuk menghasilkan energi, dan emisi yang dihasilkan oleh proses lainnya. Sekitar dua pertiga dari total emisi gas rumah kaca berasal dari pembakaran bahan bakar.

Energi bisa diproduksi dan dikonsumsi di tempat yang berbeda. Jadi, emisi yang berasal dari produksi energi bisa dikategorikan berdasarkan lokasi emisinya atau tempat di mana energi yang dihasilkan dikonsumsi. Jika emisi dihubungkan dengan titik produksi, maka sekitar 25% emisi global berasal dari pembangkit listrik. Namun, jika emisi tersebut dihubungkan dengan konsumen akhir, maka 24% dari total emisi berasal dari sektor manufaktur dan konstruksi, 17% dari sektor transportasi, 11% dari rumah tangga, dan 7% dari sektor komersial. Sekitar 4% dari emisi berasal dari energi yang digunakan oleh industri energi dan bahan bakar itu sendiri.Sekitar sepertiga sisanya berasal dari proses selain produksi energi. Sebanyak 12% dari total emisi berasal dari sektor pertanian, 7% dari perubahan penggunaan lahan dan kehutanan, 6% dari proses industri, dan 3% dari limbah.

Pertanian, kehutanan dan penggunaan lahan

Pertanian

Sektor pertanian memiliki kontribusi yang signifikan terhadap emisi gas rumah kaca secara global, menyumbang antara 13% hingga 21% dari total emisi. Pertanian berperan dalam perubahan iklim melalui emisi gas rumah kaca langsung dan konversi lahan non-pertanian menjadi lahan pertanian. Emisi dinitrogen oksida dan metana menyumbang lebih dari setengah dari total emisi gas rumah kaca dari sektor pertanian, dengan peternakan menjadi sumber utama emisi.

Sistem pangan pertanian bertanggung jawab atas sebagian besar emisi gas rumah kaca. Pertanian tidak hanya menjadi pengguna lahan dan konsumen bahan bakar fosil yang signifikan, tetapi juga berkontribusi langsung melalui praktik seperti produksi padi dan peternakan. Tiga penyebab utama peningkatan gas rumah kaca dalam 250 tahun terakhir adalah bahan bakar fosil, penggunaan lahan, dan pertanian.

Sistem pencernaan hewan ternak, terutama sapi ruminansia yang dipelihara untuk daging sapi dan susu, memiliki emisi gas rumah kaca yang tinggi. Sementara hewan monogastrik seperti babi dan unggas memiliki emisi yang lebih rendah. Strategi untuk mengurangi dampaknya dan meningkatkan produksi emisi gas rumah kaca, yang dikenal sebagai pertanian cerdas iklim, mencakup peningkatan efisiensi peternakan, manajemen dan teknologi; pengelolaan pupuk kandang yang lebih efektif; pengurangan ketergantungan pada bahan bakar fosil; variasi dalam makanan dan minuman hewan; dan pengurangan produksi dan konsumsi produk hewani.Berbagai kebijakan juga dapat diimplementasikan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dari sektor pertanian menuju sistem pangan yang lebih berkelanjutan.

Perubahan penggunaan lahan

Perubahan penggunaan lahan, seperti deforestasi untuk keperluan pertanian, memiliki dampak signifikan terhadap konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer dengan mengubah aliran karbon keluar dari atmosfer dan menjadi penyerap karbon. Penghitungan perubahan penggunaan lahan bertujuan untuk mengukur emisi "bersih", yaitu emisi dari semua sumber dikurangi penghilangan emisi dari atmosfer melalui penyerap karbon.

Namun, terdapat ketidakpastian besar dalam pengukuran emisi karbon bersih, dan kontroversi muncul dalam alokasi penyerapan karbon antar wilayah dan dari waktu ke waktu. Misalnya, fokus pada perubahan penyerapan karbon yang lebih baru mungkin akan menguntungkan wilayah yang telah mengalami deforestasi sebelumnya, seperti Eropa.

Sebagai contoh, pada tahun 1997, kebakaran gambut di Indonesia yang disebabkan oleh manusia diperkirakan telah menyebabkan 13% hingga 40% dari rata-rata emisi karbon global tahunan yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Hal ini menunjukkan bahwa peristiwa-peristiwa alamiah atau manusia yang terkait dengan perubahan penggunaan lahan dapat memiliki dampak besar terhadap emisi gas rumah kaca secara global.

Proyeksi emisi di masa depan

"Laporan Kesenjangan Emisi" tahunan oleh UNEP pada tahun 2022 menyatakan bahwa emisi gas rumah kaca harus dikurangi hampir separuhnya untuk membatasi pemanasan global hingga 1,5°C. Untuk mencapai hal ini, emisi global harus dikurangi sebesar 45% dibandingkan dengan proyeksi emisi berdasarkan kebijakan yang saat ini berlaku hanya dalam waktu delapan tahun, dan emisi tersebut harus terus menurun dengan cepat setelah tahun 2030. Laporan tersebut menekankan perlunya fokus pada transformasi ekonomi yang luas daripada perubahan bertahap.

Pada tahun 2022, IPCC juga menerbitkan Laporan Penilaian Keenam mengenai perubahan iklim, yang menegaskan bahwa emisi gas rumah kaca harus mencapai puncaknya paling lambat sebelum tahun 2025 dan menurun sebesar 43% pada tahun 2030 untuk membatasi pemanasan global hingga 1,5°C. Sekretaris Jenderal Perserikatan Bangsa-Bangsa, António Guterres, juga menekankan bahwa penghasil emisi utama harus mengurangi emisi secara drastis mulai tahun itu.

Pada bulan Oktober 2023, Badan Informasi Energi AS (EIA) merilis serangkaian proyeksi hingga tahun 2050 berdasarkan intervensi kebijakan yang dapat dipastikan saat ini. Hasil model ini menunjukkan bahwa emisi karbon terkait energi tidak pernah turun di bawah tingkat tahun 2022, menyarankan bahwa diperlukan tindakan yang lebih kuat untuk mengatasi perubahan iklim.

Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Greenhouse_gas_emissions