KENAIKAN KADAR CO2

MAKALAH

RESPON TANAMAN TERHADAP

KENAIKAN KADAR CO₂ DI PERMUKAAN BUMI

OLEH :

NAMA NIM FAKULTAS

: : :

Moh. Syukron Habibi 20200122045 Pertanian

 

INSTITUT PERTANIAN ( INTAN ) YOGYAKARTA

2011

KATA PENGANTAR

                                                                                                                 

Kenaikan kadar CO₂  yang semakin meningkat akibat penggunaan gas gas berbahaya saat ini tentu sangat mempengaruhi keadaan lingkungan sekitar pula. Seperti penggunaan bahan bakar kendaraan dan limbah pabrik yang tidak ramah lingkungan menjadi salah satu pemicu kenaikkan kadar CO₂ di bumi. Dari hal tersebut juga sangat berpengaruh terhadap respon tanaman dalam perkembangannya.

CO₂  yang menjadi bahan utama dalam fotosintesis cukup banyak diperlukan bagi tanaman, namun jika kenaikkan kadar CO₂  yang tidak disertai denagn penambahan jumlah tanaman juga dapat berpengaruh buruk bagi lingkungan sekitar.

Dalam hal ini penulis sangat mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk peningkatan penulisan tugas – tugas yang selanjutnya. Tidak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1.      Dra. Nike triwahyuningsih, MP selaku dosen pembimbing dalam mata kuliah Agroklimatologi

2.      Orang tua tercinta yang selalu memberikan motivasi dan dorongan untuk penulis

3.      Teman – teman yang membantu dalam penyelesaian tugas ini.

Penulis berharap semoga penulisan makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca umumnya dan juga bagi penulis sendiri khususnya.

Yogyakarta, 12 November 2011 Moh. Syukron Habibi

                                                                                                   

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................... KATA PENGANTAR ......................................................................................... DAFTAR ISI ..................................................................................................... RINGKASAN .................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1.     Latar Belakang ................................................................................ 2.     Rumusan Masalah ........................................................................... 3.     Tujuan ............................................................................................. BAB II PEMBAHASAN ..................................................................................... A.    Pengertian karbondioksida (CO2) ................................................... B.     Pengaruh lingkungan terhadap tanaman ....................................... C.     Pengaruh kenaikan karbondioksida (CO2) terhadap tanaman ....... 1.     Fotosintesis ............................................................................... 2.     Respirasi .................................................................................... D.    Cara mengatasi kenaikan kadar CO2 yang meningkat tajam ………. PENUTUP ........................................................................................................ DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................

i ii iii iv 1 1 1 1 2 2 3 4 5 6 7 8 9

Ringkasan

Hasil tanaman sangat tergantung dari proses fotosintesis. Terjadi perbedaan respon fotosintesis antara jenis tanaman C3 dan C4 terhadap perubahan kosentrasi CO₂ di udara. Beberapa tanaman mengalami perubahan biokimia sebagai tanggapan atas peningkatan CO₂. Fotosintesis pada tanaman C3 mengalami peningkatan dengan bertambahnya kosentrasi CO₂ di udara. Aktivitas Rubisco pada mesofil mengalami peningkatan yang cukup tinggi sebagai respon dari peningkatan CO₂ udara.

Peningkatan Biomassa terbukti terjadi ketika dilakukan pengayaan CO₂. Ini tak selalu muncul dari fotosintesa. Kadar CO₂ yang tinggi memicu penggunaan air yang efisian dalam tanaman C4 seperti jagung. Peningkatan efisiensi air ini merangsang pertumbuhan tanaman.

Dampak langsung yang dapat dijejaki dari peningkatan CO₂ adalah peningkatan tingkat fotosintesa daun. Peningkatan fotosintesis akan meningkat sampai kadar CO₂ mendekati 1000 ppm. Hasil paling pasti adalah tanaman tumbuh cepat dan lebih besar.

            Pada tanaman C3, kenaikan CO₂ di udara akan mengakibatkan meningkatnya proses fotosintesis di daun. Sehingga tanaman C₃ baik digunakan untuk mengatasi masalah kenaikan CO₂ yang meningkat tajam akhir-akhir ini.

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

Tanaman adalah makluk hidup yang dapat menghasilkan makanan sendiri melalui proses yang dinamakan fotosintesis. Dalam proses ini tumbuhan memerlukan CO₂, Air dan cahaya matahari, hasil dari fotosintesis ini adalah karbohidrat dan hasil sampingannya berupa O₂. Dengan adanya fotosintesis tanaman bisa hidup tanpa makanan dari makluk hidup lainnya.

Sekarang zaman semakin madern, banyak ditemukan teknologi-teknologi baru seperti motor, mobil, pesawat dan lain sebagainya. Tapi teknogi itu menghasilkan karbondioksida yang menimbulkan efek semakin memanasnya bumi ini atau sering disebut bglobal warming.

Peningkatan kosentrasi CO₂ di atmosfer sudah terjadi sejak beberapa ratus tahun yang lalu, namun lajunya mengalami peningkatan yang sangat tinggi dalam beberapa dekade terakhir. Hal ini memicu terjadinya adaptasi tanaman terhadap perubahan karakteristik daun.

Dengan terus meningkatnya kadar CO₂ akan mempengaruhi siklus kehidupan di bumi. Tumbuhan sebagai penghirup CO₂ apakah mampu menetralisir karbondioksida yang semakin bertambah setiap tahunnya dan berdampak apakah kenaikan karbondioksida bagi tanaman ?, sertabagaimanakahuntukmengatasinya ?

2.      Perumusan Masalah

a.      Pengertian karbondioksida (CO₂)

b.      Pengaruh lingkungan terhadap tanaman

c.       Pengaruh kenaikan kadar karbondioksida (CO₂) terhadap tanaman

d.      Cara mengatasi kenaikan kadar CO2 yang semakin meningkat tajam

3.      Tujuan

a.      Mengetahui pengaruh karbondioksida (CO₂) terhadap tanaman

b.      Untuk mengetahui dampak kenaikan kadar karbondioksida (CO₂)

c.       Untuk mengetahui fungsi karbondioksida bagi tanaman

d.      Untuk mengetahui cara menanggulangi kenaikan CO₂

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Karbondioksida (CO₂)

Karbon dioksida (rumus kimia: CO₂) atau zat asamarang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume^[1] walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas.

Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering.

CO₂ adalah oksida asam. Larutan CO₂ mengubah warna litmus dari biru menjadi merah muda.

Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di membran mukosa dan saliva, membentuk larutan asam karbonat yang lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa setelah meminum air berkarbonat (misalnya Coca Cola). Konsentrasi yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan hewan.^[2]

Karbondioksida (CO₂) merupakan salah satu gas penting dalam pertumbuhan tanaman, namun juga merupakan salah satu gas rumah kaca yang jumlahnya terus meningkat dari tahun ke tahun. Peningkatan ini merupakan salah satu penyebab utama pemanasan global (global warming). Akibat dari pemanasan global, suhu bumi diperkirakan akan meningkat 3-5^oC serta menyebabkan perubahan iklim yang drastis pada 50 – 100 tahun yang akan datang.

B. Pengaruh lingkungan terhadap tanaman

Variabel menonjol yang diperkirakan akan sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman pangan akibat terjadinya peningkatan kadar CO2 adalah bumi yang memanas. Berdasarkan pengamatan obyektif di lapangan, diperkirakan akan lebih rendah dibanding permodelan iklim yang lemah dan kasar menggunakan komputer. Berdasarkan permodelan komputer, muka bumi rata-rata akan memanas sebesar 1,5-4,5OC jika kadar CO2 meningkat duakali. Secara keseluruhan iklim akan memanas 3 kali 1,5OC pada akhir abad nanti, dan pemanasaan terbesar terjadi dikutub, dan lebih rendah dikhatulistiwa.

Kedua, kenaikan suhu dapat diperkirakan dan akan berpengaruh terhadap pola hujan. Untuk kebanyakan tanaman pangan dan serat dan beberapa spesies lain perubahan dalam ketersediaan air memiliki akibat yang lebih besar dibanding kenaikan suhu. Permodelan iklim secara regional telah dimodelkan dalam tingkat yang lebih kurang meyakinkan dibanding model untuk iklim global. 

Perubahan yang diperkirakan, jika terjadi dalam pola hujan dan suhu dengan kadar CO2 yang tinggi akan menguntungkan produksi tanaman pangan beririgasi. Pertambahan areal pertanian beririgasi di Amerika terjadi di delta misisipi dan dataran utara. Hal serupa terjadi di India, China dan Rusia bagian selatan. Di USA, area tanam jagung dan gandum musim dingin akan bergeser ke utara dan akan digantikan sorgum dan padi-padian.

Ketiga, pemanasan global mempengaruhi variabel yang berpengaruh terhadap produktifitas pertanian. Hal ini akan sangat penting bagi pertanian yang terkait zona suhu, baik bagi pertambahan maupun intensitas masa tanam atau satuan tingkat pertumbuhan. Perhatian petani akan tertuju pada perbedaan musiman dan antar tahun pada curah hujan, salju,  lama musim tanam, dan beda suhu dalam hari-hari yang berpengaruh pada tahap pertumbuhan. Stabilitas dan keandalan produksi adalah sama pentingnya dengan besaran jumlah produksi itu sendiri.

Keprihatinan akan perubahan iklim dimasa depan dan perubahan yang lebih besar lagi akan diimbangi dengan penelitian mengenai manfaat peningkatan CO2 bagi fotosintesis dan berkurangnya kebutuhan tanaman akan air, dan tetap meningkatnya hasil. Selama 70 tahuan, perubahan cuaca, mencerminkan bahwa hasil tanam di USA, Rusia, India, China, Argentina, Canada dan Australia, memungkinkan negara dengan cuaca baik dapat menjaga keamanan pangan negara dari cuaca yang buruk. Kekeringan secara menyeluruh di dunia hampir tak pernah terjadi saat ini.

Walau ada kepastian bahwa pertanian dunia dapat mengantisipasi perubahan iklim, perubahan itu akan menambah masalah yang harus ditangani dalam dasa warsa kedepan. Masalah lain adalah Kelangkaan air dan kualitas air, tanah yang menjadi gersang, pengadaan energi dari bahan bakar fosil serta kelangsungan praktek pertanian yang sekarang ada. Beberapa praktek yang membahayakan kesehatan manusia dan kelestarian lingkungan harus diubah bersamaan dengan tingkat produksi yang aman dan dapat diandalkan juga harus terus ditingkatkan. Prakiraan terjadinya perubahan iklim membuat penelitian pertanian yang komprehensif menjadi sangat penting dalam menghadapi perubahan itu secara efektif.

Penelitian mengenai perubahan iklim, akan melengkapi usaha peningkatan produktivitas tanaman, yang dipengaruhi oleh tekanan lingkungan, yang kini tengah dilakukan melalui rekayasa genetik, perlakuan kimiawi dan pola pengolahan. Ini akan memberi dua manfaat sekaligus, baik sebagai pelindung mengahadapi perubahan jangka pendek lingkungan, seperti kemarau dan juga membantu menghadapi perubahan iklim dalam jangka panjang, dan untuk mengkapitalisasi sumberdaya hayati  bagi peningkatan produksi.

Pandangan yang berbeda mengenai pemanasan global yang memiliki bobot ilmiah yang baik muncul, mendukung penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, sekarang telah disimpulkan oleh beberapa ilmuwan bahwa model prakiraan iklim yang dibuat merupakan penyederhanaan yang sangat simplistis dari proses atmosfir dan lautan yang sangat kompleks. Dan tak dapat dibuktikan bahwa pengeluaran gas rumah kaca akan berpengaruh signifikan terhadap iklim dunia, sebab-sebab pemanasan global juga lebih tidak dapat lagi dipastikan.

C. Pengaruh kenaikan kadar karbondioksida terhadap tanaman

Peningkatan kosentrasi CO₂ di atmosfer sudah terjadi sejak beberapa ratus tahun yang lalu, namun lajunya mengalami peningkatan yang sangat tinggi dalam beberapa dekade terakhir. Hal ini memicu terjadinya adaptasi tanaman terhadap perubahan karakteristik daun.

Peningkatankadar CO₂ di permukaanbumi

1.Fotosintesis

Hasil tanaman sangat tergantung dari proses fotosintesis. Terjadi perbedaan respon fotosintesis antara jenis tanaman C3 dan C4 terhadap perubahan kosentrasi CO₂ di udara. Beberapa tanaman mengalami perubahan biokimia sebagai tanggapan atas peningkatan CO₂. Fotosintesis pada tanaman C3 mengalami peningkatan dengan bertambahnya kosentrasi CO₂ di udara. Aktivitas Rubisco pada mesofil mengalami peningkatan yang cukup tinggi sebagai respon dari peningkatan CO₂ udara.

Fotosintesis tanaman C3                                                         Fotosintesis tanaman C4

Perbeaantanaman C3 danC4 :

C3	C4
lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi	adaptif di daerah panas dan kering
enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi	CO2 diikat oleh PEP yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2
karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung.	tidak mengikat karbon dioksida secara langsung
Disebut tumbuhan C3 karena senyawa awal yang terbentuk berkarbon 3 (fosfogliserat)	Sel seludang pembuluh berkembang dengan baik dan banyak mengandung kloroplas
Sebagian besar tumbuhan tinggi masuk ke dalam kelompok tumbuhan C3	Fotosintesis terjadi di dalam sel mesofil dan sel seludang pembuluh
Apabila stomata menutup akibat stress terjadi peningkatan fotorespirasi pengikatan O2 oleh enzim Rubisco	Pengikatan CO2di udara melalui lintasan C4 di sel mesofil dan reduksi karbon melalui siklus Calvin (siklus C3) di dalam sel seludang pembuluh

2.Respirasi

Ada asumsi bahwa peningkatan CO₂ di atmosfer akan menurunkan pengambilan O₂ oleh tanaman, namun demikian sebuah penelitian dengan enam ratus kali pengukuran pada sembilan jenis tanaman yang dilakukan di Illinois terhadap peningkatan kosentrasi CO₂ dalam jangka waktu yang panjang menunjukkan tidak adanya penurunan pengambilan O₂ respirasi tanaman (Davey et al., 2004). Penurunan konduktansi stomata yang terjadi pada kosentrasi elevated CO₂ hanya merupakan adaptasi sementara namun tidak terjadi dalam jangka panjang. Selain itu pada beberapa penelitian tidak terjadi perubahan pada karakteristik stomata. Respirasi tidak mengalami perubahan pada kosentrasi CO₂ yang ditingkatkan hingga dua kali lipat dari kondisi normal.

Gambar 1 : Peningkatan laju assimilasi tanaman kedele (C3) dengan pertambahan PAR pada konsentarsi CO₂ berbeda.

d. Cara mengatasi kenaikan kadar CO2

1.      Reboisasi

Reboisasi merupakan penanaman kembali hutan yang telah gundul, dengan menggunakan tumbuhan menahun.

2.      Memperkecil Jejak Karbon

Merupakan perubahan sikap dan prilaku menuju aktivitas yang lebih rendah emisi karbon, yaitu mengurangi konsumsi bahan bakar fosil yang digunakan secara langsung termasuk untuk keperluan rumah tangga dan transportasi. Selain itu, memperkecil barang – barang yang kita konsumsi.

3.      Budidaya tanaman C3, karena tumbuhan C3 mampu menyerap lebih banyak kadar CO₂dari udara dibandingkan dengan tumbuhan C4 dan tumbuhan CAM.

PENUTUP

Dengan menghaturkan rasa syukur kepada Allah swt dengan karunia dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas penulisan makalah ini.

Meskipun banyak permasalahan – permasalahan yang dihadapi oleh petani dalam pembudidayaan kakao semoga penulisan makalah ini dapat berguna bagi para pembaca dan yang berkeinginan membudidayakan tanaman kakao untuk meningkatkan hasil produksi yang maksimal serta berkwalitas baik. Penulis juga berharap penulisan makalah ini  bermanfaat  bagi para pembaca umunya dan bagi penulis khususnya. Penulis juga mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca yang bersifat membangun untuk perbaikkan penulisan tulisan yang selanjutnya.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada teman – teman dan pihak – pihak yang telah banyak membantu dalam penyelesaian makalah ini. Serta atas perhatian para pembaca mengucapkan banyak terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

http://buletin.tripod.com/tania/tania1.htm

http://munawar.8m.net/rmh_kaca.htm

Tjasyono, Bambang. 1986. Iklim dan Lingkungan. PJ Cendekia Jaya Utama : Bandung