RINDANG | Para peneliti mengusulkan jalur baru yang memungkinkan pemulihan ekosistem pesisir untuk menangkap karbon dioksida dari atmosfer secara permanen. Lamun dan bakau — yang dikenal sebagai ekosistem karbon biru — secara alami menangkap karbon melalui fotosintesis, yang mengubah karbon dioksida menjadi jaringan hidup.
Salah satu pendorong utama perubahan iklim adalah kelebihan gas rumah kaca seperti karbon dioksida di atmosfer. Mitigasi perubahan iklim pada abad mendatang akan memerlukan dekarbonisasi — elektrifikasi jaringan listrik atau pengurangan transportasi yang boros bahan bakar fosil — dan menghilangkan karbon dioksida yang sudah ada dari atmosfer, suatu proses yang disebut penghilangan karbon dioksida.
Para peneliti di Institut Teknologi Georgia dan Universitas Yale mengusulkan jalur baru yang memungkinkan pemulihan ekosistem pesisir untuk menangkap karbon dioksida dari atmosfer secara permanen. Lamun dan bakau — yang dikenal sebagai ekosistem karbon biru — secara alami menangkap karbon melalui fotosintesis, yang mengubah karbon dioksida menjadi jaringan hidup.
“Hutan bakau dan lamun menyerap karbon dioksida dari atmosfer sepanjang hari dan mengubahnya menjadi biomassa,” kata Chris Reinhard, seorang profesor madya di School of Earth and Atmospheric Sciences (EAS).
“Sebagian biomassa ini dapat terkubur dalam sedimen, dan jika tetap di sana, pada dasarnya Anda telah menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer.”
Memulihkan ekosistem ini berpotensi memberi manfaat bagi flora dan fauna setempat dan membantu menggerakkan ekonomi pesisir. Namun, Reinhard dan rekan-rekannya kini menyarankan bahwa memulihkan ekosistem ini juga dapat menghilangkan karbon tambahan melalui jalur baru sekaligus memerangi peningkatan keasaman di lautan.
Pada bulan Mei, mereka mempresentasikan penelitian mereka dalam “Peningkatan Alkalinitas Laut Melalui Pemulihan Ekosistem Karbon Biru” di Nature Sustainability .
Karbon 101
Ada dua jenis utama karbon yang beredar melalui sistem Bumi: karbon organik dan karbon anorganik. Karbon organik terkandung dalam materi hidup, seperti alga, tumbuhan, hewan, dan bahkan manusia. Bentuk karbon ini dapat menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer untuk sementara, tetapi jika terkubur dalam sedimen di dasar laut, hal itu dapat menyebabkan penghilangan karbon dioksida secara permanen.
Karbon anorganik juga dapat ditemukan dalam berbagai bentuk, termasuk batu dan mineral, tetapi hadir sebagai komponen terlarut yang signifikan dari air laut. Sekitar 30% dari karbon yang dipancarkan oleh aktivitas manusia sejak revolusi industri kini tersimpan sebagai karbon anorganik terlarut di lautan. Meskipun karbon dioksida yang tersimpan sebagai karbon organik dapat terganggu, yang secara efektif mendistribusikan kembali karbon dioksida ke atmosfer, penghilangan karbon dioksida oleh karbon anorganik berpotensi jauh lebih tahan lama.
“Bahkan jika Anda mengubah cara kerja proyek pemulihan ekosistem pesisir, yang berpotensi memobilisasi kembali karbon organik yang tersimpan sebelumnya, penangkapan karbon anorganik sebagian besar merupakan jalan satu arah,” kata Mojtaba Fakhraee, penulis utama studi dan mantan peneliti pascadoktoral di EAS.
“Jadi, bahkan jika gangguan ekosistem besar-besaran di masa mendatang merusak penyimpanan karbon organik, karbon anorganik yang telah ditangkap akan tetap berada di lautan secara permanen.”
Menangkap Karbon, Menangkal Keasaman
Ekosistem pesisir secara alami menyerap karbon dari atmosfer dan memberikan berbagai manfaat lingkungan dan ekonomi bagi masyarakat pesisir, tetapi banyak intervensi manusia telah menyebabkan degradasi atau kerusakan lingkungan pesisir alami yang luas. Menanam lebih banyak bakau dan lamun, merawatnya, dan melindungi ekosistem secara keseluruhan dapat memulihkan fungsinya dan menghasilkan penyerapan karbon tambahan dari atmosfer.
Menyegarkan kembali ekosistem pesisir sebagai teknik untuk mengurangi emisi karbon bukanlah ide baru, tetapi penelitian sebelumnya berfokus pada penyerapan karbon melalui penguburan karbon organik dan belum mengeksplorasi potensi penyerapan karbon melalui pembentukan karbon anorganik.
Akibat utama lain dari penggunaan bahan bakar fosil oleh manusia di luar perubahan iklim adalah pengasaman laut akibat karbon dioksida di atmosfer yang larut dalam air dan menurunkan pH laut, yang dapat berdampak buruk dan parah pada banyak organisme seperti karang. Menyimpan karbon dioksida sebagai karbon anorganik di laut dapat membantu mengurangi hal ini, karena proses kimia yang menyebabkan penangkapan karbon sebagai karbon anorganik melibatkan alkalinisasi air laut.
“Ide dasarnya di sini adalah Anda mengubah keseimbangan asam-basa lautan untuk mendorong konversi karbon dioksida di atmosfer menjadi karbon anorganik di lautan,” kata Reinhard. “Ini berarti bahwa proses tersebut dapat membantu mengimbangi sebagian konsekuensi ekologis negatif dari pengasaman laut.”
Pemodelan Penangkapan Karbon
Untuk mengeksplorasi seberapa efektif pemulihan ekosistem pesisir untuk penangkapan karbon anorganik, para peneliti membangun model numerik untuk menggambarkan kimia dan fisika sistem sedimen — campuran kompleks partikel padat, organisme hidup, dan air laut yang terakumulasi di dasar laut.
Kemajuan utama model ini adalah model ini secara khusus melacak potensi manfaat ekosistem mangrove atau lamun yang dipulihkan dan dampaknya terhadap siklus karbon organik dan anorganik. Model ini juga menghitung dampak gas rumah kaca lainnya, seperti metana, yang terkadang dapat tercipta dalam proses pemulihan ekosistem mangrove dan lamun.
“Model ini menghasilkan representasi untuk laju transformasi karbon dalam sedimen berdasarkan seberapa banyak mangrove tumbuh di atas sedimen,” kata Noah Planavsky, penulis senior studi dan profesor ilmu bumi dan planet di Yale.
“Kami menemukan bahwa dalam berbagai skenario yang sangat luas, pemulihan ekosistem karbon biru menghasilkan penghilangan karbon dioksida yang tahan lama sebagai karbon anorganik terlarut.”
Tim berharap penelitian ini dapat memberikan dorongan untuk melindungi ekosistem pesisir saat ini dan memberi insentif ekonomi untuk pemulihan ekosistem yang terdegradasi, berpotensi sebagai bentuk baru pengimbangan karbon.
“Perusahaan yang berupaya mengimbangi emisi mereka sendiri berpotensi membeli penghapusan karbon melalui pendanaan pemulihan ekosistem pesisir,” kata Reinhard.
“Ini dapat membantu membangun kembali ekosistem ini dan semua manfaat lingkungan yang diberikannya, sekaligus mengarah pada penghapusan karbon dioksida yang berkelanjutan dari atmosfer.” (bmz/*)
