DEBU ALAMI MENDINGINKAN BUMI SEKALIGUS MENGHANGATKAN ATMOSFER

Badai debu gurun.

Yang disebut debu adalah sejenis partikel, atau aerosol, yang mengambang di atmosfer. Para ilmuwan membedakan debu ini menjadi debu dari partikel hasil kegiatan manusia seperti asap, jelaga, atau jenis penyebab polusi lainnya, serta debu dari  partikel alami, seperti debu gurun atau debu letusan gunung api.


Partikel debu alami (misal debu gurun), berukuran di atas 10 micron (diameter rambut manusia sekitar 100 micron) menyerap radiasi matahari, lalu mengubahnya menjadi panas dan melepasnya ke udara. Debu alami ini juga merefleksikan sebagian radiasi kembali ke luar angkasa, sehingga debu alami ini mendinginkan bumi sekaligus menghangatkan atmosfer.

Debu hasil kegiatan manusia (partikel dari asap dan hasil pembakaran) berukuran submicron. Partikel halus ini mendinginkan atmosfer karena merefleksikan cahaya matahari kembali ke antariksa sebelum sempat memanaskan udara. Itu berarti hanya sedikit energi surya yang sampai ke permukaan. Karena ukurannya sangat kecil, aerosol (partikel) polusi ini tidak memiliki efek signifikan terhadap energi panas.

Debu gurun dan iklim saling mempengaruhi secara langsung maupun tak langsung lewat berbagai sistem yang saling berkaitan. Debu, misalnya, membatasi jumlah radiasi matahari yang mencapai bumi, sebuah faktor yang dapat menutupi efek pemanasan dari naiknya level karbon dioksida di atmosfer. Debu juga dapat mempengaruhi awan dan kuantitas air yang jatuh kembali ke bumi (presipitasi), yang memicu terjadinya kekeringan, yang pada akhirnya menyebabkan pembentukan gurun dan lebih banyak debu lagi.

Setiap tahun tak kurang dari 700 juta ton debu dari Gurun Sahara terbawa ke atmosfer. Sebagian dari debu yang tertiup angin kencang jatuh kembali ke bumi sebelum meninggalkan Afrika. Sebagian lagi terbawa angin melintasi Samudra Atlantik atau Laut Mediterania hingga mencapai Amerika Selatan dan Amerika Serikat sebelah tenggara. Debu tersebut diyakini mempengaruhi kuantitas energi bumi dan iklim dengan merefleksikan (memantulkan) cahaya matahari kembali ke antariksa.

Gurun Sahara memasok separuh dari seluruh debu yang terbawa hingga ke atmosfer setiap tahun. Debu Sahara jauh lebih “murnidaripada debu dari gurun pasir Asia atau Amerika Serikat. Debu dari gurun Amerika, Cina, atau Mongolia kerap bercampur dengan polusi, lalu menciptakan sebuah gado-gado aerosol, yang membuat para ilmuwan menghadapi kesulitan untuk mempelajari debunya saja.

Mempelajari debu Sahara juga cukup menantang karena debu itu terbuat dari materi yang sama seperti gurun di bawahnya. Itu berarti debu di atmosfer tampak amat mirip permukaan di bawahnya. Baru dalam beberapa tahun terakhir ilmuwan dapat membedakan partikel debu dan pasir gurun menggunakan instrumen serta teknik baru.

JUMLAH DEBU DI ATMOSFER MENINGKAT

Sebuah studi menunjukkan bahwa jumlah debu di atmosfer memang telah berlipat ganda dibanding abad lalu.

Tak hanya membuat rumah dan segala isinya kotor, kenaikan jumlah debu yang dramatis itu juga mempengaruhi iklim dan ekologi di seluruh dunia. Debu ini bukan hanya sesuatu yang biasa kita bersihkan dari permukaan meja, tapi juga partikel halus yang mengambang di udara di lapisan atmosfer bumi dan berasal dari gurun-gurun di Afrika Selatan serta Timur Tengah.

Studi yang dipimpin oleh Natalie Mahowald, pakar ilmu kebumian dan atmosfer di Cornell University, tersebut menggunakan pemodelan komputer dan data yang tersedia untuk memperkirakan jumlah debu gurun, atau partikel tanah, di atmosfer sepanjang abad ke-20. Studi yang dipresentasikan dalam pertemuan American Geophysical Union di San Francisco, Desember 2010, tersebut adalah penelitian pertama yang melacak fluktuasi partikel aerosol alami (bukan yang diakibatkan kegiatan manusia) di seluruh dunia selama satu abad.

Untuk mengukur fluktuasi dalam debu gurun selama seabad, para ilmuwan mengumpulkan data dari pengeboran inti es, sedimen danau, dan terumbu karang, yang masing-masing menyimpan informasi tentang konsentrasi debu gurun di kawasan itu pada masa lampau. Data setiap sampel itu kemudian dihubungkan dengan daerah asal debu. Dari informasi tersebut, para ilmuwan menghitung tingkat pengendapan debu selama itu.

Dengan mengaplikasikan komponen sistem pemodelan komputer yang disebut sebagai Community Climate System Model, tim Mahowald merekonstruksi pengaruh debu gurun terhadap temperatur, kuantitas (jumlah) air yang jatuh kembali ke bumi, endapan zat besi laut, dan penangkapan karbon terrestrial selama satu abad.

Di antara hasil yang mereka peroleh, para ilmuwan menemukan bahwa perubahan temperatur dan presipitasi regional menyebabkan penurunan penangkapan karbon terrestrial global sebesar 6 parts per million (ppm) selama abad ke-20. Simulasi itu juga memperlihatkan bahwa debu yang mengendap di laut meningkatkan penangkapan karbon dari atmosfer sekitar 6 persen, atau 4 ppm, selama periode yang sama.

Berbeda dengan mayoritas riset lain tentang dampak partikel aerosol terhadap iklim yang hanya difokuskan pada aerosol anthropogenic, yang dilepaskan kegiatan manusia lewat pembakaran, kata Mahowald, studinya juga menitikberatkan peran penting aerosol alami. “Kini kami mempunyai sejumlah informasi tentang bagaimana debu gurun berfluktuasi,” katanya. “Hal itu benar-benar membawa dampak besar untuk memahami sensitivitas iklim, dan kami sangat membutuhkan lebih banyak data dari berabad-abad lalu.” (Sumber: Koran Tempo).

GURUN SAHARA

Gurun Sahara di benua Afrika dilihat dari satelit.

Benua Afrika dengan gurun saharanya di lihat dari satelit.

Gurun Sahara adalah nama sebuah padang pasir terbesar di dunia. Nama “Sahara” diambil dari bahasa Arab yang berarti “padang pasir“. Luas padang pasir ini sekitar 9.000.000 km2 dan berumur 2,5 juta tahun.

Gurun Sahara terletak di utara Afrika meliputi sebagian wilayah Aljazair (Algeria), Chad, Mesir (Egypt), Libya, Mali, Mauritania, Maroko (Morocco), Nigeria (Niger), Timur Sahara (Westren Sahara), Sudan dan Tunisia. (Sumber: Wikipedia).


Gurun Tadrart Acacus di barat Libya, bagian dari Sahara.

Gurun Sahara.

Gurun Sahara.

Gurun Sahara.

Badai pasir gurun Sahara.