Bumi tidak selalu memiliki ozon — atau bahkan oksigen — di atmosfernya.
Planet kita menghabiskan lebih dari 2,4 miliar tahun dengan konsentrasi oksigen kurang dari 1 bagian per juta. Sementara unsurnya berlimpah di seluruh alam semesta, Bumi kecil yang lahir dengan cepat menguap ke luar angkasa.
Tidak sampai kedatangan tanaman dan fotosintesis, yang mengkonsumsi banyak karbon dioksida dari atmosfer dan meninggalkan oksigen sebagai produk sampingan, konsentrasi oksigen mencapai beberapa persen sangat sedikit.
Sekitar 500 juta tahun yang lalu, level tersebut melonjak lagi — kali ini menjadi sekitar 20 persen konsentrasi yang kita miliki saat ini. Dan dengan oksigen yang melimpah itu muncullah ozon.
Baca selengkapnya: Dosis Oksigen Stabil Pertama di Bumi Hampir Mengakhiri Semua Kehidupan
Apa Itu Lapisan Ozon?
Sebagian besar oksigen di atmosfer datang berpasangan dari dua atom. Radiasi ultraviolet dari matahari memecah molekul-molekul ini, memungkinkan atom oksigen bebas bergabung dengan pasangan yang ada dan menciptakan “triplet” yang disebut ozon.
Setelah terbentuk, lapisan ozon Bumi menetap di stratosfer, antara 10 dan 20 mil di atas permukaan. Tugas terpenting dari lapisan ini adalah untuk terus melindungi kehidupan di bawahnya. Ozon menyerap sebagian besar panjang gelombang radiasi ultraviolet dari matahari, mencegah efek yang paling merusak mencapai kita.
Tapi itu juga berperan dalam mengatur iklim kita, seperti yang baru-baru ini ditemukan oleh sepasang peneliti di University of Victoria di Kanada. Mereka mengubah jumlah ozon yang ada dalam model iklim yang disimulasikan dan menerbitkan efeknya dalam sebuah makalah di server pracetak arXiv.
Menjaga Bumi Tetap Hangat
Ternyata, efek terbesar lapisan ozon terhadap iklim kita adalah membuat kita lebih hangat daripada yang seharusnya. Ketika para peneliti benar-benar menghilangkan ozon, suhu permukaan global rata-rata turun 3,5 Kelvin.
Itu mungkin tidak terlihat banyak; tetapi pertimbangkan bahwa pemerintah di seluruh dunia saat ini berlomba untuk mencegah dampak bencana dari peningkatan 1 Kelvin akibat pemanasan global. Dunia yang jauh lebih dingin ini akan menjadi bencana.
Para peneliti juga menemukan bahwa penyebab di balik pendinginan adalah interaksi kompleks antara radiasi UV dan ozon. Yang terakhir saat ini menjaga stratosfer tetap hangat melalui penyerapan UV.
Tanpanya, atmosfer bagian atas menjadi jauh lebih dingin dan (karena udara yang lebih dingin tidak dapat menahan kelembapan sebanyak itu) menjadi lebih kering. Ini menciptakan siklus yang memperkuat diri sendiri: Dengan lebih sedikit uap air di atmosfer bagian atas, ia tidak dapat memerangkap banyak panas, dan Bumi semakin mendingin.
Baca selengkapnya: Perubahan Iklim Mengintensifkan Siklus Air Global
Menjaga Bumi Tetap Stabil
Para peneliti juga menemukan bahwa lapisan ozon berfungsi sebagai penstabil atmosfer bagian atas. Tanpa ozon, troposfer bagian atas menjadi lebih tidak stabil, mencegah pembentukan awan di lapisan tersebut. Hanya awan di ketinggian yang lebih rendah dan lebih tinggi yang dapat terbentuk, mengubah keseimbangan energi matahari yang dipantulkan ke angkasa.
Terakhir, stratosfer yang lebih dingin memengaruhi pola sirkulasi udara raksasa yang menutupi dunia.
Para peneliti menemukan bahwa sirkulasi Hadley, siklus udara dari khatulistiwa hingga daerah tropis, menjadi lebih kuat tanpa adanya lapisan ozon. Hal yang sama terjadi pada aliran jet familiar yang berlayar melalui troposfer di pertengahan garis lintang. Dan sebagai tanggapan, semburan kutub stratosfer menjadi jauh lebih lemah.
Mengapa Lapisan Ozon Penting?
Pola cuaca lokal bergantung pada pola yang ditetapkan oleh siklus raksasa ini.
Misalnya, Eropa jauh lebih hangat dari seharusnya, karena letaknya yang tinggi, karena udara hangat terus-menerus masuk dari khatulistiwa. Pantai Barat AS mengalami curah hujan musiman yang teratur, menjadikannya salah satu daerah pertanian paling produktif di seluruh dunia, karena siklus yang membawa udara sejuk dan basah dari utara.
Mengganggu ritme global ini, bahkan dalam jumlah kecil, akan menghancurkan komunitas lokal dan membahayakan persediaan makanan kita.
Syukurlah, upaya sebelumnya untuk mengurangi polutan perusak ozon telah berhasil — dan kita dapat terus menikmati efek perlindungan, stabilisasi, dan pemanasan ozon selama bertahun-tahun yang akan datang.
Baca selengkapnya: Apa yang Terjadi pada Lubang di Lapisan Ozon?