Ozon

Ozon adalah gas yang secara alami terdapat di dalam atmosfir. Masing-masing molekul ozon terdiri dari tiga buah atom oksigen dan dinyatakan sebagai O₃. Ozon bisa dijumpai di dua wilayah atmosfir. Sekitar 10% ozon berada di lapisan troposfir, yaitu wilayah atmosfir yang paling dekat dengan permukaan bumi dari permukaan bumi hingga ketinggian 10-16 kilometer. Sekitar 90% persen ozon berada di lapisan stratosfir, yaitu wilayah atmosfir yang terletak mulai dari puncak troposfir hingga ketinggian sekitar 50 kilometer. Ozon yang berada di stratosfir sering kali disebut lapisan ozon.

Ozon ditemukan di laboratorium pada pertengahan tahun 1800an. Keberadaan ozon di atmosfir kemudian ditemukan menggunakan metoda pengukuran secara kimiawi dan optis. Kata ozon berasal dari bahasa Yunani: ozein yang berarti berbau. Ozon memiliki bau yang sangat kuat sehingga keberadaannya mudah diketahui walaupun dalam konsentrasi yang rendah.

Ozon akan dengan cepat dapat bereaksi dengan berbagai bahan-bahan kimia dan dalam konsentrasi yang sangat banyak bersifat mudah meledak ( explosive ) . Pelepasan muatan listrik (electrical discharges) pada umumnya digunakan untuk membuat ozon dalam proses industri seperti proses pemurnian udara dan air, pemutihan tekstil dan produk-produk makanan.

Sebagian besar ozon (sekitar 90%) dijumpai di stratosfir, sebuah lapisan yang terletak pada ketinggian sekitar 10-16 kilometers di atas permukaan bumi hingga ketinggian sekitar 50 kilometers. Di daerah tropis lapisan stratosfir dimulai dari ketinggian yang lebih tinggi yaitu 16 kilomete r, dibandingkan dengan di daerah kutub yaitu 10 kilometer. Tempat berkumpulnya ozon di stratosfir biasanya dikenal dengan istilah “lapisan ozon.” Sekitar 10% ozon dijumpai di lapisan troposfir, yaitu wilayah atmosfir yang paling dekat dengan permukaan bumi , yaitu terletak diantara permukaan bumi dengan lapisan stratosfir.

Lapisan ozon sangat penting karena ia menyerap radiasi ultra violet (UV) dari matahari untuk melindungi radiasi yang tinggi sampai ke permukaan bumi. Radiasi dalam bentuk UV spektrum mempunyai jarak gelombang yang lebih pendek daripada cahaya. Radiasi UV dengan jarak gelombang adalah di antara 280 hingga 315 nanometer yang dikenali UV-B dan ia merusak hampir semua kehidupan. Dengan menyerap radiasi UV-B sebelum ia sampai ke permukaan bumi, lapisan ozon melindungi bumi dari efek radiasi yang merusak kehidupan.

Ozon stratospheric juga memberi efek pada suhu atmosfer yang menentukan suhu dunia. Berdasar hasil penelitian ilmuwan, lapisan ozon yang menjadi pelindung bumi dari radiasi UV-B ini semakin menipis. Gas CFC disebut juga sebagai gas yang menyebabkan terjadinya penipisan lapisan ozon ini. CFC digunakan oleh masyarakat modern seperti lemari es, bahan dorong dalam penyembur, pembuatan buih dan bahan pelarut terutamanya bagi kilang-kilang elektronik. Para ilmuwan sebenarnya sudah membuat teori dan ramalan mengenai penipisan lapisan ozon ini tahun 1970an.

Para ilmuwan mempelajari perusakan ozon melalui berbagai penelitian di laboratorium, model-model komputer, dan observasi langsung di stratosfir. Melalui penelitian di laboratorium, para ilmuwan mampu menemukan dan mengevaluasi terjadinya reaksi-reaksi kimia yang juga terjadi di stratosfir. Reaksi kimia antara dua gas mengikuti hukum-hukum fisika. Beberapa dari rekasi-reaksi kimia tersebut terjadi di permukaan partikel-partikel yang terbentuk di stratosfir. Berbagai reaksi yang melibatkan berbagai macam molekul seperti klorin, bromin, florin, dan iodin dan gas-gas lain yang ada di atmosfir seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen telah banyak diteliti orang. Penelitian tersebut menjelaskan bahwa terdapat beberapa reaksi yang melibatkan klorin dan bromin yang secara langsung atau tidak langsung menyebabkan kerusakan ozon di atmosfir.

Dengan menggunakan model-model komputer, para ilmuwan dapat meneliti keseluruhan pengaruh dari berbagai reaksi dalam kondisi kimiawi dan fisik seperti yang terjadi di stratosfir. Model-model tersebut termasuk angin, suhu udara, dan perubahan sinar matahari harian dan musiman. Melalui analisis seperti itu, para peneliti telah menunjukkan bahwa klorin dan bromin dapat bereaksi dalam siklus katalitik dimana satu atom klorin atau bromin dapat merusak banyak sekali molekul ozon. Para ilmuwan menggunakan hasil dari model tersebut untuk dibandingkan dengan hasil observasi waktu sebelumnya untuk menguji pemahaman kita terhadap atmosfir dan untuk mengevaluasi pentingnya berbagai reaksi baru yang ditemukan di laboratorium. Model-model komputer juga memungkinkan para peneliti untuk memprediksi keadaan yang akan datang dengan mengganti kondisi atmosfir dan parameter-parameter lainnya.

Proses perusakan ozon dimulai dengan pelepasan gas halogen yang mengandung klorin atau bromin di permukaan bumi. Salah satu contoh gas halogen yang mangandung klotion adalah chlorofluorocarbon (CFC) . Gas halogen terakumulasi di lapisan atmosfir bawah (troposfir) dan selanjutnya bergerak ke lapisan stratosfir. Akumulasi terjadi karena sebagian besar gas tersebut ketika berada di atmosfir bawah (troposfir) tidak mudah bere a ksi (stabil). Sebagian emisi gas halogen bisa juga berasal dari sumber-sumber alami. Gas-gas tersebut juga terakumulasi di troposfir dan bergerak ke lapisan stratosfir.

Gas halogen tidak bereaksi langsung dengan ozon. Pada saat berada di stratosfir, gas halogen tersebut secara kimia diubah oleh radiasi ulta violet dari matahari menjadi gas-gas halogen yang reaktif. Gas-gas reaktif tersebut merusak ozon yang ada di stratosfir. Rata-rata kerusakan ozon total yang disebabkan oleh gas-gas reaktif tersebut diperkirakan kecil di daerah tropis dan meningkat hingga 10% di lintang menengah (daerah sub tropis) . Di kawasan kutub, kehadiran awan-awan stratosfir kutub meningkatkan kelimpahan gas halogen yang paling reaktif. Hal ini menyebabkan kerusakan ozon terjadi lebih parah di kawasan kutub terutama pada musim dingin dan semi. Dalam kurun waktu yang relatif panjang , udara di stratosfir bergerak kembali ke troposfir, membawa gas halogen yang reaktif. Gas-gas tersebut kemudian hilang dari atmosfir oleh hujan dan salju dan terkubur di bumi. Proses ini mengakhiri kerusakan ozon oleh atom-atom klorin dan bromin yang awalnya dilepas ke atmosfir dalam bentuk molekul-molkul gas halogen.

Adanya penipisan lapisan ozon akan menyebabkan lebih banyak sinar radiasi ultra violet memasuki bumi. Radiasi ultra ungu ini dapat membuat efek pada kesehatan manusia, memusnahkan kehidupan laut, ekosistem, mengurangi hasil pertanian dan hutan. Efek utama pada manusia adalah peningkatan penyakit kanker kulit karena selain itu dapat merusak mata termasuk kataraks dan juga mungkin akan melemahkan sistem imunisasi badan.

Pada bidang pertanian, penerimaan sinar ultra violet pada tanaman dapat memusnahkan hasil tanaman utama dunia. Hasil kajian menunjukkan hasil tanaman seperti 'barli' dan 'oat' menunjukkan penurunan karena penerimaan sinar radiasi yang semakin tinggi. Tanaman diperkirakan akan mengalami kelambatan pertumbuhan, bahkan akan cenderung kerdil, sehingga merusak hasil panen dan hutan-hutan yang ada. Radiasi penuh ini juga dapat mematikan anak-anak ikan, kepiting dan udang di lautan, serta mengurangi jumlah plankton yang menjadi salah satu sumber makanan kebanyakan hewan-hewan laut. Kerusakan lapisan ozon juga memiliki pengaruh langsung pada pemanasan bumi yang sering disebut sebagai "efek rumah kaca". Usaha-usaha untuk mencegah penipisan ozon menjadi mulai dilakukan bersama oleh semua negara di dunia. Usaha itu pun telah di galakkan secara serius melalui UNEP (United Nation Environment Programme) salah satu organisasi PBB yang bergerak dibidang program perlindungan lingkungan dan alam.

Pada tahun 1977 lagi, UNEP telah mengambil tindakan Perancangan Dunia terhadap lapisan ozon dan dalam tahun 1987, dibuat satu kesepakatan dunia mengenai pengurangan pengeluaran bahan yang menyebabkan lapisan ozon telah ditandatangani yaitu 'Protokol Montreal'. Protokol ini di antaranya menghasilkan tindakan-tindakan dalam mengawal penghasilan dan pembebasan CFC ke dalam alam sekitar.

Mari kita sama-sama menjaga lapisan ozon bumi kita. Kita mulai dari diri kita sendiri dengan melakukan hal-hal kecil yang bisa kita lakukan. Semoga bumi kita akan tetap lestari.