Source >>>
January 18, 2021 By Antonius Gagern, CEA Consulting
Perubahan iklim telah menjadi ancaman terbesar dan paling cepat berkembang di lautan, karena peningkatan suhu, pengasaman, kenaikan permukaan laut, dan kondisi hipoksia. Upaya mitigasi saja tidak akan cukup untuk menstabilkan iklim, karena kita harus menghilangkan 100–1000 miliar ton karbon dioksida (CO2) dari atmosfer sebelum akhir abad ini untuk mencapai tujuan iklim jangka panjang.1 Ini adalah tantangan besar, menyerukan pendekatan “semua kartu di atas meja” untuk mengidentifikasi mekanisme penghilangan karbon dioksida (CDR) yang terukur, terjangkau, dan aman. Pompa karbon alami laut memainkan peran penting dalam mengendalikan iklim dan, pada akhirnya, akan menyerap banyak kelebihan panas dan CO2 di atmosfer, tetapi tidak dalam masa hidup kita atau masa hidup anak dan cucu kita.
Filantropi dapat memainkan peran penting dalam membentuk proses pematangan pendekatan CDR berbasis laut dengan memastikan kerangka penelitian dan kebijakan yang transparan, inklusif, dan bertanggung jawab.
Penghilangan karbon dari atmosfer diperlukan untuk menstabilkan iklim dan menjamin daya tahan upaya konservasi.
Hari ini, kita berada di jalur untuk meningkatkan suhu global rata-rata sebesar 3-4 derajat Celcius dibandingkan dengan tingkat pra-industri dalam 80 tahun ke depan saja.2 Sejak tahun 1850-an, kita telah mengeluarkan 1,6 triliun ton karbon dioksida CO2 yang menghangatkan planet ke suasana. Berdasarkan “celah emisi” global kita, dunia diproyeksikan akan mencapai kenaikan suhu yang dahsyat abad ini (tanpa adanya dekarbonisasi yang cepat). Revolusi Industri memicu ekonomi dan gaya hidup global yang diandalkan oleh banyak orang di dunia industri: rumah yang dipanaskan dan didinginkan, lemari es yang lengkap, perdagangan global, dan transportasi pribadi yang murah sesuai permintaan. Konsentrasi CO2 atmosfer yang meningkat pesat membuat planet ini lebih hangat dan lautan lebih asam, mengganggu sistem iklim global. Kekhawatiran tentang dampak fisik dari perubahan iklim telah tumbuh lebih kuat dan lebih keras karena gelombang panas, kebakaran hutan, badai, banjir, dan penurunan hasil pertanian mempengaruhi lebih banyak orang. Namun, respons internasional terhadap ancaman ini sebagian besar lambat dan tidak memadai, baik dalam hal komitmen sektor swasta yang dapat diverifikasi dan target yang mengikat secara nasional untuk pengurangan emisi. Alasan para pemimpin menemukan perubahan iklim begitu sulit untuk dihadapi adalah alasan politik, ekonomi, ideologis, dan bahkan psikologis.
Masa depan 1,5 derajat Celcius menjadi tidak mungkin dicapai tanpa mengeluarkan CO2 dari atmosfer dan menyimpannya dengan aman dan permanen. Untuk membatasi pemanasan hingga 1,5 derajat C pada tahun 21003 dengan probabilitas 66 persen, kita tidak boleh mengeluarkan lebih dari 230 Gt CO2 antara tahun 2020 dan 2100. Pada tingkat emisi saat ini, “anggaran karbon” ini akan dihabiskan dalam waktu kurang dari lima tahun. Bahkan proyeksi pengurangan emisi yang paling agresif pun tidak mendekati anggaran karbon 1,5 derajat. Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyarankan bahwa bahkan skenario mitigasi yang agresif, yaitu mencegah pelepasan CO2 ke atmosfer—harus dilengkapi dengan penghilangan karbon dioksida (CDR) pada urutan 100–1000 miliar ton sebelum akhir abad ke-21.4 Penghapusan secara harfiah membawa kembali ke Bumi CO2 yang telah terakumulasi sejak Revolusi Industri. Warisan “CO2” ini akan menyebabkan planet menjadi hangat, bahkan ketika mitigasi—solar, angin, kendaraan listrik—mengurangi emisi baru menjadi nol.Gambar 1
Figure 1. Dampak perubahan iklim terhadap suhu atmosfer (rata-rata di atas pra-industri), kenaikan permukaan laut dan pH. Sumber: en-roads.climateinteractive.org, menggunakan proyeksi baseline
Prioritas konservasi laut dan kemenangan masa lalu mungkin dibanjiri oleh perubahan iklim. Keanekaragaman hayati di laut telah berevolusi tanpa adanya stresor yang disebabkan oleh manusia seperti penangkapan ikan yang berlebihan, polusi, pengiriman, perusakan dan fragmentasi habitat, dan invasi spesies baru. Bahkan tanpa dampak perubahan iklim dan pengasaman laut, ‘dampak kumulatif manusia’ di laut ini telah secara signifikan mengurangi keanekaragaman hayati laut. Dampak perubahan iklim kini telah menjadi kontributor terbesar dan dengan pertumbuhan tercepat terhadap dampak kumulatif manusia di laut.5 Sebuah laporan baru-baru ini dari Platform Kebijakan Sains Antarpemerintah tentang Layanan Keanekaragaman Hayati dan Ekosistem (IPBES) menemukan bahwa sekitar satu juta tumbuhan dan hewan spesies terancam punah, banyak dalam beberapa dekade dan bahwa aktivitas manusia telah secara signifikan mengubah dua pertiga lautan.6 Akibatnya, banyak upaya terkemuka untuk menjaga keanekaragaman hayati, mengelola perikanan secara berkelanjutan, dan mengurangi kemiskinan di masyarakat pesisir di seluruh dunia berada di risiko akibat perubahan iklim: kita dapat bekerja secara lokal dan nasional untuk mengurangi efek merugikan dari polusi, penangkapan ikan berlebihan, atau perusakan habitat, tetapi pengasaman laut, kenaikan suhu, kenaikan permukaan laut, dan hipoksia sebagian besar berada di luar kendali kita. Upaya global yang diperiksa dan ditentukan dengan cermat untuk menghilangkan ratusan miliar CO2 atmosfer adalah bagian penting dari rangkaian solusi yang saat ini diabaikan.
Dampak perubahan iklim kini telah menjadi kontributor terbesar dan paling cepat berkembang terhadap dampak kumulatif manusia di laut.
Potensi dan risiko CDR berbasis laut harus dieksplorasi secara rinci dan hati-hati.
Laut mungkin menjadi sekutu yang kuat untuk CDR skala besar. Karena tidak ada metode CDR peluru perak tunggal, pendekatan portofolio untuk teknologi emisi negatif harus dilakukan. Menghapus ratusan miliar ton CO2 dari atmosfer merupakan tantangan besar. Beberapa pendekatan CDR yang paling banyak dibahas di ranah terestrial termasuk penangkapan udara langsung, bioenergi dengan penangkapan dan penyimpanan karbon, reboisasi, dan praktik pertanian yang meningkatkan laju penguburan karbon organik. Meskipun pendekatan-pendekatan ini sangat menjanjikan, ada hambatan penting untuk peningkatan cepat mereka, termasuk biaya, kebutuhan energi, dan implikasi penggunaan lahan. Selain itu, beberapa “umpan balik” yang disebabkan oleh iklim seperti kekeringan, kebakaran, dan hama telah mengganggu kemampuan solusi berbasis lahan seperti pohon untuk menghilangkan CO2 sebanyak yang diharapkan. Penangkapan udara langsung dianggap sebagai salah satu proposal paling menjanjikan saat ini karena teknologinya telah berhasil diujicobakan dan tampaknya sangat skalabel. Meskipun demikian, biaya penghilangan karbon bersih tetap sangat mahal dan teknologinya boros air dan energi. Diakui secara luas bahwa kita akan membutuhkan pendekatan portofolio untuk CDR, mengingat urgensi dan skala tantangannya.7
Diakui secara luas bahwa kita akan membutuhkan pendekatan portofolio untuk CDR, mengingat urgensi dan skala tantangannya.
Lautan memainkan peran penting dalam siklus karbon global dan telah berkontribusi pada stabilisasi iklim global selama jutaan tahun. Produsen primer seperti fitoplankton, bakau, dan rumput laut mengubah CO2 menjadi karbon organik, beberapa di antaranya lolos dari jaring makanan dan secara permanen diasingkan di tanah pesisir dan dasar laut. Selama rentang waktu geologis, pelapukan batuan mencuci molekul alkali ke laut dan mengubah CO2 terlarut menjadi karbonat dan bikarbonat, sehingga menyimpan karbon selama puluhan hingga ratusan ribu tahun di air laut. Secara keseluruhan, lautan saat ini menyimpan 38 triliun ton karbon (setara dengan 140 triliun ton CO2), kira-kira 50 kali lebih banyak daripada yang terkandung di atmosfer.
Figure 2. Sumber CO2, tenggelam, dan mengalir. Sumber: www.globalcarbonproject.org
Beberapa pendekatan berbasis laut telah muncul sebagai kontribusi yang berpotensi terukur untuk portofolio CDR yang berkembang. Pendekatan ini bertujuan untuk meningkatkan pompa karbon biotik dan abiotik yang secara alami menghilangkan penyerap CO2, sehingga “menarik” lebih banyak CO2 dari atmosfer ke laut tanpa meningkatkan pengasaman laut. (Ikhtisar rinci tentang pendekatan dapat ditemukan di www.oceancdr.net.)
Pendekatan biotik bertujuan untuk meningkatkan produksi primer untuk meningkatkan ekspor bersih karbon organik ke laut dalam dan sedimen atau menciptakan biomassa yang dapat dipanen yang dapat digunakan dalam pendekatan penyimpanan karbon lainnya; contohnya termasuk melindungi stok karbon biru, upwelling buatan dari perairan yang kaya nutrisi, pemupukan laut, dan budidaya rumput laut.
Pendekatan abiotik bertujuan untuk mengubah CO2 terlarut menjadi karbonat dan bikarbonat (sehingga menyimpan karbon selama puluhan hingga ratusan ribu tahun) atau secara fisik memindahkan air permukaan yang kaya CO2 ke laut dalam. Contohnya termasuk peningkatan alkalinitas laut, pengupasan CO2 air laut, dan downwelling buatan. Alkalinitas laut adalah proses alami akibat erosi batuan ke laut. Tetapi peningkatan mempercepat proses. Jika manusia mempercepat proses alami, dapatkah organisme di laut tiba-tiba beradaptasi dengan lautan yang kurang asam? Tanpa dukungan pemerintah dalam skala besar, inilah pertanyaan yang dapat dijawab oleh filantropi.
Figure 3. Overview of Ocean CDR Approaches. Source: Video courtesy of OceanCDR.net
Filantropi dapat memainkan peran penting dalam membentuk proses pematangan pendekatan CDR berbasis laut dengan memastikan kerangka penelitian dan kebijakan yang transparan, inklusif, dan bertanggung jawab. Pendekatan CDR berbasis laut mungkin terbukti menjadi tambahan yang hemat biaya dan terukur untuk portofolio CDR yang muncul, tetapi efektivitas dan potensi dampak lingkungan mereka memerlukan penelitian, pengujian tahap percontohan, dan pembangunan lapangan. Filantropi dapat membantu mendanai studi awal dalam jumlah yang sederhana tetapi yang lebih penting, filantropi berada pada posisi terbaik untuk mendanai para pendukung guna mendorong sektor publik mendanai penelitian dasar dan mengejar kebijakan untuk menjaga kesehatan dan integritas laut. Dalam beberapa tahun dan dekade mendatang, permintaan untuk pendekatan CDR yang terjangkau dan terukur kemungkinan akan tumbuh karena target kebijakan emisi negatif bersih pada pertengahan abad, dan pendekatan berbasis laut kemungkinan akan melihat peningkatan minat. Bahkan, percakapan penting baru saja mulai terjadi:
Sebuah laporan baru-baru ini oleh Energy Futures Initiative menunjukkan bahwa pendekatan CDR laut mungkin mencapai lebih dari 10 Gt penghapusan CO2 bersih.8
Akademi Sains, Teknik, dan Kedokteran Nasional saat ini sedang mengerjakan “Strategi Penelitian untuk Penghapusan dan Penyerapan Karbon Dioksida Laut”.9
Ada lusinan proyek penelitian yang sedang berlangsung yang mengeksplorasi efektivitas dan risiko lingkungan dari pendekatan CDR laut.i
Filantropi dapat membantu mendanai studi awal dalam jumlah yang sederhana tetapi yang lebih penting, filantropi berada pada posisi terbaik untuk mendanai para pendukung guna mendorong sektor publik mendanai penelitian dasar dan mengejar kebijakan untuk menjaga kesehatan dan integritas laut.
Apa risiko yang terlibat dalam CDR laut dan bagaimana perbandingannya dengan risiko kelambanan tindakan? CDR berbasis laut mencakup berbagai pendekatan, mulai dari konservasi hutan bakau hingga budidaya rumput laut hingga penambahan alkalinitas dan pemupukan besi. Intervensi skala besar yang diperlukan untuk mengurangi gigaton CO2 per tahun membuat para pendukung lingkungan khawatir tentang dampak buruk CDR pada spesies laut tertentu atau bahkan perubahan ekosistem yang tidak dapat diubah. Selain itu, beberapa pendukung khawatir bahwa, dengan menerima CDR sebagai bagian dari solusi yang ditetapkan untuk memerangi perubahan iklim, kita “menyerah” pada upaya mitigasi dan memberikan izin kepada industri bahan bakar fosil untuk terus mengeluarkan CO₂.
Tidak ada jalan untuk mencapai tujuan iklim kita melalui jalur mitigasi saja, dan pemodelan IPCC baru-baru ini sangat menyarankan bahwa hanya kombinasi upaya mitigasi agresif dan CDR ambisius yang dapat membantu kita tetap berada dalam batas konsentrasi CO2 yang aman secara biologis. Dengan tidak adanya penelitian dan pengembangan bertanggung jawab yang berskala cepat di bidang CDR, kami berisiko menerapkan pendekatan geoengineering yang kurang teruji dan berpotensi lebih berisiko (seperti manajemen radiasi matahari). Sifat baru sebagian besar pendekatan dan banyak pertanyaan terbuka memerlukan upaya terkoordinasi untuk menguji efektivitas, mengevaluasi potensi risiko lingkungan, dan bekerja sama dengan masyarakat pesisir. Peran filantropi akan sangat penting dalam mendukung proses pematangan pendekatan yang menjanjikan sambil membangun penjaga rel keselamatan yang mencegah penyebaran yang tidak bertanggung jawab.
Sifat baru sebagian besar pendekatan dan banyak pertanyaan terbuka memerlukan upaya terkoordinasi untuk menguji efektivitas, mengevaluasi potensi risiko lingkungan, dan bekerja sama dengan masyarakat pesisir.
Catatan
- IPCC (2018). Special Report: Global Warming of 1.5 ºC. Accessed January 2021 at https://www.ipcc.ch/sr15/en-roads.climateinteractive.org
- Climate Analytics, 2020. climateanalytics.org
- https://www.ipcc.ch/sr15/chapter/spm/
- Halpern, B. et al. (2019). Recent Pace of Change in Human Impact on the World’s Ocean. Scientific Reports 9, no. 1: 11609
- IPBES. (2019). “IPBES Global Assessment Summary for Policymakers.” https://www.ipbes.net/news/ipbes-global-assessment-summary-policymakers-pdf.
- National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine [NASEM] (2018). Negative Emissions Technologies and Reliable Sequestration: A Research Agenda. The National Academies Press, Washington, D.C.
- Energy Futures Initiative (2020). Uncharted Waters: Expanding the Options for Carbon Dioxide Removal in Coastal and Ocean Environments.
- https://www.nationalacademies.org/our-work/a-research-strategy-for-ocean-carbon-dioxide-removal-and-sequestration
Antonius Gagern, a director at CEA Consulting, is currently advising several philanthropies (among them the ClimateWorks Foundation) on ocean-based carbon dioxide removal approaches and supporting research and policy efforts across multidisciplinary stakeholders.Explore the site by related topics. Climate Change, SolutionsCategoriesKnowledge Management