Efek Rumah Kaca

1.Pengertian

Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya.

Green house atau yang dikenal dengan rumah kaca saat ini bukanlah barang baru bagi pelaku agribisnis, terutama agribisnis hortikultura seperti sayuran dan tanaman hias. Meskipun demikian, hal itu tidak menjamin bahwa semua petani Indonesia mengerti dan mengetahui tentang green house ini. Jangankan tahu manfaatnya, bahkan mungkin melihatnya saja belum pernah. Berdasarkan pertimbangan tersebut,dalam bahasan ini akan diulas gambaran umum mengenai apa sebenarnya dan manfaat dari green house sebagai penunjang agribisnis kita.

Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia (lihat juga pemanasan global). Yang belakangan ini diterima oleh semua; yang pertama diterima kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan pendapat.

Ketika radiasi matahari tampak maupun tidak tampak dipancarkan ke bumi, 10 energi radiasi matahari itu diserap oleh berbagai gas yang ada di atmosfer, 34% dipantulkan oleh awan dan permukaan bumi, 42% membuat bumi menjadi panas, 23% menguapkan air, dan hanya 0,023% dimanfaatkan tanaman untuk perfotosintesis.

Malam hari permukaan bumi memantulkan energi dari matahari yang tidak diubah menjadi bentuk energi lain seperti diubah menjadi karbohidrat oleh tanaman dalam bentuk radiasi inframerah. Tetapi tidak semua radiasi panas inframerah dari permukaan bumi tertahan oleh gas-gas yang ada di atmosfer. Gas-gas yang ada di atmosfer menyerap energi panas pantulan dari bumi.

Dalam skala yang lebih kecil – hal yang sama juga terjadi di dalam rumah kaca. Radiasi sinar matahari menembus kaca, lalu masuk ke dalam rumah kaca. Pantulan dari benda dan permukaan di dalam rumah kaca adalah berupa sinar inframerah dan tertahan atap kaca yang mengakibatkan udara di dalam rumah kaca menjadi hangat walaupun udara di luar dingin. Efek memanaskan itulah yang disebut efek rumah kaca atau ”green house effect”. Gas-gas yang berfungsi bagaikan pada rumah kaca disebut gas rumah kaca atau ”green house gases”.

2.Persyaratan efek rumah kaca

Ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi bila kita bermaksud mendirikan green house. Hal ini sangat erat kaintannya dengan investasi, pertimbangan pemasaran, pengadaan sarana produksi, infrastruktur serta industri pengolahan dan pemasarannya.

Sehingga pembuatan green house ini tidak bisa dilakukan sembarangan tanpa pertimbangan. Adapun beberapa lokasi ideal yang dapat dijadikan tempat green house harus memenuhi beberapa kriteria diantaranya : 

1. intensitas cahaya matahari yang cukup tinggi pada musim hujan, 
2. suhu yang cukup dan mendukung, dalam arti tidak terlalu panas juga tidak terlalu dingin, 
3. dekat dengan pusat keramaian/pasar,
4. dekat sumber air yang baik dan cukup sepanjang tahun, 
5. dekat dengan instalasi listrik, 
6. tempatnya harus datar tidak boleh mempunyai kemiringan 
7. tanah yang digunakan merupakan tanah yang tidak bergerak dan terakhir 
8. dekat dengan sarana penunjang seperti kantor, laboratorium, jalan besar (mudah dijangkau kendaraan) untuk mempermudah pengawasan dan penggunaannya.

Selain itu ada tiga hal utama yang perlu diperhatikan diantaranya : batasan kekuatan muatan, penetrasi cahaya dalam green house dan biaya. Meskipun di Indonesia hanya mengenal dua musim yaitu musim hujan dan musim kemarau namun perlu diperhatikan pula kekuatan atap dan bangunannya. Baik atap maupun bangunan harus kokoh dan kuat dari terpaan angin maupun hujan deras. Kemiringan atap pun minimal harus 28o.

Tanpa mengesampingkan aspek kekokohannya, struktur konstruksi bangunan green house haruslah bisa menjaga agar penetrasi (cahaya yang masuk) tetap maksimal. Agar penetrasi cahaya sesuai dengan kebutuhan tanaman, sebaiknya atap penutup haruslah terbuat dari bahan yang sangat transparan. Selain itu pilar-pilar penyokong sebaiknya dicat dengan warna yang dapat memantulkan cahaya.

3.Bahan-Bahan penutup rumah kaca

Perlu diketahui pula bahwa sebagian besar tanaman yang dibudidayakan pada green house membutuhkan cahaya dengan panjang gelombang sekitar 400 – 700 nanometer (Photosynthetically Active Radiation). Hampir semua bahan penutup green house mampu menampung cahaya tersebut sesuai dengan panjang gelombang yang diinginkan tanaman. Bahan yang terbuat dari Polyethylene dan fiberglass cenderung membuat cahaya menjadi tersebar, sementara bahan yang terbuat dari acrylic dan polycarbonate lebih cenderung meneruskan cahaya yang masuk secara langsung. Cahaya yang sifatnya menyebar tersebut memberikan keuntungan tersendiri bagi tanaman, dimana dia bisa mengurangi kelebihan cahaya pada daun-daun tanaman bagian atas dan memantulkannya pada daun-daun yang ada di bagian bawah sehingga penyebaran cahaya menjadi lebih merata.

Sebenarnya bentuk-bentuk green house tersebut bermacam-macam mulai dari bentuk sederhana dengan bahan yang paling murah sampai bentuk komplek yang dibentuk dari bahan penutup yang mahal. Adapun bahan penutup atap dapat menggunakan kaca maupun plastik. Bahan yang terbuat dari plastik juga tidak kalah dengan kaca dimana mempunyai kelebihan antara lain : tahan pecah, bentuknya bisa disesuaikan dengan bermacam design, dan sangat mudah digunakan. Beberapa tipe plastik yang biasa digunakan sebagai penutup green house antara lain :

a. Acrylic

Acrylic sangat tahan terhadap perubahan cuaca , tahan pecah serta sangat transparan. Penyerapan sinar ultra violet yang berasal dari matahari lebih tinggi dibandingkan dengan bahan yang terbuat dari kaca. Penggunaan acrylic sebanyak dua lapis mampu menghantarkan sekitar 83 % cahaya dan mengurangi kehilangan panas sekitar 20-40% dibandingkan penggunaan 1 lapis. Bahan ini tidak akan menguning walaupun digunakan dalam waktu yang lama. Namun kekurangan dari bahan acrylic adalah : mudah terbakar,sangat mahal, dan sangat mudah tergores/tidak tahan gores.

b. Polycarbonate

Polycarbonate memiliki ciri-ciri : lebih tahan, lebih fleksibel, lebih tipis, serta lebih murah dibandingkan acrylic. Penggunaan dua lapis polycarbonate mampu menghantarkan cahaya sekitar 75-80 % dan mengurangi kehilangan panas sekitar 40% dibandingkan satu lapis. Namun bahan ini sangat mudah tergores, mudah memuai, gampang menguning, dan akan membuat lapisan kurang transparan dalam waktu satu tahun (meskipun kini hadir jenis baru yang tidak cepat menguning).

c. Fiberglass Reinforced Polyester

Bahan ini memiliki sifat-sifat : lebih tahan lama, penampilannya menarik, harganya terjangkau dibandingkan kaca, serta FRP ini lebih tahan pengaruh perubahan cuaca. Bahan plastik ini mudah sekali dibentuk menjadi bentuk bergelombang maupun berupa lempengan. Meskipun demikian kekurangannya adalah bahan ini mudah memuai.

d. Polyethylene film

Bahan ini sangat murah dibandingkan dengan bahan lainnya namun sifatnya hanya sementara (kurang tahan lama), bentuknya kurang menarik, serta membutuhkan penanganan maupun perawatan yang lebih intensif . Selain itu, bahan ini juga mudah sekali rusak oleh sengatan cahaya matahari, walaupun mampu bertahan minimal 1 – 2 tahun dengan perawatan lebih intensif. Dikarenakan bahan ini berupa lembaran lebar sehingga tidak membutuhkan kerangka yang lebih banyak dan bisa menghantarkan cahaya paling besar.

e. Polyvinyl cholride film

Bahan ini mempunyai sifat penghantar emisi yang sangat besar untuk cahaya dengan panjang gelombang yang besar, dimana bahan ini mampu menciptakan temperatur udara yang cukup tinggi pada malam hari dan bisa berfungsi sebagai penghalang sinar ultra violet. Bahan ini lebih mahal dibandingkan polyethylene film dan cenderung mudah kotor, yang mana harus terus dilakukan pembersihan agar didapatkan penghantaran cahaya yang lebih baik.

Cara pembuatan green house ini tidak jauh berbeda dengan membuat bangunan gudang atau kantor. Pertama-tama kita perlu membuat pondasi bangunan yang dalam, semakin besar ukuran green house maka semakin dalam pondasi yang kita buat. Besi yang dibuat untuk kerangka green house tersebut harus anti karat dan terbuat dari bahan pipa yang tebal. Pipa yang satu dengan pipa yang lain harus disambung secara kuat dan berulang-ulang.

Untuk model atap ada yang berbentuk melengkung dan ada yang berbentuk lancip. Tinggi dinding yang baik mencapai 6 sampai 9 meter, tergantung crop yang akan diproduksi atau tergantung pada tujuannya. Bahan dinding beserta atapnya dapat dari kaca maupun plastik yang tebal yang tidak mudah sobek dan cara pemasanganya dimulai dari atapnya dulu, kalau sudah selesai baru dinding. Pintu dari green house harus dibuat serapat mungkin sehingga tidak memberikan kesempatan bagi udara luar untuk masuk kedalam green house. Setelah dinding dan atap terpasang kaca atau plastik, kita dapat memasang sistem irigasi dengan menggunakan pipa secara sistematis yang dapat kita kendalikan, serta diberi bak pengontrol untuk mengontrol masuk dan keluarnya air dari dalam dan keluar dari green house. Untuk bagian dalam green house ada 2 jenis, yaitu diplester dengan semen, ini hanya untuk green house yang penanamannya menggunakan media pot atau plastik polybag atau percobaan hydroponik tetapi ada juga yang dalamnya berupa tanah seperti yang ada dilahan persawahan, hal ini bertujuan untuk budidaya sayuran, buah-buahan dan bunga yang akan dibuat petakan atau bedengan. Bahkan bedengan ini ada juga yang diberi mulsa sama seperti tehnik budidaya tanaman pada umumnya. Tetapi dengan green house pengawasan terhadap tanaman baik temperature, kelembaban, kebutuhan air, kebutuhan hara bahkan pengendalian hama dan penyakitnya dapat dikontrol dengan sebaik-baiknya.

Untuk jangka panjang pembudidayaan tanaman dengan green house sangat menguntungkan khususnya untuk bisnis fresh market hortikultura karena kita mampu berproduksi sepanjang masa tidak tergantung pada cuaca atau musim bahkan kualitas produk yang dihasilkan dapat terjamin atau lebih baik dari tehnik budidaya dialam bebas.

4.Kelebihan 

Dari uraian diatas, timbullah suatu pertanyaan apa sebenarnya keunggulan dan keuntungan menggunakan green house ini ? Berdasarkan informasi dari Agricultural Western Australia 2000 mengungkapkan beberapa keunggulan dari penggunaan green house ini antara lain :

1. Tanaman dapat berproduksi secara kontinyu dan berkesinambungan sepanjang tahun. Hal ini disebabkan pada green house kita dapat mengatur suhu, kelembaban, tekanan udara maupun pH sedemikian rupa sesuai dengan kebutuhan crop. Hal ini berkaitan dengan subsistem yang berkelanjutan dalam agribisnis yaitu pengolahan/agroindustri maupun pemasaran dimana dengan produksi yang kontinyu maka pasokan ke pasar maupun industri selanjutnya pun bisa terpenuhi juga.
2. Penggunaan air, pupuk maupu pestisida lebih efisien, baik dalam dosis penggunaan, waktu maupun tempat. Karena kita menggunakan polybag yang tentu sangat efektif dalam penggunaan pupuk, air dan pestisida.
3. Resiko tanaman terserang penyakit menjadi lebih kecil karena lingkungan dalam green house sendiri secara langsung maupun tidak telah terlindung dari lingkungan luar.

Meskipun investasi/biaya yang harus dikeluarkan untuk mendirikan green house memang cukup besar, tetapi untuk jangka panjang maka green house sangat menguntungkan sebab kita mampu memproduksi tanaman import didalam negeri atau kita mampu memproduksi tanaman sayuran, buah, bunga dan hias diluar musim sehingga kita mampu menenuhi kebutuhan sayuran dan buah-buahan segar kepada supermarket secara rutin dan kontinyu. Implikasinya dalam jangka panjang kita akan mendapatkan keuntungan berlipat ganda.

5.Sebab akibat

Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrim di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.

Menipisnya lapisan ozon di ruang angkasa telah mengakibatkan timbulnya efek rumah kaca, yang dampaknya telah dirasakan penduduk dunia, antara lain meningkatnya panas suhu udara dan berubahnya iklim. Kita bisa merasakan sendiri sekarang ini, hujan tiba-tiba turun, padahal, di bulan September ini menurut para ahli cuaca masih musim kemarau. Inilah salah satu bukti bahwa iklim mudah berubah-ubah.

Cuaca ekstrem panas yang sekarang ini sedang melanda sebagian wilayah Indonesia merupakan salah satu akibat dari menipisnya lapisan ozon. Dampak lainnya adalah timbulnya berbagai penyakit, diantaranya demam berdarah.

Dengan menyadari hal-hal yang sudah bisa dirasakan sebagai akibat adanya efek rumah kaca dan pemanasan global, sudah seharusnya kita mulai bergerak untuk ikut menyelamatkan kerusakan ozon dalam bentuk apapun. Secara garis besar langkah yang mudah ditempuh untuk menekan meluas dan meningkatnya kerusakan ozon dan efek rumah kaca adalah dengan terus melakukan gerakan penghijauan.

Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya.

Energi yang masuk ke bumi mengalami : 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer 25% diserap awan 45% diadsorpsi permukaan bumi 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi

Energi yang diadsoprsi dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.

Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah sulfur dioksida , nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana dan khloro fluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.

6. Proses

Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan. Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas. Sebagian besar radiasi inframerah ini akan tertahan oleh karbon dioksida dan uap air di atmosfer. Hanya sebagian kecil akan lepas ke angkasa luar. Akibat keseluruhannya adalah bahwa permukaan bumi dihangatkan oleh adanya molekul uap air, karbon dioksida, dan semacamnya. Efek penghangatan ini dikenal sebagai efek rumah kaca.

Sedangkan proses secara singkatnya yaitu ketika sinar radiasi matahari menembus kaca sebagai gelombang pendek sehingga panasnya diserapa oleh bumi dan tanaman yang ada di dalam rumah kaca tersebut. Untuk selanjutnya, panas tersebut di radiasikan kembali namun dengan panjang gelombang yang panjang(panjang geklombang berbanding dengan energi) sehingga sinar radiasi tersebut tidak dapat menembus kaca. Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingkan dengan suhu yang di luar rumah kaca.

7. Dampak negative dan positif

Global warming adalah suatu peristiwa yang disebabkan meningkatnya efek rumah kaca (green house effect). Sebenarnya efek rumah kaca bukanlah suatu hal yang buruk, justru dengan adanya efek rumah kaca bumi kita bisa tetap hangat, bahkan memungkinkan kita bisa survive hingga sekarang.

Kamu bisa mengibaratkan bumi kita seperti mobil yang sedang diparkir dalam cuaca yang cerah. Kamu pasti akan berpikir bahwa temperature di dalam mobil pasti akan lebih panas dibandingkan temperature di luar mobil. Sinar matahari memasuki mobil tersebut melalui celah-celah pada kaca jendela dan secara otomatis panas dari sinar matahari akan diserap oleh jok, karpet, dashboard serta benda-benda lain yang berada di dalam mobil. Ketika semua objek tersebut melepaskan kembali panas yang diserapnya, tidak semua panas tersebut akan bisa keluar melalui celah jendela, sebagian justru akan dipantulkan kembali- panas tersebut akan diradiasikan kembali oleh benda-benda yang ada di dalam mobil dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Sehingga sejumlah energy panas akan tetap tinggal di dalam mobil, dan hanya sebagian kecil dari energy tersebut yang bisa melepaskan diri. Pada akhirnya, mobil tersebut akan mengalami peningkatan temperature secara berkala, semakin lama akan semakin panas.

Ketika cahaya matahari mengenai atmosfer serta permukaan bumi, sekitar 70% dari energi tersebut tetap tinggal di bumi, diserap oleh tanah, lautan, tumbuhan serta benda-benda lainnya. 30 % sisanya dipantulkan kembali melalui awan, hujan serta permukaan reflektif lainnya. Tetapi panas yang 70 % tersebut tidak selamanya ada di bumu, karena bila demikian maka suatu saat bumi kita akan menjadi “bola api”). Benda-benda di sekitar planet yang menyerap cahaya matahari seringkali meradiasikan kembali panas yang diserapnya. Sebagian panas tersebut masuk ke ruang angkasa, tinggal di sana dan akan dipantulkan kembali ke bawah permukaan bumi ketika mengenai zat yang berada di atmosfer, seperti karbon dioksida, gas metana dan uap air. Panas tersebut yang membuat permukaan bumi tetap hangat dari pada di luar angkasa, karena energy lebih banyak yang terserap dibandingkan dengan yang dipantulkan kembali. Itulah peristiwa yang disebut dengan efek rumah kaca (green house effect).

Apa yang akan terjadi bila bumi kita tanpa efek rumah kaca, maka bumi akan seperti planet Mars. Mars tidak memiliki atmosfer yang cukup tebal untuk mempertahankan panas Matahari, di sana sangat dingin. Sehingga tidak memungkinkan adanya kehidupan. Masya Alloh….

So, berterimakasihlah pada Alloh SWT, karena dengan efek rumah kaca bumi kita bisa tetap hangat, tidak membeku dan kita bisa tetap hidup

8.Usaha Mengurangi Efek Rumah Kaca

Banyak hal gampang yang bisa kita lakukan untuk mengurangi efek rumah kaca yang menyebabkan pemanasan global. Caranya, kita bisa mematikan lampu dan peralatan elektronik saat tidak digunakan. Selain hemat energi dan uang untuk bayar listrik, juga mengurangi polusi karena penggunaan bahan bakar. Rajin-rajin memanggil tukang servis AC. Carpooling atau berangkat bareng teman atau keluarga ke sekolah, tempat les, atau mal. Selain mengurangi kemacetan, kita juga menghemat energi. Saat mencetak tugas, usahakan memakai dua sisi kertas. Plastik adalah bahan yang sulit untuk diuraikan. Kalau dibakar, plastik akan menjadi zat racun atau polusi. Pemakaian kantong plastik saat belanja harus dikurangi. Seluruh plastik itu hanya menjadi sampah. Coba deh pakai tas karton atau tas kanvas.