Cuaca dan Iklim

CUACA DAN IKLIM

A.  Pengertian

Cuaca dan iklim merupakan dua kondisi yang hampir sama tetapi berbeda pengertian khususnya terhadap kurun waktu. Cuaca merupakan bentuk awal yang dihubungkan dengan penafsiran dan pengertian akan kondisi fisik udara sesaat pada suatu lokasi dan suatu waktu, sedangkan iklim merupakan kondisi lanjutan dan merupakan kumpulan dari kondisi cuaca yang kemudian disusun dan dihitung dalam bentuk rata-rata kondisi cuaca dalam kurun waktu tertentu . Menurut Rafi’i Ilmu cuaca atau meteorologi adalah ilmu pengetahuan yang mengkaji peristiwa-peristiwa cuaca dalam jangka waktu dan ruang terbatas, sedangkan ilmu iklim atau klimatologi adalah ilmu pengetahuan yang juga mengkaji tentang gejala-gejala cuaca tetapi sifat-sifat dan gejala-gejala tersebut mempunyai sifat umum dalam jangka waktu dan daerah yang luas di atmosfer permukaan bumi.

Proses terjadinya cuaca dan iklim merupakan kombinasi dari variabel-variabel atmosfer yang sama yang disebut unsur-unsur iklim. Unsur-unsur iklim ini terdiri dari radiasi surya, suhu udara, kelembaban udara, awan, presipitasi, evaporasi, tekanan udara dan angin. Unsur-unsur ini berbeda dari waktu ke waktu dan dari tempat ke tempat yang disebabkan oleh adanya pengendali-pengendali iklim.

Pengendali iklim atau faktor yang dominan menentukan perbedaan iklim antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain adalah

1)   Posisi relatif terhadap garis edar matahari (posisi lintang),

2)   Keberadaan lautan atau permukaan airnya,

3)   Pola arah angin,

4)   Rupa permukaan daratan bumi, dan

5)   Kerapatan dan jenis vegetasi.

B.   Pembagian Iklim.

  I. Iklim Matahari adalah iklim yang didasarkan pada banyak dan sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Untuk lebih memperdalam pemahaman tentang pembagian iklim matahari tersebut di atas dapat Anda pelajari pada uraian berikut.

  

 . Iklim TropisIklim tropis terletak antara 0° – 231/2° LU/LS dan hampir 40 % dari permukaan bumi. Ciri-ciri iklim tropis adalah sebagai berikut:

Ø Suhu udara rata-rata tinggi, karena matahari selalu vertikal. Umumnya suhu udara antara 20- 23°C. Bahkan di beberapa tempat rata-rata suhu tahunannya mencapai 30°C.

Ø Amplitudo suhu rata-rata tahunan kecil. Di kwatulistiwa antara 1 – 5°C, sedangkan ampitudo hariannya lebih besar.

Ø Tekanan udaranya rendah dan perubahannya secara perlahan dan beraturan.

Ø Hujan banyak dan lebih banyak dari daerah-daerah lain di dunia.

·      Iklim Sub TropisIklim sub tropis terletak antara 231/2° – 40°LU/LS. Daerah ini merupakan peralihan antara iklim tropis dan iklim sedang. Ciri-ciri iklim sub tropis adalah sebagai berikut:

Ø Batas yang tegas tidak dapat ditentukan dan merupakan daerah peralihan dari daerah iklim tropis ke iklim sedang.

Ø Terdapat empat musim, yaitu musim panas, dingin, gugur, dan semi. Tetapi musim dingin pada iklim ini tidak terlalu dingin. Begitu pula dengan musim panas tidak terlalu panas.

Ø Suhu sepanjang tahun menyenangkan. Maksudnya tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin.

Ø Daerah sub tropis yang musim hujannya jatuh pada musim dingin dan musim panasnya kering disebut daerah iklim Mediterania, dan jika hujan jatuh pada musim panas dan musim dinginnya kering disebut daerah iklim Tiongkok.

·      Iklim SedangIklim sedang terletak antara 40°- 661/2° LU/LS. Ciri-ciri iklim sedang adalah sebagai berikut:

Ø Banyak terdapat gerakan-gerakan udara siklonal, tekanan udara yang sering berubah-ubah, arah angin yang bertiup berubah-ubah tidak menentu, dan sering terjadi badai secara tiba-tiba.

Ø Amplitudo suhu tahunan lebih besar dan amplitudo suhu harian lebih kecil dibandingkan dengan yang terdapat pada daerah iklim tropis.

·      Iklim Dingin (Kutub)Iklim dingin terdapat di daerah kutub. Oleh sebab itu iklim ini disebut pula sebagai iklim kutub. Iklim dingin dapat dibagi dua, yaitu iklim tundra dan iklim es.Ciri-ciri iklim tundra adalah sebagai berikut:

Ø Musim dingin berlangsung lama

Ø Musim panas yang sejuk berlangsung singkat.

Ø Udaranya kering.

Ø Tanahnya selalu membeku sepanjang tahun.

Ø Di musim dingin tanah ditutupi es dan salju.

Ø Di musim panas banyak terbentuk rawa yang luas akibat mencairnya es di permukaan tanah.

Ø Vegetasinya jenis lumut-lumutan dan semak-semak.

Wilayahnya meliputi: Amerika utara, pulau-pulau di utara Kanada, pantai selatan Greenland, dan pantai utara Siberia.

·      Sedangkan ciri-ciri iklim es atau iklim kutub adalah sebagai berikut:

Ø Suhu terus-menerus rendah sekali sehingga terdapat salju abadi.

Ø Wilayahnya meliputi: kutub utara, yaitu Greenland (tanah hijau) dan Antartika di kutub selatan.

II          Iklim fisis adalah menurut keadaan atau fakta sesungguhnya di suatu wilayah muka bumi sebagai hasil pengaruh lingkungan alam yang terdapat di wilayah tersebut. Misalnya, pengaruh lautan, daratan yang luas, relief muka bumi, angin, dan curah hujan. Iklim fisis dapat dibedakan menjadi

v Iklim Laut, yaitu Iklim di daerah tropis dan sub tropis sampai garis lintang 40°, adalah sebagai berikut:

®  Suhu rata-rata tahunan rendah;

®  Amplitudo suhu harian rendah/kecil;

®  Banyak awan, dan

®  Sering hujan lebat disertai badai.

v Kemudian ciri-ciri iklim laut di daerah sedang, yaitu sebagai berikut:

®  Amplituda suhu harian dan tahunan kecil

®  Banyak awan

®  Banyak hujan di musim dingin dan umumnya hujan rintik-rintik

®  Pergantian antara musim panas dan dingin terjadi tidak mendadak dan tiba-tiba.

v Iklim Darat (Kontinen)Iklim darat dibedakan di daerah tropis dan sub tropis, dan di daerah sedang. Ciri-ciri iklim darat di daerah tropis dan sub tropis sampai lintang 40(, yaitu sebagai berikut:

®  Amplitudo suhu harian sangat besar sedang tahunannya kecil

®  Curah hujan sedikit dengan waktu hujan sebentar disertai taufan.

v Ciri iklim darat di daerah sedang, yaitu sebagai berikut:

®  Amplitudo suhu tahunan besar;

®  Suhu rata-rata pada musim panas cukup tinggi dan pada musim dingin rendah; danc) Curah hujan sangat sedikit dan jatuh pada musim panas.

v Iklim Dataran Tinggi, Iklim ini terdapat di dataran tinggi dengan ciri-ciri, adalah sebagai berikut:

®  Amplitudo suhu harian dan tahunan besar

®  Udara kering,

®  Lengas (kelembaban udara) nisbi sangat rendah; dan

®  Jarang turun hujan.

v Iklim GunungIklim gunung terdapat di dataran tinggi, seperti di Tibet dan Dekan. Ciri-cirinya, yaitu sebagai berikut:

®  Amplitudo suhu lebih kecil dibandingkan iklim dataran tinggi

®  Terdapat di daerah sedang

®  Amplitudo suhu harian dan tahunan kecil

®  Hujan banyak jatuh di lereng bagian depan dan sedikit di daerah bayangan hujan

®  Kadang banyak turun salju.

v Iklim Musim (Muson)Iklim ini terdapat di daerah yang dilalui iklim musim yang berganti setiap setengah tahun. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut:

®  Setengah tahun bertiup angin laut yang basah dan menimbulkan hujan

®  Setengah tahun berikutnya bertiup angin barat yang kering dan akan menimbulkan musim kemarau.

Selain pembagian iklim menurut letak garis lintang dan ketinggian tempat, berikut ini akan diuraikan tentang pembagian iklim menurut beberapa para ahli antara lain:

I.          Pembagian Iklim Menurut Dr. Wladimir Koppen pada tahun 1918 Dr Wladimir Koppen (ahli ilmu iklim dari Jerman) membuat klasifikasi iklim seluruh dunia berdasarkan suhu dan kelembaban udara. Kedua unsur iklim tersebut sangat besar pengaruhnya terhadap permukaan bumi dan kehidupan di atasnya. Berdasarkan ketentuan itu Koppen membagi iklim dalam lima daerah iklim pokok. Masing-masing daerah iklim diberi simbol A, B, C, D, dan E.

            1.    Iklim A atau iklim tropis. Cirinya adalah sebagai berikut:

             • suhu rata-rata bulanan tidak kurang dari 18°C,

             • suhu rata-rata tahunan 20°C-25°C,

             • curah hujan rata-rata lebih dari 70 cm/tahun, dan

             • tumbuhan yang tumbuh beraneka ragam.

             2.    Iklim B atau iklim gurun tropis atau iklim kering, dengan ciri sebagai berikut:

             • Terdapat di daerah gurun dan daerah semiarid (steppa).

             • Curah hujan terendah kurang dari 25,4/tahun, dan penguapan besar.

            3. Iklim C atau iklim sedang. Ciri-cirinya adalah suhu rata-rata bulan terdingin antara 18° sampai -3°C.

         4. Iklim D atau iklim salju atau microthermal. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut: Rata-rata bulan terpanas lebih dari 10°C, sedangkan suhu rata-rata bulan terdingin kurang dari – 3°C. 5.

               5.  Iklim E atau iklim kutub . Cirinya yaitu terdapat di daerah Artik dan Antartika, suhu tidak pernah lebih dari 10°C, sedangkan suhu rata-rata bulan terdingin kurang dari – 3°C.

Dari kelima daerah iklim tersebut sebagai variasinya diperinci lagi menjadi beberapa macam iklim, yaitu:

1.    Daerah iklim A, terbagi menjadi empat macam iklim, yaitu sebagai berikut:

•  Af = Iklim panas hujan tropis.

•  As = Iklim savana dengan musim panas kering.

•  Aw = Iklim savana dengan musim dingin kering.

•  Am = Iklim antaranya, musim kering hanya sebentar.

2.    Daerah iklim B, terbagi menjadi dua macam iklim, yaitu:

•  Bs = Iklim steppa, merupakan peralihan dari iklim gurun (BW) dan iklim lembab dari iklim A, C, dan D.

•  BW = Iklim gurun.

3.    Daerah iklim C, terbagi menjadi tiga macam iklim, yaitu:

•  Cs = Iklim sedang (laut) dengan musim panas yang kering atau iklim lembab agak panas kering.

•  Cw = Iklim sedang (laut) dengan musim dingin yang kering atau iklim lembab dan sejuk.

•  Cf = Iklim sedang (darat) dengan hujan pada semua bulan.

4.    Daerah iklim D, terbagi dua macam iklim, yaitu:

•  Dw = Iklim sedang (darat) dengan musim dingin yang kering.

•  Df = Iklim sedang (darat) dengan musim dingin yang lembab.

5.    Daerah iklim E, terbagi menjadi 2 macam iklim, yaitu:

•  ET = Iklim tundra, temperatur bulan terpanas antara 0°C sampai 10°C.

•  Ef = Iklim salju , iklim dimana terdapat es abadi.

Perlu Anda ketahui bahwa menurut Koppen di Indonesia terdapat tipe-tipe iklim Af, Aw, Am, C, dan D.

o   Af dan Am = terdapat di daerah Indonesia bagian barat, tengah, dan utara, seperti Jawa Barat, Sumatera, Kalimantan dan Sulawesi Utara.

o   Aw = terdapat di Indonesia yang letaknya dekat dengan benua Australia seperti daerah-daerah di Nusa Tenggara, Kepulauan Aru, dan Irian Jaya pantai selatan.

o      C = terdapat di hutan-hutan daerah pegunungan.

o      D = terdapat di pegunungan salju Irian Jaya.

  II. Pembagian Iklim Menurut F. Junghuhn. Berdasarkan hasil penyelidikan Junghuhn pembagian daerah iklim di Jawa ditetapkan secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan. Menurut Junghuhn pembagian daerah iklim dapat dibedakan sebagai berikut

1.    Daerah panas/tropis Tinggi tempat antara 0 – 600 m dari permukaan laut. Suhu 26,3° – 22°C. Tanamannya seperti padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, dan cokelat.

2.    Daerah sedang Tinggi tempat 600 – 1500 m dari permukaan laut. Suhu 22° -17,1°C. Tanamannya seperti padi, tembakau, teh, kopi, cokelat, kina, dan sayur-sayuran.

3.    Daerah sejuk Tinggi tempat 1500 – 2500 m dari permukaan laut. Suhu 17,1° – 11,1°C. Tanamannya seperti teh, kopi, kina, dan sayur-sayuran.

4.    Daerah dingin Tinggi tempat lebih dari 2500 m dari permukaan laut. Suhu 11,1° – 6,2°C. Tanamannya tidak ada tanaman budidaya.

III.     Pembagian Iklim Menurut MohrMohr membagi iklim berdasarkan curah hujan yang sampai ke permukaan bumi, yaitu menjadi tiga golongan sebagai berikut:

1.    Bulan kering (BK), yaitu jumlah rata-rata curah hujan dalam bulan tersebut kurang dari 60 mm.

2.    Bulan sedang (BS, yaitu jumlah rata-rata curah hujan dalam bulan tersebut berkisar antara 60 – 90 mm.

3.    Bulan basah (BB), yaitu jumlah rata-rata curah hujan dalam bulan tersebut 100 mm ke atas.

C.       Penyebab Terjadinya Perubahan Iklim

Perubahan iklim global disebabkan antara lain oleh peningkatan emisi Gas Rumah Kaca (GRK) akibat berbagai aktivitas yang mendorong peningkatan suhu bumi . IPCC (2007) dalam Noordwijk (2008). telah memberikan banyak bukti kuat secara ilmiah bahwa iklim global telah berubah pada tingkatan yang cukup besar sepanjang sejarah geologi. Perubahan tersebut terjadi karena adanya peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (GRK) di atmosfer, terutama tersusun dari gas-gas CO2, CH4 dan N2O. Gas rumah kaca utama yang terus meningkat adalah karbon dioksida (CO2). Sebagian dari karbon dioksida ini dapat diserap kembali, antara lain melalui proses fotosintesis yang merupakan bagian dari proses pertumbuhan tanaman atau pohon. Namun, kini kebanyakan negara memproduksi karbon dioksida secara jauh lebih cepat ketimbang kecepatan penyerapannya oleh tanaman atau pohon, sehingga konsentrasinya di atmosfer meningkat secara bertahap.

Beberapa jenis gas di atmosfir, seperti CO2, CH4, dan N2O mempengaruhi iklim permukaan bumi karena kemampuanya dalam membantu proses transmisi radiasi dari matahari ke permukaan bumi, dan juga menghambat keluarnya sebagian radiasi dari permukaan bumi. Kalau konsentrasi dari gas-gas ini di atmosfir meningkat, radiasi yang keluar dari permukaan bumi akan terhambat, sehingga suhu permukaan bumi bertambah besar. Prediksi peningkatan suhu bumi bukanlah suatu hal yang mudah iklim di suatu daerah merupakan hasil interaksi dari proses-proses fisika dan mekanik yang saling berhubungan. Peningkatan suhu, akan menyebabkan peningkatan evapotranspirasi yang berdampak pada meningkatnya konsentrasi. Apabila konsentrasi dari gas-gas ini di atmosfir meningkat, radiasi yang berupa uap air, H2O(gas). Uap air juga merupakan gas penghambat keluarnya radiasi dari permukaan bumi, sementara di lain pihak keberadaan uap air tersebut juga menimbulkan umpan balik negatif karena peningkatan pertumbuhan awan, menyebabkan terhambatnya transmisi radiasi matahari ke permukaan bumi.

Aktivitas-aktivitas yang menghasilkan GRK adalah perindustrian, penyediaan energi listrik, dan transportasi. Sedangkan dari peristiwa secara alam juga menghasilkan/ mengeluarkan GRK seperti dari letusan gunung berapi, rawa-rawa, kebakaran hutan, peternakan hingga kita bernafaspun mengeluarkan GRK. Komposisi dan konsentrasi gas rumah kaca yang berada di lapisan atmosfer akan sangat bergantung dari gas-gas emisi yang dihasilkan berbagai kegiatan manusia dalam merekayasa sistem tatanan ekologi di planet ini

United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCC) mengklasifikasi enam jenis gas yang dapat menyerap radiasi matahari di lapisan atmosfer yaitu Karbondioksida (CO2), Dinitroksida (NO2), Metana (CH4), Sulfurheksaflorida (SF6), Perfluorokarbon (PFCs) dan hidrofluorokarbon (HFCs). Gas karbondioksida (CO2), dinitrooksida (NO2) dan metana (CH4) terutama dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil di sektor energi, transportasi dan industri. Gas metana (CH4) juga dihasilkan dari kegiatan pertanian dan peternakan. Sementara untuk gas sulfurheksaflorida (SF6), perflorokarbon (PFCs) dan hidroflorokarbon (HFCs) dihasilkan dari industri pendingin dan penggunaan aerosol (partikel kecil/debu)

D.      Dampak Perubahan Iklim Terhadap Pertumbuhan  Tanaman

Perubahan iklim global akan mempengaruhi setidaknya tiga unsur iklim dan komponen alam yang sangat erat kaitannya dengan pertanian, yaitu:

1.    Dampak Peningkatan Konsentrasi CO2 di Atmosfer.

Gas CO2 merupakan sumber karbon utama bagi pertumbuhan tanaman. Konsentrasi CO2 di atmosfir saat ini belum optimal, sehingga penambahan CO2 kepada tanaman di dalam industri pertanian di dalam rumah kaca merupakan kegiatan normal untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti tomat, selada, timun dan bunga potong. Pengaruh fisiologis utama dari kenaikan CO2 adalah meningkatnya laju assimilasi (laju pengikatan CO2 untuk membentuk karbohidrat,fotosintesis) di dalam daun. Efisiensi penggunaan faktor-faktor pertumbuhan lainnya (seperti radiasi matahari, air dan nutrisi) juga akan ikut meningkat.

Selain pengaruh positif terhadap proses fotosintesis, kenaikan CO2 juga akan mempunyai pengaruh positif terhadap penggunaan air oleh tanaman. Stomata mempunyai fungsi sebagai pintu gerbang masuknya CO2 dan keluarnya uap air ke/dari daun. Besar kecilnya pembukaan stomata merupakan regulasi terpenting yang dilakukan oleh tanaman, dimana tanaman berusaha memasukkan CO2 sebanyak mungkin tetapi dengan mengeluarkan H2O sesedikit mungkin, untuk mencapai effisiensi pertumbuhan yang tinggi. Jika CO2 di atmosfir meningkat, tanaman tidak membutuhkan pembukaan stomata maksimum untuk mencapai konsentrasi CO2 optimum di dalam daun, sehingga laju pengeluaran H2O dapat dikurangi. Dengan kondisi tersebut maka laju pembentukan biomassa akan meningkat.

 Efek langsung dari meningkatnya CO2, berdampak positif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman, sebagaimana dijelaskan diatas. Akan tetapi dampak pengikutan berupa peningkatan suhu dan perubahan siklus hidrologi menyebabkan pengaruh positif dari kenaikan CO2 menjadi berkurang atau terhambat sama sekali

2.    Naiknya Suhu Udara yang Juga Berdampak Terhadap Unsur Iklim Lain.

Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu udara dipengaruhi oleh radiasi yang diterima di permukaan bumi sementara tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas tanah. Umumnya laju metabolisme makhluk hidup akan bertambah dengan meningkatnya suhu hingga titik optimum tertentu. Beberapa proses metabolisme tersebut antara lain bukaan stomata, laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi. Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat: baik secara fisik maupun kimia, menurunnya aktifitas enzim (enzim terdegradasi).

Pengaruh peningkatan suhu dapat mengurangi atau bahkan mengurangi dampak positif yang diberikan dari meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosfir. Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan lengas tanah (kadar air tanah) akibat evaporasi. Hal tersebut dapat berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang lengas tanahnya terbatas.

Setiap tanaman memiliki suhu dasar yang merupakan suhu minimum bagi tanaman untuk bermetabolisme. Besaran suhu dasar ini akan mempengaruhi besarnya Thermal unit yang diperlukan oleh tanaman untuk melewati setiap fase perkembangannya. Hubungan antara thermal unit dengan suhu lingkungan adalah berbanding lurus sementara berbanding terbalik dengan umur tanaman. Artinya semakin tinggi suhu, maka umur tanaman akan semakin pendek yang akhirnya berdampak pada waktu penumpukan fotosintat dan pembentukan biomassa yang lebih rendah.
Dampak peningkatan suhu terhadap tanaman pangan adalah terjadinya peningkatan transpirasi yang menurunkan produktivitas, peningkatan konsumsi air, percepatan pematangan buah/biji yang menurunkan mutu hasil, dan perkembangan beberapa organisme pengganggu tanaman. Bahkan dirjen IRRI (International Rice Researh Institute) menyatakan bahwa dengan peningkatan suhu udara rata-rata 1C dapat menurunkan produktivitas beras dunia sekitar 5-10 %.

Peningkatan temperatur dapat menyebabkan penurunan produksi pada berbagai jenis tanaman pangan, Menurut Tang et al., (2006) dan Weerakoon et al., (2008), Pada tanaman padi, fase pembentukan malai sangat sensitif terhadap temperatur tinggi. Selama tahap ini, stress akibat panas sangat memungkinkan untuk terjadinya sterilitas floret, menurunnya kesuburan dan kehilangan hasil. Hal ini terutama disebabkan oleh menurunnya aktifitas serta perkecambahan polen, terbatasnya pertumbuhan tabung polen, rendahnya daya dehiscence polen dan penyerbukan yang tidak sempurna.
Di samping itu temperatur juga secara langsung berperan terhadap perkembangan biji seperti pengisian biji dan laju produksi bahan kering pada biji) Temperatur tinggi dapat menghambat perkembangan biji pada padi gandum

Peningkatan temperatur selama kemasakan juga dapat menyebabkan penurunan kualitas biji terutama yang diakibatkan oleh terhambatnya akumulasi cadangan makanan pada biji. Munculnya bagian putih buram yang biasanya di dapatkan pada bagian gabah yang kurang sempurna pada musim panas diperkirakan mempunyai hubungan yang erat dengan sistem transfer dan transportasi cadangan makanan selama pembentukan biji. Bagian putih buram ini adalah bagian dari kerusakan yang disebabkan oleh temperatur tinggi selama kemasakan.

3.    Berubahnya Pola Curah Hujan.

Perubahan iklim juga menyebabkan terjadinya perubahan jumlah hujan dan pola hujan yang mengakibatkan pergeseran awal musim dan periode masa tanam. Penurunan curah hujan telah menurunkan potensi satu periode masa tanam padi. Dampak perubahan pola hujan diantaranya mempengaruhi waktu dan musim tanam, pola tanam, degradasi lahan, kerusakan tanaman dan produktivitas, luas areal tanam dan areal panen, serta perubahan dan kerusakan keanekaragaman hayati.

4.    Makin Meningkatnya Intensitas Kejadian Iklim Ekstrim (Anomali Iklim)

Perubahan siklus hidrologi terutama ditunjukkan oleh periode La-Nina dan El-Nino yang semakin sering. La-Nina merupakan fenomena alam yang ditandai dengan kondisi suhu muka laut di perairan Samudra Pasifik ekuator berada di bawah nilai normalnya (dingin), sementara kondisi suhu muka laut di perairan Benua Maritim Indonesia berada di atas nilai normalnya (hangat). Kondisi suhu muka laut di samudra pasifik yang dingin menimbulkan tekanan udara tinggi, sementara kondisi hangat perairan Indonesia yang berada di sebelah barat pasifik menimbulkan tekanan udara rendah. Kondisi ini menyebabkan mengalirnya massa udara dari pasifik ke wilayah Indonesia. Aliran tersebut mendorong terjadinya konvergensi massa udara yang kaya uap air. Akibatnya semakin banyak awan yang terkonsentrasi dan menyebabkan turunnya hujan yang lebih banyak di daerah tersebut (lebih dari 40 mm/bulan di atas rata-rata normalnya). Kebalikan dari La-Nina adalah El-Nino ketika suhu permukaan laut di Samudra Pasifik menghangat dan menyebabkan terjadinya musim kemarau yang kering dan panjang di Indonesia. Penurunan curah hujan pada saat El-Nino dapat mencapai 80 mm/bulan.

Bencana kekeringan sering terjadi di Indonesia. Hasil pengamatan jangka panjang menunjukkan bahwa terjadinya musim kemarau panjang akibat adanya fenomena anomali iklim global El-Nino pada umumnya terjadi secara periodik setiap 5 tahun sekali. Pada tahun El-Nino 1991, 1994, 1997 dan 2003 luas pertanaman tanaman padi telah mengalami kekeringan berturut-turut seluas 868 ribu ha, 544 ribu ha, 504 ribu ha dan 568 ribu ha dengan luasan gagal panen (puso) masing-masing seluas 192 ribu ha (22%), 161 ribu ha (30%), 88 ribu ha (18%) dan 117 ribu ha (21%). Penurunan luas panen karena kekeringan tersebut mengakibatkan penurunan produksi atau kehilangan hasil pada tahun 1991 diperkirakan mencapai 1,455 juta ton GKG atau setara dengan 0,873 juta ton beras, sedangkan pada tahun 1994 dan 1997 menyebabkan kehilangan hasil 640 ton GKG

Kekeringan merupakan faktor lingkungan utama yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan menurunkan produksi bergantung pada besarnya tingkat cekaman yang dialami dan fase pertumbuhan tanaman ketika mendapat cekaman kekeringan. Pada periode cekaman kekeringan yang panjang akan mempengaruhi seluruh proses metabolismeme di dalam sel dan mengakibatkan penurunan produksi tanaman. Pada saat terjadi kekeringan, sebagian stomata daun menutup sehingga terjadi hambatan masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fotosintesis. Selain menghambat aktivitas fotosintesis, cekaman kekeringan juga menghambat sintesis protein dan dinding sel. Pengaruh cekaman kekeringan tidak saja menekan pertumbuhan dan hasil bahkan menjadi penyebab kematian tanaman.

Penurunan laju fotosintesis akibat cekaman kekeringan, merupakan kombinasi dari beberapa proses, yaitu :

•       Penutupan stomata secara hidroaktif mengurangi suplai CO2 kedalam daun,

•       Dehidrasi kutikula, dinding epidermis, dan membran sel mengurangi permeabilitas terhadap CO2,

•       Bertambahnya tahanan sel mesofil terhadap pertukaran gas,

•       Menurunnya efisiensi sistem fotosintesis berkaitan dengan proses biokimia dan aktifitas enzim dalam sitoplasma.

Dimana dalam proses fotosintesis terdapat proses hidrolisis yang memerlukan air. Sedangkan La-Nina menyebabkan kerusakan tanaman akibat banjir, dan meningkatkan intensitas serangan hama dan penyakit. La-Nina menyebabkan kelembaban dan curah hujan tinggi yang disukai oleh Organisme Pengganggu Tanaman (OPT). Pada daerah rawan banjir, kehadiran La-Nina menyebabkan gagal panen akibat terendamnya tanaman. Pengaruh kelebihan air terhadap tanaman akan lebih sensitif pada tanaman muda dibandingkan tanaman dewasa. Jasis dan Karama menyatakan, banjir menyebabkan kehilangan hasil tanaman padi sebesar 214 ton GKG per tahun.

5.    Naiknya Permukaan Air Laut.

Dampak naiknya muka air laut di sektor pertanian terutama adalah penciutan lahan pertanian di pesisir pantai, kerusakan infrastruktur pertanian, dan peningkatan salinitas yang merusak tanaman. Selain akan menciutkan luas lahan pertanian akibat terendam air laut, peningkatan permukaan air laut juga akan meningkatkan salinitas (kegaraman) tanah sekitar pantai. Salinitas pada tanah bersifat racun bagi tanaman sehingga mengganggu fisiologis dan fisik pada tanaman, kecuali tumbuhan laut dan pantai atau varietas adaptif. Salinitas pada padi sangat erat kaitannya dengan keracunan logam berat, terutama Fe dan Al. Indonesia sebagai negara kepulauan mempunyai garis dan hamparan pantai yang sangat panjang, sehingga penciutan lahan pertanian akibat peningkatan permukaan air laut menjadi sangat luas.

Pengaruh garam terlarut terhadap tanaman adalah melalui osmotik karena konsentrasi garam yang tinggi menyulitkan tanaman menyerab air. Akar tanaman memiliki membran semi permeabel yang melalukan air tapi tidak dapat melewatkan hampir semua garam terlarut. Jadi air secara osmotik semakin sulit diperoleh tanaman dengan semakin meningkatnya kadar garam larutan tanah. Tanaman yang tumbuh pada media salin pada tingkat tertentu dapat meningkatkan kosentrasi osmotik internalnya melalui produksi asam-asam organik atau peningkatan serapan garam. Proses ini disebut sebagai penyesuaian osmotik (osmotic adjusment).

Pengaruh salinitas terhadap tanaman nampaknya berupa perubahan energi dari proses pertumbuhan menjadi untuk mempertahankan perbedaan osmotik. Salah satu proses pertama adalah deversi energi pertumbuhan untuk perpanjangan sel. Jadi, untuk dapat mempertahankan perbedaan osmotik, sel jaringan daun membelah tetapi tidak menyebabkan pemanjangan. Gejala terjadinya pertambahan jumlah sel tapi tidak diikuti dengan perpanjangan sel dikarenakan adanya stres osmotik ini adalah terjadinya warna daun yang menjadi hijau gelap (Anwar dan Sudadi, 2007).

*Dikutip dari berbagai sumber*