Pembentukan Awan Dipengaruhi Senyawa Organik Emisi Hutan

Awan berperan penting dalam siklus iklim Bumi, sebagai sumber terbesar model iklim yang digunakan ilmuwan dimana ketidakpastian iklim berasal dari kompleksitas pembentukan awan. Penelitian terbaru ilmuwan Cloud (Cosmics Leaving OUtdoor Droplets) berada di CERN yang dibantu tim Carnegie Mellon University's Neil Donahue, mengungkap bagaimana pembentukan awan dan komponen penting model iklim dunia.

Proyek CLOUD yang berada di CERN merupakan fasilitas yang memungkinkan para ilmuwan mereproduksi pengaturan atmosfer dalam sebuah ruang khusus 'Stainless Steel' dimana dasarnya bebas kontaminasi. Ilmuwan proyek mengubah konsentrasi bahan kimia yang terlibat dalam nukleasi dan kemudian mengukur tingkat partikel baru yang dibuat pada tekanan ekstrim. Hasil penelitian ini dipublikasikan pada jurnal Science edisi 16 May 2014, dimana para ilmuwan menyesuaikan pengamatan atmosfer dan membantu membuat model pembentukan awan dan prediksi iklim yang lebih akurat.

Peran Emisi Hutan Dalam Pembentukan Awan

Pembentukan awan terjadi ketika uap air di atmosfer mengembun menjadi partikel kecil yang dipancarkan langsung dari sumber alami atau aktifitas manusia, atau molekul gas erbentuk dari prekusor yang awalnya dipancarkan dari gas. Transformasi molekul gas tergabung menjadi kelompok dan kemudian berubah menjadi partikel, dimana proses ini disebut nukleasi. Pada titik ini proses menghasilkan lebih dari setengah partikel pembentukan awan diseluruh dunia. 

Tetapi mekanisme yang mendasari nukleasi tetap tidak jelas, meskipun ilmuwan telah mengamati proses nukleasi pembentukan awan selalu melibatkan asam sulfat, konsentrasi asam sulfat ternyata tidak cukup tinggi dimana hal ini seharusnya bisa menjelaskan tingkat pembentukan partikel baru yang terjadi di atmosfer. 

Studi baru telah mengungkap bahan yang sangat diperlukan dalam pembentukan awan, senyawa organik dianggap telah teroksidasi. Menurut Donahue, pengukuran ini menghubungkan organik dimana telah teroksidasi secara langsung, yang berpengaruh pada langkah pertama dalam pembentukan partikel baru dan perkembangan benih awan. 

Manusia menghirup udara yang sesak dengan senyawa organik, cairan kecil atau partikel padat yang berasal dari berbagai sumber termasuk pohon, gunung berapi, mobil, truk dan pembakaran kayu. Ketika senyawa organik memasuki atmosfer bumi, maka akan langsung berubah. Dalam penelitian sebelumnya, Donahue meyakinkan bahwa molekul organik yang dilepas pohon pinus (alpha-pinene) secara kimiawi telah diubah beberapa kali di atmosfer. Senyawa organik teroksidasi mungkin telah mengambil bagian dalam nukleasi, baik dalam pembentukan partikel baru dan dalam perkembangan selanjutnya.

Tim ilmuwan mengisi ruang khusus dengan sulfur dioksida dan Pinnanediol (oksidasi alpha-pinene) dan kemudian menghasilkan hidroksil radikal (oksidan dominan atmosfer bumi). Dengan menggunakan resolusi tinggi, para ilmuwan mampu mengamati partikel berkembang dari tunggal menjadi kelompok molekul gas hingga akhirnya 10 molekul terjebak bersama-sama. Dalam pembentukan awan, asam sulfat dan senyawa organik tersebut teroksidasi luar biasa dan saling tarik menarik satu sama lain.

Model iklim yang dibuat tidak hanya meramalkan tingkat nukleasi lebih akurat tetapi juga memprediksi kenaikan dan penurunan nukleasi yang diamati dalam percobaan selama setahun, terutama pengukuran di dekat hutan. Peran emisi hutan ternyata sangat berpengaruh pada tahap pertama pembentukan awan.