Mikroplastik Berdampak pada Pembentukan Awan dan Memengaruhi Cuaca serta Iklim

Mikroplastik dapat memengaruhi pola presipitasi, prakiraan cuaca, pemodelan iklim, dan mengancam penerbangan.

KOMPAS/BAHANA PATRIA GUPTA

Gedung bertingkat saat awan hitam terbentuk di langit Surabaya, Jawa Timur, Jumat (19/1/2024).

JAKARTA, KOMPAS — Para ilmuwan telah menemukan bahwa keberadaan mikroplastik di atmosfer dapat memengaruhi cuaca dan iklim. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa mikroplastik dapat bertindak sebagai partikel pembentuk inti es, aerosol mikroskopis yang memfasilitasi pembentukan kristal es di awan.

Berbagai laporan penelitian sebelumnya telah mengungkap bahwa mikroplastik, potongan-potongan kecil plastik yang berukuran lebih kecil dari 5 milimeter, telah ditemukan di seluruh penjuru bumi, mulai dari kedalaman Palung Mariana hingga salju di Gunung Everest dan awan puncak gunung di China dan Jepang. Mikroplastik juga telah terdeteksi di otak manusia, perut penyu laut, dan akar tanaman.

AGUIDO ADRI

Kampanye plastik sekali pakai di Taman Aspirasi Monumen Nasional, Minggu (21/7/2019), mengajak semua orang bergerak untuk mengurangi pemakaian plastik untuk menyelamatkan bumi Indonesia.

Kini, penelitian baru yang dipimpin oleh para ilmuwan Pennsylvania State University, Amerika Serikat, mengungkapkan bahwa mikroplastik di atmosfer dapat memengaruhi cuaca dan iklim. Penelitian yang dipublikasikan di jurnal ACS ES&T Air pada 7 November 2024 ini menunjukkan bahwa mikroplastik bertindak sebagai partikel pembentuk inti es, aerosol mikroskopis yang memfasilitasi pembentukan kristal es di awan.

Miriam Freedman, profesor kimia di Pennsylvania State dan penulis senior di makalah tersebut, mengatakan, temuan ini menunjukkan bahwa mikroplastik dapat memengaruhi pola presipitasi, prakiraan cuaca, pemodelan iklim, dan bahkan mengancam keselamatan penerbangan dengan memengaruhi bagaimana kristal es atmosfer membentuk awan.

”Selama dua dekade terakhir penelitian tentang mikroplastik, para ilmuwan telah menemukan bahwa mereka ada di mana-mana. Jadi, ini adalah bagian lain dari teka-teki itu,” kata Freedman.

Baca juga: Penduduk Indonesia Konsumsi Mikroplastik Tertinggi di Dunia

Dengan demikian, ia mengatakan, penelitian itu untuk memahami lebih baik akan interaksi polutan itu dengan sistem iklim. Penelitiannya telah menunjukkan bahwa proses pembentukan awan dapat dipicu oleh mikroplastik.

Di lingkungan laboratorium yang terkendali, para peneliti mempelajari aktivitas pembekuan empat jenis mikroplastik yang berbeda, yaitu polietilena densitas rendah (LDPE), polipropilena (PP), polivinil klorida (PVC), dan polietilena tereftalat (PET). Tim tersebut menangguhkan keempat jenis plastik itu dalam tetesan air kecil dan perlahan-lahan mendinginkan tetesan tersebut untuk mengamati bagaimana mikroplastik memengaruhi pembentukan es.

Mereka menemukan bahwa suhu rata-rata saat tetesan tersebut membeku adalah 5–10 derajat celsius lebih hangat daripada tetesan tanpa mikroplastik. ”Biasanya, tetesan air atmosfer tanpa cacat membeku pada suhu sekitar -38 derajat celsius,” sebut Heidi Busse, mahasiswa pascasarjana di Pennsylvania State dan penulis utama makalah tersebut.

Cemaran apa pun pada tetesan air, baik itu debu, bakteri, maupun mikroplastik, dapat menyebabkan es terbentuk—atau berinti—di sekitarnya. Struktur kecil itu cukup untuk memicu tetesan air membeku pada suhu yang lebih hangat.

Ketika pola udara sedemikian rupa sehingga tetesan terangkat ke atmosfer dan mendingin, saat itulah mikroplastik dapat memengaruhi pola cuaca dan membentuk es di awan.

”Dalam kasus mikroplastik kami, 50 persen tetesan dibekukan pada suhu -22 derajat celsius untuk sebagian besar plastik yang diteliti,” kata Busse. ”Ternyata jika Anda memasukkan sesuatu yang tidak larut, Anda memasukkan cacat ke dalam tetesan tersebut dan itu dapat berinti es pada suhu yang lebih hangat.”

Makna temuan

Menurut Freedman, arti penemuan ini bagi cuaca dan iklim masih belum sepenuhnya dipahami. Namun, temuan ini menunjukkan bahwa mikroplastik kemungkinan sudah memberikan dampak.

Ia menambahkan bahwa awan fase campuran, seperti kumulus yang mengembang, stratus seperti selimut, dan awan nimbus yang gelap, semuanya mengandung kombinasi air dan air beku. Awan ini dapat tersebar luas di seluruh atmosfer, termasuk awan berbentuk ”landasan” klasik yang dapat terbentuk selama badai petir.

KOMPAS/ADRYAN YOGA PARAMADWYA

Awan mendung menyelimuti langit di Tugu Simpang Lima, Banda Aceh, Aceh, Jumat (20/9/2024).

”Ketika pola udara sedemikian rupa sehingga tetesan terangkat ke atmosfer dan mendingin, saat itulah mikroplastik dapat memengaruhi pola cuaca dan membentuk es di awan,” kata Freedman, yang juga berafiliasi dengan Departemen Meteorologi dan Ilmu Atmosfer Pennsylvania State.

Freedman menjelaskan, dalam lingkungan yang tercemar dengan lebih banyak partikel aerosol, seperti mikroplastik, hal itu dapat mendistribusikan air yang tersedia di antara lebih banyak partikel aerosol, membentuk tetesan yang lebih kecil di sekitar setiap partikel tersebut. Ketika ada lebih banyak tetesan, hujan lebih sedikit. Namun, karena tetesan hanya turun hujan setelah cukup besar, hal itu dapat mengumpulkan lebih banyak air total di awan sebelum tetesan cukup besar untuk jatuh dan, sebagai hasilnya, hujan yang lebih deras saat turun.

”Secara umum, awan mendinginkan bumi dengan memantulkan radiasi matahari, tetapi awan tertentu pada ketinggian tertentu dapat memiliki efek pemanasan dengan membantu menjebak energi yang dipancarkan dari bumi,” jelas Freedman.

Baca juga: Waspadai Potensi Sampah Plastik dan Sisa Makanan Program Makan Bergizi Gratis

Jumlah air cair versus jumlah es penting dalam menentukan sejauh mana awan akan memiliki efek pemanasan atau pendinginan. Jika mikroplastik memengaruhi pembentukan awan fase campuran, kata Freedman, kemungkinan besar mikroplastik juga memengaruhi iklim, tetapi sangat sulit untuk memodelkan efek keseluruhannya.

”Kita tahu bahwa fakta bahwa mikroplastik dapat membentuk inti es memiliki efek yang luas, kita hanya belum yakin apa saja efeknya,” kata Busse.

Para peneliti juga menemukan bahwa pelapukan lingkungan, proses fotokimia alami yang dialami partikel aerosol dari waktu ke waktu, dapat mengubah secara signifikan cara partikel berinteraksi dengan gas dan uap di atmosfer. Tim tersebut mensimulasikan penuaan lingkungan dengan memaparkan mikroplastik ke cahaya, ozon, dan asam untuk melihat apakah hal itu mengubah kemampuan mereka untuk membentuk es.

”Kami tahu siklus hidup penuh dari barang-barang plastik yang kita gunakan setiap hari dapat mengubah sifat fisik dan optik awan bumi dan oleh karena itu, mengubah iklim dalam beberapa cara, tetapi kami masih harus banyak belajar tentang apa sebenarnya yang mereka lakukan,” kata Busse.