Pengaruh Atmosfer terhadap Tanaman

      1.         Pengertian Atmosfer

Atmosfer berasal dari bahasa Yunani “Atmos” yang berarti uap air atau gas dan “Sphaira” yang berarti selimut. Jadi Atmosfer dapat diartikan sebagai lapisan gas yang menyelimuti sebuah planet, termasuk bumi. Atmosfer dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa dengan ketebalan kurang lebih 1000 km dari permukaan bumi dengan massa 59 x 1014 ton. Atmosfer Bumi terdiri atas gas Nitrogen sekitar 78.17%, Oksigen sebesar 20.97%, sedikit Argon 0.9%, Karbondioksida sekitar 0.0357%, ditambah uap air dan gas lainnya.   

Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari atmosfer yang menekankan pada lapisan udara yang menyelubungi bumi. Beberapa hal pokok yang dipelajari dalam meteorologi di antaranya adalah angin, awan, cuaca, guntur, gejala cahaya, endapan air di udara, serta suhu dan tekanan udara.

2.       Lapisan – Lapisan Atmosfer

Atmosfer memiliki lapisan-lapisan penysunnya, lapisan-lapisan penyusun atmosfer diantaranya sebagai berikut:

  Gambar 1 Lapisan Atmosfer Bumi

                                       

1)       Troposfer

          Lapisan ini mempunyai  ketebalan yang berbeda-beda di tiap wilayah di atas Bumi. Di atas kutub, tebal lapisan ini sekitar 9 km. Semakin dekat dengan daerah khatulistiwa lapisan ini semakin tebal hingga mencapai 15 km. Perbedaan ketebalan ini disebabkan oleh rotasi Bumi, akibatnya terjadi perbedaan kondisi cuaca antara kutub dan khatulistiwa. Lapisan ini menjadi tempat terjadinya proses-proses cuaca, seperti awan, hujan, serta proses-proses pencemaran lainnya.

          Pada lapisan ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi  berpengaruh terhadap suhu udaranya, semakin tinggi (tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis. Peralihan antara lapisan troposfer dengan stratosfer disebut tropopause.

2)  Stratosfer

          Lapisan di atas tropopause adalah lapisan stratosfer. Di lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap air dan debu hampir tidak ada. Pada lapisan ini terdapat lapisan ozon.

          Keberadaan ozon sekarang ini semakin menipis karena adanya pencemaran dari gas CFC_s (Chloroflourocarbons).  Ozon berguna untuk menyerap radiasi yang dipancarkan oleh sinar ultraviolet. Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer.

3)  Mesosfer

          Lapisan ini merupakan tempat terbakarnya meteor dari luar angkasa menuju Bumi sehingga lapisan ini merupakan lapisan pelindung Bumi terhadap benturan benda atau batuan meteor. Di atas lapisan mesosfer terdapat lapisan mesopause yang merupakan lapisan peralihan antara mesosfer dan termosfer.

Gambar 2 Pembagian lapisan Atmosfer berdasarkan suhu

                               

4)  Termosfer

          Lapisan di atas mesopause adalah lapisan termosfer. Pada lapisan ini terdapat aurora yang muncul kala fajar atau petang. Lapisan ini penting bagi komunikasi manusia karena memantulkan gelombang radio ke Bumi sehingga gelombang radio pendek yang dipancarkan dari suatu tempat dapat diterima di bagian Bumi yang jauh.

5)  Ionosfer

          Ionosfer berada 100 - 800 km dari muka bumi. Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di  dalam lapisan ini. Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik. Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu: lapisan Kennelly Heavyside (lapisan E), pada ketinggian antara 100–200 km; lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km; gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas; lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.

6)  Eksosfer

Lapisan ini merupakan lapisan terluar yang mengandung gas hidrogen dan kerapatannya makin tipis sampai hampir habis di ambang angkasa luar. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer yang sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang banyak jumlahnya dan bergelantungan di angkasa.

3.      Peranan Atmosfer

Berikut ini adalah peranan atmosfer diantaranya adalah :

1)      Melindungi bumi dari jatuhnya benda angkasa seperti meteor, komet dll.

2)      Memantulkan gelombang radio

3)      Menyediakan gas dan air (presipitasi) yang diperlukan oleh organisme.

4)      Sebagai penyangga (buffer), sehingga fluktuasi suhu siang dan malam di permukaan bumi tidak tinggi.

5)      Perlindungan dari sinar kosmik dan ultraviolet (peran ozon)

6)      Sebagai sarana berlangsungnya proses pembakaran, tanpa udara kita tidak dapat menyalakan api, bernafas dan proses kimia lainnya.

7)      Gas-gas yang ada di atmosfer mempunyai peran  masing-masing antara lain: Oksigen untuk pernafasan mahluk hidup, Nitrogen untuk pertumbuhan tanama, Karbondioksida untuk fotosintesis tumbuhan, Neon untuk lampu listrik

4.      Komponen gas penyusun Atmosfer

Atmosfer bumi terdiri dari berbagai komponen gas, komponen gas penyusun atmosfer bumi dapat dilihat pada tabel berikut:

Unsur Gas	Simbol	Volume
Nitrogen	N2	78,08
Oksigen	O2	20,95
Argon	Ar	0.93
Karbondioksida	CO2	0,035
Neon	Ne	0,0018
Helium	He	0,0005
Ozon	O3	0,00006
Hidrogen	H	0,00005
Kripton	Kr	Sangat kecil
Xenon	Xe	Sangat kecil
Methan	CH4	Sangat kecil

                                Table 1 Unsur-unsur gas dalam Atmosfer

Bumi terdiri kumpulan berbagai macam gas. Gas penyusun atmosfer Bumi memiliki banyak manfaat untuk kehidupan manusia. Diantaranya adalah :

1)      Nitrogen

Nitrogen merupakan unsur gas yang paling besar presentasenya di atmosfer. Gas nitrogen sangat dibutuhkan dalam pertumbuhan tanaman. Gas nitrogen sering juga digunakan sebagai bahan dasar industri pupuk. Nitrogen merupakan suatu bagian dari sel hidup dan bagian utama dari semua protein, enzim dan proses metabolik yang disertakan pada sintesa dan perpindahan energi. Nitrogen merupakan bagian dari klorofil, pewarna hijau dari tanaman yang bertanggung jawab terhadap fotosintesis selain itu gas nitrogen juga dapat membantu tanaman mempercepat pertumbuhannya, meningkatkan produksi bibit dan buah serta memperbaiki kualitas daun dan akar.

2)      Oksigen

Oksigen merupakan unsur gas yang sangat diperlukan untuk pernafasan manusia dan mahluk hidup lainnya seperti hewan dan tumbuhan. Komposisi oksigen dalam atmosfer mencapai 21%, Oksigen terdapat di perairan terutama perairan laut dangkal dan di daratan sampai batas ketinggian tertentu di atas permukaan air laut, semakin tinggi tempat suatu wilayah dari permukaan air laut, lapisan oksigennya semakin tipis. Karena ada oksigen kita dapat bernafas, menyalakan lilin dan lainnya.

3)        Argon

Argon simbolnya Ar, merupakan elemen gas terbesar ke tiga di atmosfer bumi setelah unsur gas nitrogen dan oksigen. Nama elemen Argon, diambil dari bahasa Yunani Argos yang artinya tidak aktif, karena Argon tidak mudah ber-reaksi dengan elemen lain. Argon digunakan bersama dengan gas Neon dalam industri listrik untuk mengisi lampu neon. Gas Argon berwarna biru. Lampu neon yang diisi dengan Gas Argon lebih hemat listrik dibandingkan lampu listrik biasa.

4)      Karbondioksida (CO₂)

Karbondioksida merupakan gas tidak berwarna, tidak berbau dan gas asam yang ringan. Karbondioksida disebut juga gas asam karbon, molekulnya terdiri dari 1 atom karbon dan 2 atom oksigen, disimbolkan CO₂. Karbondioksida sering disebut udara campuran.

Beberapa manfaat Gas Karbondioksida :

a.        Karbondioksida digunakan untuk memproduksi Sodium Carbonat Na₂CO₃, sodium bikarbonat NaHC0₃ dan bahan kimia lainnya yang dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia.

b.      Gas Karbondioksida bersifat tidak mudah terbakar dan dapat melokalisir panas, itu sebabnya digunakan sebagai pengisi tabung pemadam kebakaran.

c.       Gas Karbondioksida dibutuhkan dalam pernafasan dan fotosintesis tumbuhan. Kandungan Karbondioksida dalam jumlah yang banyak di atmosfer dapat menyebabkan polusi udara sehingga menimbulkan gangguan pada pernafasan mahluk hidup, misalnya sesak nafas pada manusia.

d.      Manfaat CO2 juga dapat kita jumpai pada proses pembuatan roti yang berfungsi sebagai pengembang roti dengan bantuan ragi.

e.       Bahan pemadam kebakaran, Karbondioksida yang disemburkan pada api melalui selang pemadam kebakaran tersebut akan segera menyelimuti api, sehingga api tidak akan terkena kontak dengan oksigen sehingga pembakaran akan terhenti, karena pembakaran terhenti, maka api dapat segera padam.

5)      Neon

Neon adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau dan non reaktif. Neon termasuk gas mulia seperti halnya Gas Helium, Argon, Kripton, Xenon dan Radon. Kegunaan Gas Neon adalah sebagai berikut:

a.       Dimanfaatkan untuk lampu neon Kota di malam hari

b.      Dapat dimanfaatkan untuk indikator tegangan tinggi

c.       Dimanfaatkan dalam dunia kedokteran, misalnya untuk membantu melihat hasil rontgen

6)      Helium

Helium berasal dari bahasa Yunani Helios, yang artinya Matahari. Helium termasuk gas mulia, lebih ringan dari udara, sehingga dimanfaatkan untuk pengisi balon gas dan balon udara. Helium juga digunakan untuk bahan bakar yang dapat menggerakan mesin roket.

7)      Ozon

Dalam hal desinfeksi / sterilisasi air, teknologi Ozon paling unggul dan sangat efektif. Ozon dapat menghancurkan kuman, bakteri, virus, jamur, spora, kista, lumut dan zat organik lainnya. Selain itu, juga dapat menetralisir zat inorganik/ mineral yang berlebihan/ beracun. Penggunaan ozon tidak menghasilkan zat sisa yang membahayakan kesehatan. Bahkan sebaliknya, akan menambah kadar oksigen dalam air sehingga lebih segar dan sehat.

Selain itu, Teknologi Ozon juga digunakan untuk meningkatkan kualitas air di danau/ tambak/ sungai yang tercemar, dan pengolahan limbah pabrik. Ozon juga menghilangkan bau tak sedap di pabrik/ rumah/ kantor/ mobil seperti bau asap rokok, bau cat, bau karpet baru dsb. Pengobatan ikan dalam akuarium juga telah menggunakan teknologi ozon. Kolam renang dan spa modern menggunakan ozon untuk menjernihkan dan membunuh kuman. Karenanya, iritasi mata/ mata merah sehabis berenang tidak lagi menjadi masalah.

8)       Hidrogen

Hidrogen adalah senyawa yang kita kenal dengan kata air. Sebagai sumber kebutuhan utama dalam kehidupan. Tubuh manusia terdiri dari sekitar dua-pertiga air. Tidak heran bahwa air adalah bagian integral dari diet yang sehat. Tanpa jumlah yang cukup air, tubuh seseorang tidak menerima cairan yang diperlukan untuk terus berfungsi dengan baik. Hal ini biasanya direkomendasikan bahwa orang harus mengkonsumsi delapan gelas air setiap hari.

9)      Kripton

Berbagai bentuk Krypton dengan bentuk emisi/pancaran membuat gas Krypton tampak keputih-putihan, yang berguna untuk lampu bohlam. Gelembung Krypton berguna sebagai fotografi sumber cahaya putih yang bagus. Dengan begitu Krypton digunakan dalam beberapa jenis fotografi yang menggunakan kecepatan tinggi fotografi. Gas Krypton juga dapat dikombinasikan dengan gas lain untuk membuat cahaya berkilauan yang berwarna putih terang.

Saat Krypton bercampur dengan Argon, ketika mengisi gas lampu penghemat energi, Krypton dapat mengurangi voltase dan konsumsi pengeluaran dan menghemat biaya dalam penerangan. Sepeti halnya Argon, Krypton juga digunakan untuk lampu berpijar yang berguna untuk menghangatkan dan mengurangi penguapan.

Krypton bercahaya putih dapat digunakan untuk efek yang bagus dalam tabung gas warna, Krypton juga rapat daya (cahaya ringan). Krypton mempunyai peran penting dalam produksi dan pemakaian laser fluoride Krypton dalam air minum telah menjadi bagian penting bagi masyarakat. Kripton digunakan bersama-sama untuk pengisi lampu fluoresensi (lampu tabung). Juga digunakan untuk lampu kilat fotografi berkecepatan tinggi.

10)  Xenon

Xenon berasal dari bahasa Yunani, Xenon yang artinya asing. Xenon merupakan gas mulia, tidak berwarna dan tidak berbau, Gas Xenon tidak ber-reaksi dengan elemen lain, sehingga banyak digunakan untuk pekerjaan yang berhubungan dengan lingkungan pada industri kimia dan indusri elektronik.

11)   Methan (CH₄)

Gas Methan terdiri dari Carbon dan Hidrogen. Methan adalah gas yang tidak berwarna berbau, mudah terbakar dan lebih ringan dari udara. Di beberapa planet seperti Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus, methan merupakan komponen besar di dalam atmosfernya.

Methan digunakan sebagai bahan bakar karena Gas Alam yang digunakan sebagai bahan bakar mengandung 85% Gas Methan (CH₄), 10% Etane (C₂H₆) dan selebihnya adalah Propane (C₃H₈), Butane (C₄H₁₀), Pantene (C₅H₂) dan Alkane.

5.      Pengaruh Atmosfer terhadap pertanian

Pengaruh atmosfer terhadap pertanian dapat kita liat pada kandungan gas nitrogen yang ada pada atmosfer. Kekurangan zat nitrogen dalam tanah dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu. Nitrogen tidak dapat digunakan oleh tumbuh-tumbuhan secara langsung dari udara, melainkan dihisap oleh akar dan dalam tanah. Terjadinya petir atau halilintar bersamaan dengan turunnya hujan, dapat mempercepat proses pelarutan Nitrogen di udara dan meresap ke dalam tanah. Kekurangan Nitrogen di dalam tanah diatasi dengan melakukan pemupukan. Pupuk Urea merupakan salah satu jenis pupuk yang mengandung banyak Nitrogen. Nitrogen merupakan salah satu bahan dasar atau bahan baku untuk industri.