Serupa Tapi Beda, Kutub Utara dan Selatan

Sebagian di antara Anda pasti sudah tahu bahwa penguin hanya ditemukan di Kutub Selatan. Jangan harap bertemu burung yang kelihatan imut-imut itu di kutub utara.

Meski serupa, sama-sama daratan di ujung planet Bumi yang didominasi es, kutub utara dan kutub selatan menyimpan banyak perbedaan. Penguin hanya salah satu contoh perbedaan saja.

Wilayah es Arktik di kutub utara pada dasarnya merupakan lautan beku yang dikelilingi daratan yang sering disebut lingkaran Arktik (Arctic Circle). Sebaliknya, Antartika di kutub selatan adalah daratan benua dengan wilayah pegunungan dan danau berselimut es yang dikelilingi lautan.

Benua Antartika mengandung hampir 90 persen es di seluruh dunia. Jika dicairkan, seluruh es Antartika cukup untuk memenuhi tiga perempat kebutuhan air minum di seluruh dunia. Maka jangan heran kalau Pangeran Mohammed Al Faisal dari Saudi Arabia pernah berencana mengangkut 100 juta ton es dari Antartika ke negaranya.

Benua Antartika jauh lebih dingin daripada Arktik sehingga bahkan terdapat lapisan es di sana yang tidak pernah meleleh sepanjang sejarah. Temperatur rata-ratanya -49 derajat Celcius. Suhu terdingin pernah tercatat pada 21 Juli 1983 sebesar -89,6 derajat Celcius di Stasiun Vostok, dekat kutub geomagnetik selatan. Sementara Arktik memiliki temperatur rata-rata lebih tinggi sekitar -34 derajat Celcius.

Karena suhu yang lebih hangat ini, terbentuknya lubang ozon di atas kutub utara tidak separah kutub selatan. Sebab, suhu yang lebih hangat menyebabkan pembentukan awan stratosfer yang merusak lapisan ozon lebih sedikit. Meski demikian, lapisan stratosfer di atas kutub utara mengalami pendinginan dari tahun ke tahun sehingga lubang ozon semakin besar. Mungkin tak akan sebasar lubang ozon di Antartika yang mencapai luas benua Eropa.

Daratan es yang didominasi lapisan es tipis di Arktik lebih mudah retak saat musim panas tiba. Bahkan, laporan terakhir menyebutkan, ratakan es telah melanda seluruh bagian Arktik saat tiba musim panas. Di Antartika retakan lapisan es melanda wilayah-wilayah tepian saja namun sekali lepas, pulau es yang mengapung bisa berlayar dari Antartika sampai ke Selandia Baru.

Sampai saat ini, wilayah Kutub Utara masih menjadi rebutan di antara negara-negara adikuasa. Russia sudah buru-buru mengklaim kekuasaannya di kutub utara dengan menancapkan bendera di dasar perairannya tahun lalu. Russia sudah menyipakan pengeboran gas di Lomonosov Ridge, barisan pegunungan bawah laut pada kedalaman 1920 meter untuk memperoleh 10 miliar ton gas.

Tetapi, AS juga tak mau kalah dengan mengirim kapal pemecah es Coast Guard untuk memetakan kembali batas wilayahnya di Alaska sebelum lapisan es di sana terus menyusut karena pemanasan global. Badan Survei Geologi AS memperkirakan terdapat kandungan minyak di bawah Arktik sampai seperempat kandungan minyak dunia.

Meski Kutub Selatan diperkirakan juga menyimpan minyak terutama di sekitar Laut Ross, kemungkinan ditambang saat ini sangat kecil. Antartika telah mendapat perlindungan sesuai Traktat Antartika yang melarang siapapun melakukan segala bentuk eksplorasi minyak dan menjadikan Antartika kawasan damai serta riset bersama.

Sepanjang sejarah, Antartika memang tidak pernah dikuasai siapapun dan tidak ada penduduk asli di sana. Kontras sekali dengan wilayah lingkaran Arktik yang terdapat beberapa kota berpenduduk seperti Barrow di Alaska, Tromso, Norwegia, serta Muramansk dan Salekhaard, Russia. Di kutub utaralah orang-orang Eskimo bermukim.

Selain itu juga, hanya di Arktik saja beruang kutub bisa ditemukan secara alami. Mungkin ini juga alasan paling kuat mengapa penguin yang hanya ditemukan di kutub selatan tidak pernah menggunakan sayapnya untuk terbang. Hidup di wilayah kekuasaan masing-masing, penguin dan beruang kutub sama-sama makan ikan dan menempati puncak rantai makanan.


http://dgaip5.wordpress.com/2008/06/01/serupa-tapi-beda-kutub-utara-dan-selatan/

MATAHARI

Matahari merupakan sumber energi bagi segala kehidupan di bumi. Matahari menentukan cuaca, matahari menjadi penggerak perputaran air (siklus hidrologi), matahari membuat bahan makanan kita melaui proses fotosistesis, dsb.

Sumber energi kita ini merupakah suatu pembangkit tenaga termonuklir yang didalamnya terjadi proses fusi nuklir yang mengubah hidrogen menjadi menjadi helium. Energi yang dipancarkan oleh setiap meter persegi permukaan matahari yang sangat luas itu adalah 65.000 kilowatt..

Energi sebesar ini diperoleh dari pembakaran hidrogen, yaitu masanya sendiri, sebesar 3,6 juta ton setiap detik. Proses ini telah berlangsung selama lima milyar tahun; juga dengan laju yang sama kegiatan ini masih akan dapat dipertahankan sekurang-kurangnya selama lima milyar tahun lagi.



Matahari adalah sebuah bintang putih kekuning-kuningan dengan diameter 1.390.000 kilometer dan berada pada jarak 150.000.000 kilometer dari bumi. Lapisannya yang luar disebut fotosfer, mempunyai suhu setinggi 6.000 derajat celcius, bagian intinya mencapai 17.000.000 derajat celcius.

Volume matahari 1.306.000 kali volume bumi. Bobotnya diperkirakan 333.420 kali bobot bumi.

Sebagai pembanding saja, jika panas matahari berkurang sebanyak 13 persen, maka menurut perkiraan bumi seluruhnya akan diselimuti oleh lapisan es setebal 1,5 km; kalau panasnya bertambah sebanyak 30 persen, matahari akan merebus segala kehidupan sampai musnah dari permukaan planet ini.

Matahari memancarkan radiasinya sekitar 51000.000.000.000.000.000.000.000 Daya Kuda/menit, dari jumlah energi sekian besar yang dipancarkan matahari, bumi hanya menangkap sangat sedikit, yakni lebih kurang hanya seperdua milyarnya. Sungguhpun demikian, bagian ini secara tetap menimpa bumi dengan tak henti-hentinya dengan kekuatan 17 trilyun kilowatt. Setiap menit energinya lebih besar daripada energi dalam segala bentuk yang digunakan oleh manusia selama satu tahun.


http://www.lablink.or.id/Eko/matahari.htm

Pencemaran Tanah

Sebagaimana udara dan air, tanah merupakan komponen penting dalam hidup kita. Tanah berperan penting dalam pertumbuhan mahluk hidup, memelihara ekosistem, dan memelihara siklus air. Kasus pencemaran tanah terutama disebabkan oleh pembuangan sampah yang tidak memenuhi syarat (ilegal dumping), kebocoran limbah cair dari industri atau fasilitas komersial, atau kecelakaan kendaraaan pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah, yang kemudian tumpah ke permukaan tanah.Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah, maka ia dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan udara di atasnya.


Remediasi

Kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah dikenal dengan remediasi. Sebelum melakukan remediasi, hal yang perlu diketahui:
1. Jenis pencemar (organic atau anorganik), terdegradasi/tidak, berbahaya/tidak,
2. Berapa banyak zat pencemar yang telah mencemari tanah tersebut,
3. Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P),
4. Jenis tanah,
5. Kondisi tanah (basah, kering),
6. Telah berapa lama zat pencemar terendapkan di lokasi tersebut,
7. Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan segera/bisa ditunda).
Remediasi On-site dan Off-site

Ada dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.

Pembersihan off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar. Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah. Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.
Bioremediasi

Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).

Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi :
1. stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH, dsb
2. inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus
3. penerapan immobilized enzymes
4. penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.
Proses bioremediasi harus memperhatikan temperatur tanah, ketersediaan air, nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan oksigen.


http://madja.wordpress.com/2007/12/20/pencemaran-tanah/

Debu Alam Semesta Mendekati Sistem Tata Surya

Badan antariksa Eropa mengamati badai debu bintang sedang mendekati sistem tata surya. Debu bintang adalah partikel alam semesta yang halusnya setara dengan 1/100 dari rambut, secara individual ia tidak akan mengakibatkan dampak yang terlalu besar, namun ia bisa berbenturan dengan planet kecil yang bebas. Benturan bisa mendatangkan debu yang semakin banyak dan besar di dalam sistem tata surya, pelat pembangkit listrik energi matahari pesawat antariksa akan semakin sering dihambat oleh debu, sehingga secara perlahan-lahan kehilangan tenaga penggerak. Observatorium astronomi pengamat angkasa mau tidak mau harus menghadapi kabut yang diakibatkan debu.

Sejak 1990 pesawat ulang alik Ulysses diluncurkan, terus mengamati badai debu bintang dengan kecepatan yang bagaimana memasuki sistem tata surya melalui angkasa antarplanet di sekelilingnya. Melalui sebuah instrumen yang bernama Dust di atas pesawat ulang alik, ilmuwan mengamati bahwa debu bintang pada kenyataannya bisa mendekati bumi atau planet lainnya, namun dikendalikan oleh medan magnet matahari. Medan magnet matahari bagaikan sebuah penjaga yang kuat memantulkan kembali sebagian besar debu bintang. Namun, setiap 11 tahun sebelum periode matahari berakhir aktivitas internal matahari bertambah kuat membentuk periode terbesar matahari, di tengah-tengah gumpalan awan bintang Alpha Sagitarius. Suhu gumpalan awan tersebut agak rendah, namun di saat itu medan magnet matahari berhubung kutub magnet berbalik, sehingga semakin berubah menjadi kacau. Dan akibatnya adalah fungsi tirai pelindung matahari melemah, dan debu bintang yang semakin banyak dapat memasuki sistem tata surya.

Namun, temuan baru Ulysses yang membuat terkejut adalah jumlah debu bintang malah terus bertambah meskipun aktivitas matahari telah berhenti, lagi pula medan magnetnya telah normal kembali pada tahun 2001.

Ilmuwan berpendapat bahwa ini berhubungan dengan bentuk perubahan kutub magnet periode terbesar matahari. Kutub magnet matahari kali ini tidak berbalik total dari utara ke selatan, namun berputar setengah. Saat ini condong ke satu sisi garis khatulistiwa matahari, magnet tirai pelindung yang agak lemah membuat debu bintang memasuki sistem tata surya 2-3 kali lipat lebih banyak dibanding akhir tahun 1990-an, bahkan jumlah yang masuk mungkin terus bertambah, sampai pada akhir periode matahari tahun 2012 akan mencapai pada tingkat lebih banyak 10 kali lipat.

Di atas bumi, orang-orang mungkin memperhatikan setiap malam meteor yang sporadis jatuh ke permukaan bumi semakin bertambah, namun jatuhnya meteor-meteor tersebut sangat lemah. Para astronom masih belum tahu apakah debu bintang yang kini semakin banyak memasuki sistem tata surya berhubungan dengan sistem tata surya yang sedang bergerak menuju ke gumpalan awan antarplanet yang semakin padat. Matahari kita saat ini yang disebut oleh para ilmuwan sedang berada di tepi gumpalan awan antarplanet ini, akan segera bergabung dan merapat dengan tetangga bintang tetap kita yang paling dekat.

(Sumber The Epoch Time, dokumen asli: Badan Antariksa Eropa)*

http://erabaru.net/iptek/81-antariksa-astronomi/1699-debu-alam-semesta-mendekati-sistem-tata-surya

Sabun dan Deterjen

Limbah domestik kerapkali mengandung sabun dan diterjen. Keduanya merupakan sumber potensial bagi bahan pencemar organik. Sabun adalah senyawa garan dari asam-asam lemak tinggi, seperti natrium stearat, C17H35COO^-Na⁺. Aksi pencucian dari sabun banyak dihasilkan dari kekuatan pengemulsian dan kemampuan menurunkan tegangan permukaan dari air. Konsep ini dapat dipahami dengan mengingat kedua sifat dari ion sabun. Suatu gambaran dari stearat terdiri dari ion karboksil sebagai “kepala” dengan hidrokarbon yang panjang sebagai “ekor“.

Dengan adanya minyak, lemak dan bahan organik tidak larut dalam air lainnya, kecenderungan untuk ‘ekor” dari anion melarut dalam bahan organik, sedangkan bagian “kepala” tetap tinggal dalam larutan air.

Oleh karena itu sabun mengemulsi atau mengsuspensi bahan organik dalam air. Dalam proses ini, anion-anion membentuk partikel-partikel micelle seperti gambar berikut.

Gambar 3 Bentuk partikel-partikel koloid Micelle dari sabun

Keuntungan yang utama dari sabun sebagai bahan pencuci terjadi dari reaksi dengan kation-kation divalen membentuk garam-garam dari asam lemak yang tidak larut.

2 C17H35COO^-Na⁺ + Ca²⁺ –> Ca(C17H35CO2)2(s) + 2 Na⁺

Padatan-padatan tidak larut ini, biasanya garam-garam dari mahnesium atau kalsium. Keduanya tidak seluruhnya efektif seperti bahan­bahan pencuci. Bila sabun digunakan dengan cukup, semua kation divalen dapat dihilangkan oleh reaksinya dengan sabun, dan air yang mengandung sabun berlebih dapat mempunyai kemampuan pencucian dengan kualitas yang baik.

Begitu sabun masuk ke dalam buangan air atau suatu sistem akuatik biasanya langsung terendap sebagai garam-garam kalsium dan magnesium, oleh karena itu beberapa pengaruh dari sabun dalam larutan mungkin dapat dihilangkan. Akhirnya dengan biodegridasi, sabun secara sempurna dapat dihilangkan dari lingkungan. Oleh kerena itu i terlepas dari pembentukan buih yang tidak enak dipandang, sabun tidak menyebabkan pencemaran yang penting.

Deterjen sintentik mempunyai sifat-sifat mencuci yang baik dan tidak membentuk garam-garam tidak larut dengan ion-ion kalsium dari magnesium yang biasa terdapat dalam air sadah. Deterjen sintetik mempunyai keuntungan tambahan karena secara relatif bersifat asam kuat, oleh karena itu tidak menghasilkan endapan sebagai asam-asam yang mengendap suatu karakteristik yang tidak nampak pada sabun.

Unsur kunci dari deterjen adalah bahan surfaktan atau bahan aktif permukaan yang bereaksi dalam menjadikan air menjadi basah (wetter) dan sebagai bahan pencuci yang lebih baik. Surfaktan terkonsentrasi pada batas permukaan antara air dengan  gas (udara), padatan-padatan (debu)  dan cairan-cairan yang tidak dapat bercampur (minyak). Hal ini terjadi karena struktur “Amphiphilic” yang berarti bagian yang satu dari molekul adalah suatu yang bersifat polar atau gugus ionik (sebagai kepala) dengan afinitas yang kuat untuk air dan bagian lainnya suatu hidrokarbon (sebagai ekor) yang tidak suka air.

Senyawa ini suatu surfaktan alkil sulfat, suatu jenis yang banyak digunakan untuk berbagai keperluan seperti shampo, kosmetik, pembersih, dan loundry. Sampai tahun 1960-an  sufaktan yang paling umum digunakan adalah alkil benzen sulfonat. ABS suatu produk derivat alkil benzen. ABS sangat tidak menguntungkan karena ternyata sangat lambat terurai oleh bakteri pengurai disebabkan oleh adanya rantai bercabang pada strukturnya. Oleh kerena itu ABS kemudian digantikan oleh surfaktan yang dapat dibiodegradasi yang dikenal dengan Linier Alkil Sulfonat (LAS). Sejak LAS menggantikan ABS dalam deterjen masalah-masalah yang timbul seperti penutupan permukaan air oleh gumpalan busa dapat dihilangkan dan toksinitasnya terhadap ikan di air telah banyak dikurangi.

Sampah dan buangan-buangan kotoran dari rumah tangga, pertanian dan pabrik/industri dapat mengurangi kadar oksigen dalam air yang dibutuhkan oleh kehidupan  dalam air. Di bawah pengaruh bakteri anaerob senyawa organik akan terurai dan menghasilkan gas-gas NH3 dan H2S dengan bau busuknya. Penguraian senyawa-senyawa organik juga akan menghasilkan gas-gas beracun dan bakteri-bakteri patogen yang akan mengganggu kesehatan air.

Ditergen tidak dapat diuraikan oleh organisme lain kecuali oleh ganggang hijau dan yang tidak sempat diuraikan ini akan menimbulkan pencemaran air. Senyawa-senyawa organik seperti pestisida (DDT, dikhloro difenol trikhlor metana), juga merupakan bahan pencemar air. Sisa-sisa penggunaan pestisida yang berlebihan akan terbawa aliran air pertanian dan akan masuk ke dalam rantai makanan dan masuk dalam jaringan tubuh makhluk yang memakan makanan itu.

Bahan pencemar air yang paling berbahaya adalah air raksa. Senyawa­senyawa air raksa dapat berasal dari pabrik kertas, lampu merkuri. Karena pengaruh bakteri anaerob garam anorganik Hg dengan adanya senyawa hidrokarbon akan bereaksi membentuk senyawa dimetil mekuri (CH3)2Hg yang larut dalam air tanah dan masuk dalam rantai makanan yang akhirnya dimakan manusia.

Energi panas juga dapat menjadi bahan pencemar air, misalnya penggunaan air sebagai pendingin dalam proses di suatu industri atau yang digunakan pada reaktor atom, menyebabkan air menjadi panas. Air yang menjadi panas, selain mengurangi kelarutan oksigen dalam air juga dapat berpengaruh langsung kehidupan dalam air.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-lingkungan/pencemaran_lingkungan/sabun-dan-deterjen/

Kimia Lingkungan dan Peranannya

Ilmu kimia merupakan faktor yang memegang peranan penting dalam memperlajari Lingkungan Hidup, karena dalam Lingkungan Hidup selalu ada bahan-bahan kimia. Oleh karena itu untuk mempelajari Lingkungan Hidup dan peristiwa-peristiwa yang terjadi di dalamnya, perlu adanya dari ilmu kimia yang khusus memperlajari bahan-bahan kimia yang ada dalam Lingkungan Hidup. Ilmu tersebut dinamakan Ilmu Kimia Lingkungan, yang memperlajari sifat-sifat, fungsi, terbentunya serta proses kimia yang terjadi dalam lingkungan hidup.

Selain di atas Ilmu Kimia Lingkungan sangat diperlukan dalam mempelajari Lingkungan Hidup karena dalam Lingkungan Hidup tercakup komponen-komponen  yang terdiri dari bahan kimia dan terjadi pula perputaran bahan kimia.

Anda telah mengetahui bahwa Lingkungan Hidup terdiri dari beberapa komponen yang dikelompokan menjadi dua kelompok besar yaitu kelompok makhluk hidup (living group) yang disebut juga kelompok biotik dan kelompok tak hidup (non living group) yang disebut pula abiotik. Yang termasuk kelompok biotik adalah manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan, bakteri dan fungsi yang kesemuanya dibangun dari bahan-bahan kimia dan merupakan gudang proses kimia. Sedangkan yang termasuk abiotik terdiri dari tiga faktor yaitu faktor energi matahari, faktor fisis, faktor bahan kimia.

Lingkungan Hidup dapat didekati dari semua disiplin ilmu antara lain ilmu kimia, sehingga muncul Ilmu Kimia Lingkungan. Hal ini wajar karena karena semua komponen baik kelompok biotik maupun kelompok abiotik yang menyusun Lingkungan Hidup terdiri dari unsur dan senyawa kimia, di mana saja akhirnya semua keadaan fisik memerlukan analisis dan penentuan­penentuan secara proses kimia. Dengan demikian ilmu kimia memegang peranan penting dan turut menentukan dalam penyelesaian serta memecahkan masalah Lingkungan Hidup. Peranan Ilmu Kimia Lingkungan antara lain:

• Mempelajari sifat dan fungsi bahan kimia dalam lingkungan hidup.
• Mempelajari dan menelaah bahan kimia terhadap suatu komponen lain dan terhadap Lingkungan Hidup secara menyeluruh, terutama jika bahan kimia itu tersebar dan berkontaminasi dengan lingkungan, sehingga keseimbangan terganggu.
• Menentukan jumlah batas penyebaran bahan kimia dalam lingkungan agar tidak memberikan gangguan terhadap kelestarian lingkungan dan kesejahteraan manusia.
• Merekomendasikan hasil penelitian dan percobaan kepada pengelola Lingkungan Hidup atau kepada masyarakat pada umumnya.

Itulah pentingnya peranan Ilmu Kimia dalam mempelajari semua benda (komponen biotik maupun kelompok abiotik) dalam Lingkungan Hidup, sehingga berarti Ilmu Kimia Lingkungan memegang peranan yang amat penting bagi masa depan Lingkungan Hidup kita termasuk kesejahteraan manusia.

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-lingkungan/pencemaran_lingkungan/kimia-lingkungan-dan-peranannya/