Beberapa orang telah merujuk pada episode terakhir pendinginan global yang disebabkan oleh gas yang dipancarkan selama letusan gunung berapi besar seperti Gunung Pinatubo di Filipina pada tahun 1991, dan berpendapat bahwa manusia dapat dengan sengaja menambahkan aerosol sulfat pada atmosfer paling atas untuk mendinginkan Bumi secara buatan dan mengurangi pemanasan rumah kaca yang disebabkan oleh peningkatan kadar karbon dioksida. Aerosol — dalam hal ini, tetesan kecil asam sulfat — memantulkan sebagian kecil sinar matahari kembali ke angkasa sehingga dapat mengurangi suhu beberapa derajat.
Namun, menurut analisis baru para peneliti dari University of California, Berkeley, mengatakan dalam kaitannya dengan tanaman, bahwa menambahkan partikel pada atmosfer untuk mendinginkan planet dan melawan efek pemanasan perubahan iklim tidak akan berbuat banyak untuk mengimbangi kerusakan tanaman dari meningkatnya suhu global.
Dengan menganalisis efek masa lalu dari letusan gunung berapi yang mendinginkan Bumi, dan respon tanaman terhadap perubahan sinar matahari, tim menyimpulkan bahwa setiap hasil upaya dari suhu yang lebih dingin akan dinegasikan oleh produktivitas tanaman yang lebih rendah karena berkurangnya sinar matahari. Temuan ini memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang geoengineering surya, salah satu metode yang diusulkan untuk membantu umat manusia mengelola dampak pemanasan global.
“Meneduhkan planet menjadikan segalanya lebih dingin, yang membantu tanaman tumbuh lebih baik. Tapi tanaman juga membutuhkan sinar matahari untuk tumbuh, sehingga menghalangi sinar matahari dapat mempengaruhi pertumbuhan. Untuk pertanian, dampak yang tidak diinginkan dari geoengineering surya sama besar dengan manfaatnya,” kata penulis utama Jonathan Proctor dari UC Berkeley. “Ini sedikit seperti melakukan operasi eksperimental; efek samping pengobatan tampak seburuk penyakitnya.”
Solomon Hsiang, pendamping penulis utama penelitian dari UC Berkeley mengatakan, “Masalah dalam mencari tahu konsekuensi dari geoengineering surya adalah bahwa kita tidak dapat melakukan eksperimen skala planet tanpa benar-benar menyebarkan teknologi. Terobosan di sini adalah menyadari bahwa kita bisa belajar sesuatu dengan mempelajari efek letusan gunung berapi raksasa yang dicoba geoengineering untuk menirunya.”
Proctor dan Hsiang akan mempublikasikan temuan mereka secara online di jurnal Nature.
Gunung Pinatubo misalnya, menambahkan sekitar 20 juta ton sulfur dioksida ke atmosfer, mengurangi sinar matahari sekitar 2,5 persen dan menurunkan suhu global rata-rata sekitar setengah derajat Celsius.
Tim ini menghubungkannya dengan produksi jagung, kedelai, beras dan gandum dari 105 negara mulai 1979-2009 hingga pengamatan satelit global aerosol untuk mempelajari pengaruhnya terhadap pertanian. Memasangkan hasilnya dengan model iklim global, tim menghitung bahwa hilangnya sinar matahari dari program geoerineering berbasis sulfat akan membatalkan manfaat yang dimaksudkan melindungi tanaman dari panas ekstrim yang merusak.
Beberapa studi sebelumnya menunjukkan bahwa aerosol juga dapat meningkatkan hasil panen dengan menyebarkan sinar matahari dan memungkinkan lebih banyak energi matahari untuk mencapai interior daun yang biasanya dinaungi oleh dedaunan kanopi atas. Manfaat hamburan ini tampaknya lebih lemah dari yang diperkirakan sebelumnya.
“Kami adalah yang pertama menggunakan bukti eksperimental dan observasional untuk mendapatkan dampak total geoengineering berbasis sulfat pada hasil,” kata Proctor. “Sebelum saya memulai studi, saya pikir dampak bersih dari perubahan sinar matahari akan menjadi positif, jadi saya cukup terkejut dengan temuan bahwa hamburan cahaya mengurangi hasil panen.”
Terlepas dari kesimpulan penelitian, Proctor mengatakan, “Saya tidak berpikir kita harus selalu menulis geoengineering surya. Untuk pertanian, mungkin tidak bekerja dengan baik, tetapi ada sektor ekonomi lain yang berpotensi mendapat manfaat secara substansial.”
Proctor dan Hsiang mencatat bahwa metode mereka dapat digunakan untuk menyelidiki dampak geoengineering pada segmen lain dari ekonomi, kesehatan manusia dan fungsi ekosistem alami.
Mereka tidak membahas tipe-tipe geoerineering lainnya, seperti penangkapan dan penyimpanan karbon dioksida, atau isu-isu seputar geoengineering, seperti dampaknya pada lapisan ozon pelindung Bumi dan siapa yang dapat mengatur termostat Bumi.
Para penulis menekankan perlunya penelitian lebih lanjut mengenai konsekuensi manusia dan ekologi geoengineering, baik dan buruk.
“Cara paling pasti untuk mengurangi kerusakan pada tanaman dan, pada gilirannya, penghidupan dan kesejahteraan masyarakat, adalah dengan mengurangi emisi karbon,” kata Proctor.
“Barangkali yang paling penting adalah bahwa kita menghormati skala, kekuatan, dan risiko potensial teknologi geoengineering,” kata Hsiang. “Sinar matahari memberdayakan segala sesuatu di planet ini, jadi kita harus memahami hasil yang mungkin jika kita akan mencoba untuk mengelolanya.”
