Penelitian Global Ungkap Dampak Nitrogen terhadap Respirasi Tanah

Studi di jurnal Nature mengungkap deposisi nitrogen sejak Revolusi Industri mengubah respirasi tanah hutan global dan memengaruhi keseimbangan karbon.

Laporan ilmiah terbaru mengungkapkan bahwa polusi nitrogen tidak hanya berdampak pada kualitas udara, melainkan juga dapat mengubah ritme alami respirasi tanah hutan. Perubahan ini dinilai signifikan karena berhubungan langsung dengan kemampuan hutan dalam menyerap dan menyimpan karbon.

Baca juga: Hutan Hujan Australia Kini Jadi Tantangan Iklim Global

Nitrogen dan Respirasi Tanah

Nitrogen reaktif dari pupuk pertanian, asap kendaraan, hingga emisi industri kembali ke bumi melalui hujan, salju, maupun debu. Meski dampaknya terhadap ekosistem telah lama diketahui, ilmuwan belum memahami mengapa respirasi tanah meningkat di sebagian hutan tetapi menurun di lokasi lain.

Untuk menjawab pertanyaan tersebut, peneliti menggabungkan 168 percobaan penambahan nitrogen, 3.689 pengamatan respirasi tanah alami, peta global keterbatasan nitrogen, data pengendapan resolusi tinggi, hingga pengukuran respirasi akar dan mikroba dengan pendekatan pembelajaran mesin berskala global.

Hasil pemodelan menunjukkan dua jalur utama. Di hutan yang kekurangan nitrogen, seperti wilayah boreal dan pegunungan terpencil, penambahan awal meningkatkan aktivitas mikroba dan akar sehingga respirasi tanah naik, sebelum akhirnya menurun saat nitrogen berlebihan dan menimbulkan efek toksik.

Respon Hutan Terhadap Nitrogen

Selain itu, di hutan yang telah lama menerima polusi nitrogen berat, seperti sebagian Eropa, China, dan Amerika Serikat bagian timur, penambahan nitrogen melampaui batas toleransi ekosistem, mengubah komunitas mikroba, meningkatkan keasaman tanah, hingga dapat menekan respirasi secara drastis.

Secara global, pengendapan nitrogen meningkatkan respirasi tanah sekitar lima persen. Dampaknya disebut sangat besar, bahkan setara sampai tujuh hingga delapan kali lebih besar dibandingkan dengan emisi bahan bakar fosil global akibat aktivitas manusia, menandakan pengaruh luas terhadap siklus karbon.

Kemudian para peneliti mengusulkan kerangka kerja baru yang menggabungkan teori ekologi, batas biokimia, toleransi spesies, perubahan komunitas, titik kritis, serta pola pengendapan nitrogen global untuk memprediksi respons respirasi tanah secara lebih stabil di seluruh dunia.

Baca juga: Leuweung Sancang Garut: Hutan Legendaris Penuh Misteri yang Menyimpan Beribu Keindahan

Nah Warginet, temuan tersebut memperlihatkan bahwa pengurangan polusi nitrogen dari sektor pertanian, industri, dan transportasi penting. Hal ini tidak hanya bagi kualitas udara dan keanekaragaman hayati, melainkan juga untuk menjaga stabilitas cadangan karbon tanah hutan di tengah krisis iklim.