Penyebab perubahan iklim telah dipelajari selama beberapa dekade di kalangan komunitas ilmiah. Seiring dengan banyaknya hasil penelitian yang keluar, komunitas ilmiah secara bertahap mencapai konsensus: sejak Revolusi Industri, aktivitas manusia tidak diragukan lagi telah memberikan dampak yang signifikan terhadap pemanasan atmosfer, lautan, dan daratan. Konsensus ini didukung oleh sekitar 200 organisasi ilmiah di seluruh dunia. Ilmu di balik perubahan iklim saat ini adalah efek rumah kaca, yang berarti bahwa gas rumah kaca memungkinkan sinar matahari menembus atmosfer, sehingga menghangatkan Bumi, tetapi juga memerangkap sebagian panas yang terpancar dari permukaan Bumi.
Sejak Revolusi Industri, sejumlah besar gas rumah kaca seperti karbon dioksida dan metana telah dilepaskan ke atmosfer. Fenomena alam seperti letusan gunung berapi dan perubahan radiasi matahari juga berperan dalam memengaruhi iklim, tetapi bukti ilmiah tentang perubahan iklim saat ini secara kuat menunjukkan bahwa aktivitas manusia adalah pendorong utamanya.
Dalam sistem iklim, peningkatan konsentrasi beberapa gas rumah kaca dapat secara signifikan memengaruhi pemaksaan radiatif Bumi, yang menyebabkan pemanasan global.
Peningkatan tajam gas rumah kaca tidak hanya berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, tetapi juga dari perubahan penggunaan lahan dan emisi lain seperti nitrogen oksida. Hubungan antara konsentrasi gas-gas ini dan pemanasan iklim bersifat logaritmik, dengan setiap penambahan gas rumah kaca menyebabkan efek pemanasan yang sedikit lebih kecil saat konsentrasi meningkat. Namun, konsentrasi karbon dioksida tetap tinggi dalam beberapa tahun terakhir, yang berarti efek pemanasannya tetap cukup kuat.
Sebagai bagian dari efek rumah kaca, konsentrasi uap air dan reflektivitas Bumi (Albedo) berubah saat konsentrasi berubah, yang selanjutnya memperburuk efek perubahan iklim.
Seiring dengan semakin banyaknya karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer, persentase penyerap karbon yang menyerapnya pun menurun. Efek pemanasan dari gas rumah kaca diperkuat oleh mekanisme umpan balik dari perubahan iklim yang cepat. Fenomena ini membuat pemanasan yang disebabkan oleh setiap unit karbon dioksida yang dipancarkan oleh manusia menjadi lebih signifikan daripada sebelumnya. Sebagian dari efek pemanasan karbon dioksida yang dipancarkan oleh aktivitas manusia telah lama ditutupi oleh emisi sulfur oksida, yang membentuk aerosol dan menyebabkan efek pendinginan. Namun, seiring dengan upaya dunia memerangi hujan asam dan polusi udara, efek penyamaran ini secara bertahap melemah.
Faktor pemaksaan eksternal adalah pengaruh eksternal pada sistem iklim. Ini termasuk fenomena alam seperti letusan gunung berapi dan perubahan radiasi matahari, sementara pemaksaan yang disebabkan oleh manusia terutama melibatkan perubahan suhuKomposisi atmosfer Bumi. Radiasi adalah ukuran bagaimana faktor-faktor ini memengaruhi keseimbangan energi Bumi. Radiasi positif akan menyebabkan pemanasan permukaan, yang pada gilirannya memengaruhi perkembangan sistem iklim.
Umpan balik iklim dapat meningkatkan atau melemahkan respons iklim terhadap gaya eksternal dan sering kali menjadi inti pengoperasian sistem iklim.
Para ilmuwan telah mengidentifikasi berbagai mekanisme umpan balik iklim, yang terpenting di antaranya adalah umpan balik uap air dan umpan balik reflektivitas es (Albedo). Saat udara menghangat, ia juga menahan lebih banyak uap air, gas rumah kaca yang kuat yang selanjutnya memicu proses pemanasan.
Sejak Revolusi Industri, sebagian besar peningkatan konsentrasi CO2 berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan perubahan penggunaan lahan. Menurut laporan tersebut, pada tahun 2019, konsentrasi karbon dioksida dan metana telah meningkat masing-masing sekitar 48% dan 160%. Peningkatan ini tidak hanya meningkatkan suhu global rata-rata, tetapi juga memicu serangkaian reaksi berantai yang semakin mempercepat laju perubahan iklim.
Pemanasan antropogenik pada suhu udara permukaan diperkirakan berkisar antara 0,8°C hingga 1,3°C antara tahun 2010 dan 2019 dibandingkan dengan perubahan antara tahun 1850 dan 1900.
Selain itu, sistem penyerap karbon di air dan daratan juga mengalami perubahan. Laju penyerapan karbon dioksida oleh hutan dan ekosistem yang sehat di masa lalu telah melambat, yang juga berkontribusi terhadap situasi buruk pemanasan global. Dampak perubahan ini terhadap ekosistem alam terlihat jelas, terutama pada pola cuaca dan bioma.
Singkatnya, pengoperasian mekanisme umpan balik iklim membuat masalah pemanasan global menjadi lebih rumit, dan tindakan efektif untuk mengurangi emisi gas rumah kaca menjadi sangat mendesak. Apa yang kita hadapi bukan hanya masalah iklim, tetapi juga tantangan global yang memengaruhi semua kehidupan. Pikirkan tentang tindakan konkret apa yang dapat kita ambil sebagai individu untuk memperlambat tren negatif ini.