Di sepanjang tepi Gurun Taklamakan di Tiongkok, sebuah eksperimen selama 40 tahun dalam menanam semak-semak yang tahan banting memperlambat perluasan gurun dan secara diam-diam menyerap karbon dioksida. Penelitian berbasis satelit terbaru menunjukkan bahwa bahkan salah satu tempat terkering di dunia pun dapat menjadi penyerap karbon yang terukur.
Di sepanjang tepi gurun terbesar di Tiongkok, transformasi hijau yang lambat sedang membentuk kembali lanskap dan atmosfer di atasnya.
Upaya selama beberapa dekade untuk menanam semak-semak yang tahan banting di sekitar Gurun Taklamakan di Tiongkok barat telah menciptakan penyerap karbon yang terukur di salah satu tempat terkering di Bumi, menurut sebuah studi baru yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Universitas California, Riverside. diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences.
Proyek yang diluncurkan oleh pemerintah Tiongkok pada tahun 1978 untuk menghentikan perluasan gurun ini, kini menawarkan bukti jangka panjang yang langka bahwa penghijauan lahan tandus yang direncanakan dengan cermat — yang dikenal sebagai penghutanan kembali — dapat membantu menyerap karbon dioksida dari udara, bahkan di lingkungan gurun yang keras.
Keterangan: Area gurun yang berhasil ditanami kembali dengan pepohonan berukuran sedang seperti yang terlihat saat ini.
kredit: (Universitas Le Yu/Tsinghua)
Para peneliti menganalisis data satelit selama beberapa tahun di tepi gurun, tempat deretan semak telah ditanam selama lebih dari empat dekade. Mereka memfokuskan perhatian pada dua sinyal utama: perubahan karbon dioksida di atmosfer dan perubahan aktivitas tanaman.
Salah satu satelit, Orbiting Carbon Observatory (OCO) milik NASA, melacak konsentrasi karbon dioksida di atmosfer. Di atas zona penghijauan di tepi Taklamakan, satelit tersebut mengungkapkan adanya "titik dingin" karbon dioksida yang berbeda, yaitu area di mana kadarnya 1 hingga 2 bagian per juta lebih rendah daripada di udara sekitarnya.
Instrumen satelit kedua, yang dikenal sebagai MODIS, mengukur fluoresensi yang diinduksi matahari — cahaya redup yang dipancarkan oleh tumbuhan selama fotosintesis. Peningkatan fluoresensi di atas lahan semak menunjukkan bahwa kehidupan tumbuhan kini berkembang di tempat yang dulunya sebagian besar berupa pasir kosong.
Penulis bersama King-Fai Li, seorang profesor madya di Departemen Ilmu Lingkungan di UC Riverside, menekankan bahwa penyerap karbon baru ini bukanlah hutan lebat yang dibayangkan banyak orang ketika mereka memikirkan solusi iklim.
“Ini tidak seperti hutan hujan di Amazon atau Kongo,” kata Li dalam siaran pers. “Beberapa wilayah yang ditanami kembali hanya berupa semak belukar seperti chaparral di California Selatan. Tetapi fakta bahwa mereka mengurangi CO₂ sama sekali, dan melakukannya secara konsisten, adalah sesuatu yang positif yang dapat kita ukur dan verifikasi dari luar angkasa.”
Gurun Taklamakan, yang luasnya kira-kira sama dengan Jerman, telah lama menimbulkan tantangan lingkungan dan politik bagi Tiongkok. Perluasan gurun yang tak terkendali mengancam lahan pertanian dan berkontribusi pada ketidakstabilan di wilayah barat, di mana kelompok etnis minoritas telah berkonflik dengan pemerintah pusat. Penanaman semak di sepanjang tepi gurun dipandang sebagai cara untuk menstabilkan tanah, melindungi pertanian, dan, baru-baru ini, membantu mengurangi jejak karbon negara.
Studi baru ini menunjukkan bahwa strategi tersebut berhasil — setidaknya sampai batas tertentu.
Dengan menggabungkan pengamatan satelit dengan perkiraan pertumbuhan tanaman, para peneliti menyimpulkan bahwa sabuk hutan di sekitar Taklamakan memang bertindak sebagai penyerap karbon biosfer buatan manusia. Jika seluruh gurun tersebut pada akhirnya ditutupi dengan semak belukar serupa, tim memperkirakan hal itu dapat mengimbangi sekitar 60 juta ton karbon dioksida per tahun, sekitar 10% dari emisi tahunan Kanada.
Jumlah tersebut memang signifikan untuk satu wilayah, tetapi sangat kecil jika dibandingkan dengan emisi global sekitar 40 miliar ton per tahun. Temuan ini menggarisbawahi baik potensi maupun keterbatasan penggunaan proyek penghijauan berbasis lahan untuk memerangi perubahan iklim.
Li memperingatkan agar tidak menganggap penanaman di gurun sebagai solusi mujarab.
“Kita tidak akan menyelesaikan krisis iklim hanya dengan menanam pohon di gurun. Tetapi memahami di mana dan berapa banyak CO₂ yang dapat diserap, dan dalam kondisi apa, sangat penting,” katanya. “Ini adalah salah satu bagian dari teka-teki tersebut.”
Air adalah kendala utama. Semak-semak di tepi Taklamakan bertahan hidup berkat limpasan dari pegunungan terdekat, yang memberikan kelembapan yang cukup untuk menjaga mereka tetap hidup. Mendorong proyek lebih jauh ke gurun akan membutuhkan sumber air yang andal — sebuah tantangan yang semakin besar karena perubahan iklim dan penggunaan berlebihan membebani pasokan air di seluruh dunia.
Studi ini juga mencatat bahwa penghutanan kembali bukanlah solusi sederhana "tanam dan lupakan". Pohon dan semak menyerap karbon saat tumbuh, tetapi mereka juga melepaskan karbon dioksida melalui respirasi. Manfaat iklim bersih bergantung pada banyak faktor, termasuk jenis tanah, kepadatan vegetasi, dan iklim lokal. Proyek yang direncanakan dengan buruk bahkan dapat menjadi bumerang, misalnya dengan menggunakan terlalu banyak air atau menggusur ekosistem asli.
Meskipun demikian, eksperimen Taklamakan tetap menonjol karena telah bertahan lama. Tidak seperti beberapa upaya terkenal namun berumur pendek, seperti upaya penghijauan yang didukung PBB di Gurun Sahara, program Tiongkok telah berlanjut selama beberapa dekade, didukung oleh stabilitas politik dan perpaduan motivasi lingkungan dan ekonomi.
Penelitian ini juga sesuai dengan upaya ilmiah yang lebih luas untuk memahami semua cara gurun berinteraksi dengan siklus karbon. Studi lain menunjukkan bahwa pasir gurun dapat secara fisik memerangkap sejumlah kecil karbon dioksida saat mengembang dan menyusut akibat perubahan suhu harian. Mekanisme itu kecil dibandingkan dengan fotosintesis, tetapi dapat menambah jumlah penyerapan karbon hingga satu juta ton setiap tahun di wilayah gurun yang luas.
Secara keseluruhan, temuan-temuan ini menunjukkan bahwa bahkan lanskap yang tampak tandus pun dapat berperan dalam memoderasi iklim — jika dikelola dengan hati-hati.
Bagi masyarakat dan pembuat kebijakan yang mencari strategi iklim yang tidak bergantung pada teknologi yang belum terbukti, lahan semak Taklamakan menawarkan contoh nyata dari pendekatan berbasis alam berteknologi rendah yang memberikan banyak manfaat: memperlambat penggurusan, melindungi lahan pertanian, dan mengurangi sebagian karbon dari udara.
Li melihat pelajaran yang lebih luas dalam ketekunan proyek dan dampak yang terukur.
“Bahkan padang pasir pun bukanlah tempat tanpa harapan,” tambah Li. “Dengan perencanaan dan kesabaran yang tepat, kita dapat menghidupkan kembali lahan tersebut, dan dengan demikian, membantu kita bernapas sedikit lebih lega.”
Penulis pendamping tambahan termasuk ilmuwan atmosfer Xun Jiang dari Universitas Houston, ilmuwan sistem Bumi Le Yu dari Universitas Tsinghua di Beijing, dan ilmuwan planet Yuk L. Yung dari Caltech.