Pergerakkan Zat

Ada lebih dari 90 unsur kimiawi yang ditemukan secara alamiah di bumi. Namun hanya sekitar dua lusin dari unsure tersebut yang esensial (mutlak diperlukan) bagi kehidupan. Elemen-elemen tersebut terus-menerus melalui siklus antara makhluk hidup dan tak hidup, menuruti jalur-jalur yang dikenal sebagai siklus biogeokimia. Beberapa bagian dari siklus tersebut selesai dalam sekejap, sementara bagian-bagian lain memakan waktu jutaan tahun.

Kunci Karbon
Unsur-unsur esensial kehidupan laksana kantong yang isinya sangat bercampur aduk. Tercakup di dalamnya adalah logam-logam seperti besi, tembaga, kromium, dan seng, juga nonlogam seperti belerang, klorin, dan yodium. Makhluk hidup hanya menggunakan sebagian besar unsur itu dalam jumlah sangat sedikit. Tapi ada empat unsur yang diperlukan dalam jumlah besar. Empat unsur itu mencakup tiga jenis gas (hidrogen, oksigen dan nitrogen) dan karbon (Karbon mendominasi kimia kehidupan. Hal ini disebabkan atom-atomnya memiliki kemampuan luar biasa untuk berikatan, akibatnya karbon dapat membentuk jutaan macam molekul yang masing-masing berbeda sifat kimiawinya)yang merupakan unsur kunci kehidupan.

Persediaan karbon bumi terbagi menjadi empat tempat penyimpanan, yaitu kerak bumi, laut, atmosfer, dan makhluk hidup. Karbon paling banyak terdapat di kerak bumi dan paling sedikit di atmosfer. Karbon di atmosfer beratnya hanya sekitar 650 miliar ton. Tumbuhan perlu menyerap karbon dioksida dari udara sewaktu tumbuh, dan hewan mengeluarkan zat itu sewaktu bernapas. Keduanya memutar keseluruhan persediaan karbon di atmosfer kira-kira sekali setiap 4,5 tahun.

Deposito Jangka Panjang
Ketika hewan bernapas, karbon dioksida berpindah dalam sejkejap dari satu bagian siklus karbon ke bagian lainnya. Akan tetapi, ketika sisa-sisa makhluk hidup dikuburkan, karbon yang dikandungnya dapat diubah menjadi bahan bakar fosil dan terkunci di luar siklus dalam jangka waktu yang luar biasa panjang. Penyimpanan karbon macam ini mirip dengan rekening bank dengan uang yang lebih banyak ditabung daripada ditarik selama jutaan tahun. Akibatnya, ada lebih banyak karbon di dalam bahan bakar fosil daripada semua makhluk hidup yang ada saat ini.

Setidaknya, begitulah yang terjadi sebelum ada campur tangan manusia. Dengan membakar bahan bakar fosil, manusia mempercepat aliran balik karbon dari kerak bumi ke udara. Kita memompakan karbon dari tempat penyimpanan terbesarnyake tempat penyimpanan terkecilnya. Proses ini mengalami peningkatan laju besar-besaran selama 200 tahun terakhir, dan akibat-akibatnya pun mulai tampak pada saat ini.