Jika Anda pernah mengalami asap tebal dari kebakaran hutan , Anda tahu bagaimana itu membuat Anda batuk, membakar mata Anda dan benar-benar hanya ingin berada di tempat lain — seperti di pantai dengan angin laut yang hangat. Tetapi manusia bukan satu-satunya makhluk hidup yang dapat menderita akibat buruk dari asap kebakaran hutan . Vegetasi, termasuk tanaman dan tanaman tempat kita bertahan hidup, juga bisa.
Sementara kita dapat melarikan diri ke pantai untuk menghirup udara segar, tanaman menempel kuat di tanah, dibiarkan berjuang melawan salah satu efek samping asap yang paling merusak: langit tanpa matahari. Tanpa sinar matahari, tanaman tidak dapat berfotosintesis , dan itu adalah berita buruk bagi semua orang, termasuk orang yang memakannya, dan yang lebih penting, para petani yang menanamnya.
Ketika asap tebal menyelimuti petak-petak ladang pertanian selama berminggu-minggu, tanaman tumbuh lebih kecil dan matang kemudian, dan petani dibiarkan dengan hasil yang kurang produktif.
Mesin Hijau: Cara Kerja Fotosintesis
Untuk memahami bagaimana asap kebakaran hutan mempengaruhi fotosintesis, akan sangat membantu untuk mengetahui mengapa sinar matahari penting untuk fotosintesis.
"Karena fotosintesis menyediakan energi untuk semua proses di dalam tanaman, banyak fungsi dapat diperlambat dengan mengurangi laju fotosintesis," kata Gordon Jones , asisten profesor pertanian di Oregon State University . Jones bekerja dengan petani di Oregon barat daya dan menggunakan penelitian untuk memberikan saran dan sumber daya kepada petani. "Bergantung pada waktu asap, kepadatan dan durasinya, kami dapat memperkirakan penurunan hasil dari spesies tertentu, pematangan yang lambat, atau perubahan kualitas akhir tanaman."
Hampir setiap vegetasi, mulai dari jagung rebus hingga ganggang di kolam, menggunakan proses fotosintesis untuk tumbuh. Ini membutuhkan tiga sumber daya: tanaman mengambil air dari tanah, karbon dioksida (CO2) dari atmosfer dan energi dari cahaya — biasanya matahari — untuk membuat gula. Gula adalah bahan bakar tanaman untuk tetap hidup, yaitu untuk mempertahankan hidup dan tumbuh. Tanpa fotosintesis, tanaman tidak bisa tumbuh, dan kita akan makan lebih sedikit.
Asap dan Cermin
Ketika asap kebakaran hutan yang lebat berembus dari kebakaran bermil-mil jauhnya, ia membawa selimut tebal partikel asap. Partikel-partikel ini bertindak seperti cermin kecil, memantulkan sinar matahari dari tanaman.
"Ketika kondisi sangat berasap, partikel asap tersebut menyebarkan atau memantulkan cahaya dan mengurangi intensitas cahaya yang mencapai daun," kata Jones. "Dengan intensitas cahaya yang dikurangi oleh langit yang berasap, energi yang masuk untuk menggerakkan fotosintesis bisa jadi lebih sedikit dan prosesnya melambat."
Karena fotosintesis menggerakkan semua proses tanaman, mulai dari seberapa cepat mereka tumbuh dari biji hingga bertunas hingga saat matang, tanaman membutuhkan akses ke cahaya berkualitas. Ketika kebakaran hutan menurunkan ketersediaan cahaya, banyak fungsi tanaman akan terganggu. Itu sebabnya asap kebakaran hutan yang lebat, terutama di daerah seperti Pacific Northwest, menjadi perhatian beberapa petani. Berjuang tanaman berarti hasil yang kurang produktif.
Asap kebakaran hutan tidak berarti malapetaka yang akan segera terjadi untuk panen. Keberhasilan atau kegagalan panen yang dipengaruhi oleh asap pada akhirnya tergantung pada waktu. "Dalam kebanyakan kasus, tanaman yang dipanen untuk buah atau bijinya hanya memiliki satu kesempatan untuk matang," kata Jones. "Kondisi cahaya yang berkurang dari langit berasap kemungkinan akan memperlambat pematangan, dan mungkin jika pematangan cukup diperlambat dan es awal terjadi, embun beku dapat merusak atau membunuh tanaman sebelum tanaman dapat dipanen."
Jones ingat dipanggil untuk panen labu beberapa tahun yang lalu. Saat itu musim panas yang sangat berasap di Oregon. Pasar Halloween sudah dekat, dan labu petani masih hijau. Jones menduga bahwa musim panas yang dipenuhi asap adalah penyebab labu yang belum matang. Itu bukan kabar baik bagi petani hasil panen datang.
Labu, menuju ke pasar jack-o'-lantern, adalah salah satu tanaman yang memiliki tenggat waktu: Halloween. Labu itu mungkin telah 'pulih' dan berubah warna jika langit cerah, tetapi bagi petani, labu hanya memiliki nilai nyata seminggu sebelum Halloween dan hampir tidak berharga minggu setelahnya."
Lapisan Perak untuk Petani
Fotosintesis adalah proses yang kompleks, dan dengan meningkatnya kebakaran hutan dan kekeringan baru-baru ini di bagian barat Amerika Serikat, para peneliti memutuskan untuk menyelidiki dampak asap pada tanaman lebih dekat. Ternyata, ada hikmah bagi petani di tengah langit kelabu yang kusam.
Sebuah studi tahun 2020 yang diterbitkan dalam Journal of Biological Research tentang kebakaran hutan di California mengamati berbagai tanaman dan tanaman yang hidup di langit yang dipenuhi asap. Para peneliti menemukan bahwa jumlah sinar matahari yang tersedia berkurang hanya 4 persen.
Dalam jumlah asap yang moderat, cahaya itu menyebar bukannya sepenuhnya dialihkan, yang berarti sinar matahari lebih menyebar. Hasilnya adalah tanaman yang lebih lebat, seperti batang jagung, menerima cahaya di seluruh tanaman, bukan hanya daun paling atas, yang paling dekat dengan sinar matahari. Dengan demikian, mereka sebenarnya berfotosintesis lebih banyak tidak kurang.
"Dengan lebih banyak cahaya difus yang memantul, daun-daun yang lebih dalam di kanopi menerima lebih banyak cahaya dan dapat berfotosintesis pada tingkat yang lebih tinggi daripada dalam kondisi yang jelas," kata Jones. "Sedikit asap atau kabut akan meningkatkan fotosintesis seluruh tanaman, tetapi asap yang sangat tebal akan menghalangi begitu banyak cahaya sehingga fotosintesis akan berkurang."
Semua Tidak Hilang, Hanya Kabur
Jones mencatat bahwa jika petani memastikan bahwa tanaman mereka menerima banyak air dari tanah (melalui penyiraman) dan CO2 dari atmosfer (dengan memastikan daun bersih dan bebas abu), sebagian besar tanaman dapat pulih dari tutupan asap tebal. Dalam beberapa kasus, asap dalam jumlah sedang bahkan dapat meningkatkan fotosintesis.
Jelas, bukan ide yang baik untuk menyalakan api di kebun Anda untuk mendapatkan lompatan pada musim, tetapi lapisan perak di tengah kehancuran api adalah bahwa beberapa tanaman mendapat manfaat dari sinar matahari yang menyebar yang dihasilkan oleh asap. Namun, dalam situasi di mana asap tebal dan tak kenal ampun selama berminggu-minggu, manusia, tumbuhan, dan seluruh ekosistem kita menderita.
Sekarang Itu Menarik
Asap api adalah masalah besar bagi kilang anggur di California. Di mana ada api, ada abu, dan partikel abu bisa melapisi buah anggur. Ketika anggur yang tercemar asap dibuat menjadi anggur, alih-alih rasa buah prem yang berair atau nada lada, peminum mendapatkan seteguk asbak.
