Pohon-pohon di Central Park pada musim gugur. (Foto oleh Sean Pavone di Shutterstock)
NEW YORK — Saat Kota New York berlomba untuk memerangi perubahan iklim dan meningkatkan kualitas hidup penduduknya, rencana ambisius untuk meningkatkan tutupan pohon di kota itu mulai membuahkan hasil. Namun, penelitian baru menunjukkan bahwa upaya penghijauan yang bertujuan baik ini dapat menimbulkan konsekuensi yang tidak diinginkan: memperburuk polusi udara pada hari-hari musim panas terpanas di kota itu.
Sebuah studi yang dipimpin oleh para peneliti di Universitas Columbia, Universitas Stony Brook, dan Universitas Kota New York menyimpulkan bahwa peningkatan tajuk pohon di Kota New York dapat menyebabkan peningkatan kadar ozon di permukaan tanah, polutan udara utama yang dapat memicu serangan asma dan menyebabkan masalah pernapasan lainnya. Temuan ini menghadirkan tantangan yang rumit bagi para perencana kota dan pembuat kebijakan saat mereka mencoba menyeimbangkan berbagai manfaat hutan kota dengan potensi risiko terhadap kesehatan masyarakat.
Inti dari paradoks ini adalah dua jenis pohon yang mendominasi hutan kota New York: pohon ek dan pohon sweetgum. Pohon-pohon penghasil zat kimia ini, yang mencakup lebih dari separuh pohon di taman dan hutan kota, adalah penghasil zat kimia yang disebut isoprena. Pohon secara alami melepaskan isoprena ke udara, terutama pada hari-hari yang panas. Meskipun tidak berbahaya, isoprena dapat bereaksi dengan polutan lain di udara kota untuk membentuk ozon. Di sebagian besar daerah pedesaan, ini bukan masalah yang signifikan. Namun, di kota-kota seperti New York, yang udaranya sudah dipenuhi polutan dari kendaraan dan industri, isoprena tambahan dapat meningkatkan kadar ozon ke tingkat yang berbahaya.
Studi yang diterbitkan di Ilmu Lingkungan dan Teknologimenggunakan pemodelan komputer canggih untuk memperkirakan emisi isoprena saat ini dari pohon-pohon yang ada di NYC dan memproyeksikan emisi masa depan di bawah berbagai skenario penanaman pohon. Hasilnya sangat mengejutkan: jika kota tersebut mencapai tujuannya untuk meningkatkan tutupan pohon dari 22% saat ini menjadi 30% pada tahun 2035, emisi isoprena dapat meningkat sebesar 1,4 hingga 2,2 kali lipat di Manhattan saja. Pada hari-hari musim panas terpanas, hal ini dapat menyebabkan tingkat ozon melonjak sebesar 8 hingga 19 bagian per miliar – sebanyak 30% – peningkatan signifikan yang dapat mendorong kota tersebut melampaui batas kualitas udara federal lebih sering.
Situasinya bahkan lebih dramatis di Queens, di mana produksi isoprena dapat meningkat empat kali lipat karena kapasitas wilayah tersebut yang lebih besar untuk pohon baru.
Ini tidak berarti Kota New York harus mengabaikan ambisinya untuk menanam pohon. Pohon memberikan banyak manfaat bagi daerah perkotaan, mulai dari mengurangi efek “pulau panas” dan menyerap karbon dioksida hingga meningkatkan kesehatan mental dan nilai properti. Kuncinya, menurut para peneliti, terletak pada strategi tentang pohon mana yang akan ditanam dan di mana.
“Kami semua mendukung penanaman lebih banyak pohon. Pohon membawa banyak manfaat,” kata rekan penulis studi Róisín Commane, seorang ahli kimia atmosfer di Observatorium Bumi Lamont-Doherty, Sekolah Iklim Columbia. “Namun, jika kita tidak berhati-hati, kita dapat memperburuk kualitas udara.”
Tidak semua pohon memiliki emisi isoprena yang sama. Misalnya, pohon ek merupakan penghasil isoprena yang produktif, sementara spesies lain seperti pohon ginkgo atau linden hanya menghasilkan sedikit emisi. Studi ini menunjukkan bahwa dengan mengutamakan spesies yang menghasilkan emisi rendah, terutama di daerah dengan polusi udara tinggi, kota-kota dapat memperoleh manfaat dari peningkatan tutupan pohon sekaligus meminimalkan risiko memperburuk masalah ozon.
“Tidak ada alasan untuk berpikir bahwa pohon tidak berperan dalam apa yang ada di udara. Kami hanya tidak memiliki alat sebelumnya untuk memahami aspek khusus ini,” kata penulis utama studi tersebut, Dr. Dandan Wei.
Temuan ini menyoroti interaksi kompleks antara kehijauan perkotaan dan kualitas udara, serta menggarisbawahi perlunya pendekatan holistik terhadap perencanaan perkotaan. Saat kota-kota di seluruh dunia bergulat dengan tantangan ganda perubahan iklim dan polusi udara, pelajaran dari studi NYC ini dapat terbukti berharga jauh melampaui lima wilayah kota.
Namun, sebelum kita menjelek-jelekkan pohon ek dan pohon manis, penting untuk dipahami bahwa pohon-pohon ini bukanlah akar masalahnya. Penyebab sebenarnya adalah tingginya kadar nitrogen oksida (NOx) di udara New York, terutama dari emisi kendaraan dan pembakaran bahan bakar fosil lainnya. Tanpa polutan ini, isoprena dari pohon tidak akan menimbulkan ancaman signifikan terhadap kualitas udara. “Jika kita menurunkan NOx secara signifikan, pohon tidak akan menjadi masalah,” jelas Wei. “Kami tidak ingin menyampaikan gagasan bahwa pohon mencemari udara. Mobil-mobillah yang mencemari udara.“
Novem Auyeung, seorang ilmuwan senior di Departemen Taman Kota New York, mengakui kompleksitas situasi tersebut. Meskipun departemen tersebut telah mulai mendiversifikasi penanaman pohonnya karena alasan lain, seperti ketahanan terhadap penyakit, ia menekankan bahwa pohon ek tidak akan punah dari hutan kota. “Kami tidak akan menebang pohon ek besar yang sudah tua,” kata Auyeung, sambil menyoroti berbagai manfaat yang diberikan pohon-pohon ini.
Studi ini menggarisbawahi kebutuhan mendesak akan pendekatan multi-cabang untuk meningkatkan kualitas udara perkotaan. Sementara diversifikasi spesies pohon dapat membantu mengurangi masalah isoprena, para peneliti menekankan bahwa mengurangi emisi NOx secara drastis adalah kunci untuk memecahkan masalah ozon. Sayangnya, kemajuan dalam hal ini berjalan lambat, dengan tingkat pengurangan saat ini menunjukkan bahwa perlu waktu 30 hingga 80 tahun untuk menurunkan kadar NOx ke titik di mana emisi pohon tidak lagi berkontribusi secara signifikan terhadap pembentukan ozon.
Saat NYC dan kota-kota lain terus maju dengan rencana ambisius untuk menghijaukan lanskap mereka, penelitian ini berfungsi sebagai pengingat penting bahwa bahkan upaya lingkungan yang paling baik sekalipun dapat memiliki dampak yang rumit dan terkadang berlawanan dengan intuisi. Dengan mendekati kehutanan perkotaan dengan strategi yang bernuansa dan berbasis sains, kota-kota dapat berupaya menciptakan lingkungan perkotaan yang lebih hijau, lebih sehat, dan lebih layak huni bagi semua penghuninya.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti menggunakan model komputer beresolusi tinggi yang disebut NYC-MEGAN (Model Emisi Gas dan Aerosol dari Alam) untuk memperkirakan emisi isoprena dari pepohonan di Kota New York. Model ini menggabungkan data terperinci tentang tutupan lahan, spesies pohon, dan kondisi cuaca pada resolusi 30 meter – jauh lebih baik daripada penelitian sebelumnya. Mereka kemudian menggunakan “model kotak” untuk mensimulasikan bagaimana emisi isoprena ini akan berinteraksi dengan polutan lain untuk membentuk ozon dalam berbagai kondisi. Para peneliti juga membandingkan hasil mereka dengan pengukuran kualitas udara aktual yang dilakukan di kota tersebut.
Hasil
Studi tersebut menemukan bahwa pada hari-hari musim panas, emisi isoprena dari pepohonan di NYC dapat mencapai dua kali lipat lebih tinggi dari yang diperkirakan sebelumnya. Jika kota tersebut meningkatkan tutupan pohonnya hingga 30% dengan menggunakan spesies penghasil isoprena tinggi seperti pohon ek, emisi isoprena dapat meningkat 1,4 hingga 2,2 kali lipat di Manhattan. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan ozon sebesar 8 hingga 19 bagian per miliar pada hari-hari dengan kualitas udara terburuk. Model tersebut juga menunjukkan bahwa senyawa organik volatil biogenik (BVOC) seperti isoprena sudah menjadi kontributor utama pembentukan ozon di NYC, bahkan dengan tutupan pohon saat ini.
Keterbatasan
Studi ini memiliki beberapa keterbatasan. Studi ini hanya berfokus pada isoprena dan tidak memperhitungkan BVOC lain yang dipancarkan pohon. Model ini juga tidak sepenuhnya menggambarkan lingkungan perkotaan yang kompleks, seperti dampak bangunan terhadap aliran udara dan suhu. Selain itu, proyeksi didasarkan pada skenario penanaman pohon tertentu yang mungkin tidak sepenuhnya sesuai dengan rencana NYC yang sebenarnya. Para peneliti juga mencatat bahwa model mereka mungkin mewakili batas atas kontribusi BVOC terhadap pembentukan ozon karena beberapa asumsi yang dibuat dalam perhitungan.
Diskusi dan Kesimpulan
Studi ini menyoroti perlunya perencanaan yang cermat dalam upaya penghijauan perkotaan. Meskipun meningkatkan tutupan pohon memiliki banyak manfaat, jenis pohon yang ditanam dan lokasinya penting untuk kualitas udara. Para peneliti menyarankan untuk lebih mengutamakan spesies pohon dengan emisi isoprena rendah, terutama di daerah dengan polusi udara tinggi. Mereka juga menekankan pentingnya terus mengurangi sumber polusi udara lainnya, terutama nitrogen oksida dari kendaraan dan industri. Studi ini menggarisbawahi hubungan yang kompleks antara vegetasi perkotaan dan kualitas udara, dan perlunya pendekatan interdisipliner terhadap perencanaan perkotaan yang mempertimbangkan berbagai faktor lingkungan.
Pendanaan dan Pengungkapan
Studi ini didukung oleh National Oceanic and Atmospheric Administration dan New York State Energy Research and Development Authority. Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan finansial.
