Saat keanekaragaman hayati menurun, solusi alam hilang selamanya
Climate Change

Saat keanekaragaman hayati menurun, solusi alam hilang selamanya

Konferensi Keanekaragaman Hayati PBB, COP15, dijadwalkan selesai pada 19 Desember. Akhir pekan ini, kita melihat beberapa cara manusia bergantung pada keanekaragaman hayati untuk ekosistem global yang sehat dan berkembang.

Ketika suatu spesies punah, ia membawa serta semua atribut fisik, kimia, biologi, dan perilaku yang telah dipilih untuk spesies itu, setelah diuji dan diuji ulang dalam eksperimen evolusi yang tak terhitung jumlahnya selama ribuan, dan mungkin jutaan, tahun evolusi.

Ini termasuk desain untuk pemanasan, pendinginan, dan ventilasi; karena mampu bergerak paling efektif dan efisien melalui air atau udara; untuk memproduksi dan menyimpan energi; untuk membuat bahan yang paling kuat, paling ringan, paling dapat terurai secara hayati, dan dapat didaur ulang; dan bagi banyak, banyak fungsi lain yang penting bagi kehidupan.

Nilai alam tidak terbatas pada aplikasi manusia, tetapi hilangnya alam dan keanekaragaman hayati juga merupakan kerugian besar bagi potensi manusia.

Berikut adalah beberapa contoh cara alam mengilhami solusi teknik.

Saat keanekaragaman hayati menurun, solusi alam hilang selamanya
Profesor Akira Obata merancang turbin angin mikro yang berputar dan menghasilkan listrik, dengan kecepatan angin serendah 3 kilometer per jam, terinspirasi dari sayap capung

Cara capung

Terinspirasi oleh efisiensi energi sayap capung, khususnya pada kecepatan angin rendah, Profesor Akira Obata, sebelumnya dari Universitas Nippon Bunri Jepang, merancang bilah bergelombang untuk turbin mikro-angin yang berputar dan menghasilkan listrik, pada kecepatan angin serendah 3 kilometer per jam.

Sebagian besar turbin angin berkinerja buruk ketika kecepatannya kurang dari 10 kpj; beberapa tidak akan berubah sama sekali. Dengan menurunkan persyaratan kecepatan angin minimum, turbin angin mikro ini dapat memanfaatkan energi angin di lokasi yang mudah diakses seperti atap rumah dan balkon, dan tidak memerlukan menara mahal untuk menangkap angin berkecepatan lebih tinggi yang ditemukan di tempat yang lebih tinggi.

Dengan mempelajari dan memahami aerodinamika penerbangan capung, Obata mampu membuat turbin angin mikro yang murah, ringan, stabil, dan efisien yang dapat digunakan di lokasi off-grid di negara berkembang.

Apa yang lebih hitam dari hitam?

Beberapa kupu-kupu, burung, dan laba-laba telah berevolusi menjadi warna super hitam yang dicapai dengan berbagai mekanisme perangkap cahaya yang rumit yang dapat mengarah pada desain hemat energi baru untuk pengumpulan matahari.

Struktur mikro dan nano permukaan sangat menentukan sifat serap atau reflektif cahayanya. Memahami tidak hanya komposisi pigmen yang terlibat tetapi juga struktur halus dan fisika permukaan ini, mungkin berguna dalam merancang sistem yang lebih hemat energi untuk memanaskan dan mendinginkan bangunan, dan pengumpul energi matahari yang lebih produktif.

Kumbang Gurun Namib (genus Stenocara) berjemur kabut.  Namibia.
Kumbang Gurun Namib (genus Stenocara) berjemur kabut. Namibia.

‘berjemur kabut’

Dua spesies kumbang secara aktif memanen air dari kabut dengan urutan perilaku yang disebut ‘berjemur kabut’. Larut malam, sebelum kabut yang bergulung di malam hari di bagian pesisir gurun Namib, kumbang muncul dari pasir dan memanjat bukit pasir untuk menempatkan diri di jalur kabut.

Memiringkan tubuh mereka ke depan sambil menghadap kabut, mereka memanen kelembapan di punggung mereka, yang terbuat dari sayap depan yang keras yang disebut elytra yang menutupi dan melindungi sayap belakang mereka, yang digunakan untuk terbang.

Tetesan air kecil dalam kabut berkumpul di sana, bergabung membentuk tetesan yang lebih besar, yang, dengan gaya gravitasi, mengalir ke permukaan halus hidrofobik (menolak air) ke mulut kumbang.

Mengingat WHO memperkirakan bahwa setengah dari populasi dunia akan hidup di lingkungan yang kekurangan air pada tahun 2025, struktur kimia dan permukaan hidrofobik spesifik yang ditemukan pada kumbang Namib telah menghasilkan minat ilmiah yang sangat besar untuk aplikasi manusia yang potensial.

Burung dan bahan bakar fosil

Burung yang meluncur dan terbang tinggi adalah ahli efisiensi aerodinamis dan desain bulu ujung sayap mereka mengilhami para insinyur untuk menambahkan ‘sayap kecil’ kecil ke atas yang mengurangi tarikan yang disebabkan oleh vortisitas di ujung sayap pesawat.

Dengan meniru desain ujung sayap ini, maskapai penerbangan komersial telah menghemat 10 miliar galon bahan bakar, mengurangi emisi CO2 hingga 105 juta ton per tahun.

Untuk menyerap jumlah karbon ini, seseorang perlu menanam sekitar 16 juta hektar pohon, setiap tahun – area yang lebih luas dari wilayah Norwegia atau Jepang.

Paus bungkuk mencari makan di sebuah teluk di Antartika.
Paus bungkuk mencari makan di sebuah teluk di Antartika.

Kepunahan bukanlah kesimpulan sebelumnya

Pemborosan kepunahan mungkin paling baik disorot oleh hampir punahnya paus bungkuk.

Perburuan yang berlebihan hampir memusnahkan makhluk raksasa ini, salah satu yang terbesar yang pernah hidup di planet ini, dan populasi bungkuk turun menjadi hanya 5.000 pada tahun 1966.

Organisasi konservasi dan ilmuwan mendorong protes publik dan politik yang besar dan paus bungkuk bangkit kembali menjadi sekitar 80.000 hari ini. Uniknya, si bungkuk memiliki ‘tuberkel’ bergelombang di bagian depan siripnya yang memungkinkan raksasa ini bermanuver dengan kelincahan luar biasa.

Tuberkel memberi paus keuntungan hidrodinamik – mereka meminimalkan hambatan, meningkatkan kemampuan mereka untuk tetap bergerak dan, penting saat menyerang mangsa, memungkinkan mereka berbelok pada sudut yang lebih tajam. Di antara aplikasi lain, ini telah menginspirasi para insinyur untuk membuat beberapa bilah kipas industri dan generator tenaga angin yang paling efisien. Jika paus bungkuk punah, kita mungkin tidak akan pernah bisa memanfaatkan desain tuberkulum.

Organisme luar biasa yang ditampilkan di atas, bersama dengan desain teknik berkelanjutan yang telah diilhami mereka, menyajikan alasan kuat mengapa kita harus melestarikan keanekaragaman hayati.

Organisme yang menciptakan sistem pendukung membuat semua kehidupan di Bumi, termasuk kehidupan manusia, menjadi mungkin: jutaan spesies terancam, tetapi kehilangan bahkan satu spesies pun dapat menimbulkan konsekuensi negatif yang sangat besar bagi umat manusia.

Cerita ini didasarkan pada buklet Program Pembangunan PBB (UNDP), Bagaimana Solusi Rekayasa Berkelanjutan Bergantung Pada Keanekaragaman Hayati