Fotosintesis pada dasarnya berasal dari gabungan dua kata, yaitu foton dan sintesis. Foton artinya cahaya dan sintesis artinya proses menyusun atau penyususnan. Dapat disimpulkan bahwa fotosintesis merupakan sebuah proses biokimia yaitu penyusunan zat organik yaitu gula dari zat anorganik yaitu air dan karbondioksida dengan menggunakan bantuan dari cahaya matahari. Proses fotosintesis juga sering disebut sebagai asimilai zat karbon karena menggunakan zat karbon yaitu karbondioksida dalam rangkaian prosesnya.
Jika ditinjau dari tujuannya, proses fotosintesis adalah kebalikan dari proses pernafasan atau respirasi pada manusia. Proses respirasi bertujuan untuk memecah glukosa menjadi air, karbondioksida dan energi. Sedangkan proses fotosintesis bertujuan untuk mereaksikan karbondioksida dan juga air menjadi glukosa dengan bantuan dari luar yaitu cahaya matahari. Adapun reaksinya adalah sebagai berikut:
Proses respirasi : C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energi (38 ATP)
Proses Fotosintesis : 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
Ditinjau dari reaksi fotosintesis dapat dilihat bahwa fotosintesis pada tumbuhan memanfaatkan dan mengolah gas karbondioksida (CO2) dan air (H2O) menjadi glukosa (C6H12O6) dan oksigen (O2). Kita ketahui bersama gas karbondiksida merupakan gas yang cukup berbahaya bagi sistem pernafasan manusia jika dihirup dalam junlah yang banyak dan dalam jangka waktu yang cukup panjang. Dari beberapa sumber, gas karbondioksida (CO2) merupakan salah satu jenis gas yang bersifat polutif dan biasanya dihasilkan oleh kendaraan bermotor dan juga beberapa kegiatan industri. Pada manusia, kelebihan menghirup gas ini akan menyebabkan keracunan yaitu disebut juga dengan hiperkapnia yang biasanya menyebabkan sakit kepala, muntah-muntah, lemas hingga kejang-kejang.
Berbicara mengenai gas karbondioksida, ini sangat berkaitan dengan climate change atau pemanasan global. Climate change merupakan perubahan dari iklim yang disebabkan oleh aktivitas manusia baik secara langsung maupun tidak langsung yang menyebabkan perubahan komposisi dari atmosfer global dan variabilitas iklim alami (UNFCCC, 2011). Berdasarkan penelitian Muhammad et al (2011) dan Zakia (2013), perubahan iklim banyak menimbulkan dampak negatif di berbagai sektor seperti sektor pertanian, ekonomi, kesehatan, perikanan dan sektor lainnya.
Pemanasan global atau climate change merupakan salah satu tantangan serius di dunia yang harus segera diatasi. Bertambahnya gas rumas kaca terutama gas karbondioksida merupakan salah satu indikator yang dapat digunakan untuk menganalisis isu pemanasan global di muka bumi ini. Meningkatnya mobilitas dari manusia seperti peningkatan aktivitasnya menjadi salah satu faktor dan pemicu terjadinya climate change. Beberapa contoh dari aktivitas manusia diberbagai belahan dunia yang dapat memicu terjadinya pemanasan global adalah pembakaran lahan, limbah kegiatan pabrik, dan emisi dari berbagai kendaraan umum dan pribadi. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Mudhari (2018), penyebab utama terjadinya climate change atau pemanasan global adalah akibat dari efek rumah kaca atau green house effect. Mengapa bisa? Pada dasarnya gas karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari kendaraan bermotor maupun kegiatan industri nantinya akan tertahan pada lapisan atmosfer dengan ketinggian hingga 20 km di atas permukaan laut.
Banyaknya gas karbondioksida yang menumpuk di lapisan atmosfer bumi menyebabkan panas dari permukaan bumi tertahan dan tidak tidak bisa keluar, itulah yang disebut dengan efek rumah kaca. Secara sederhana dapat disimpukan efek rumah kaca merupakan proses pemanasan yang akan terjadi apabila terdapat gas-gas tertentu yang terjebak dan terperangkap di lapisan atmosfer bumi. Perubahan komposisi atmosfer pada lapisan bumi, misalnya dengan adanya peningkatan dari konsentrasi gas rumah kaca merupakan pemicu utama dan sangat berkaitan dengan pemanasan global atau climate change.
Pemanasan global atau climate change dapat terjadi berkaitan dengan adanya perubahan komposisi atmosfer, terutama karena adanya peningkatan konsentrasi gas rumah kaca (GRK). Berdasarkan hasil penelitian dari Tosiani (2015), peningkatan gas rumah kaca disebabkan karena adanya pelepasan gas karbondioksida (CO2) yaitu sebanyak 20%, yang mana gas ini tersimpan sampai dengan ratusan hingga ribuan tahun sebagai biomassa di dalam tanah yang gambut dan di atas permukaan tanah. Menurut Tosiani (2015), metana (CH4), karbondioksida (CO2), dan nitrogen oksida (N2O) merupakan gas-gas rumah kaca yang ada dan teridentifikasi di dalam atmosfer bumi. Pada dasarnya gas rumah kaca merupakan gas-gas yang tersimpan di dalam atmosfer yang memiliki kemampuan dalam menyerap gelombang radiasi yang cukup panjang dan kemudian akan dipancarkan kembali di dalam atmosfer oleh permukaan bumi. Penyerapan radiasi yang dilakukan oleh gas-gas rumah kaca inilah yang menyebabkan pemanasan atmosfer secara global (Tosiani, 2015).