Rata-rata suhu permukaan bumi meningkat sebesar 1,1 celcius sepanjang tahun 1850- 1990, dan dapat berfluktuasi mencapai 2,1 celcius sampai dengan 3,5 celcius dikarenakan efek emisi gas rumah kaca sesuai penelitian Intergovernmental Panel on Climate Change  (IPCC) pada Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB).

Peningkatan suhu permukaan bumi dalam rentang waktu panjang atau dikenal dengan istilah perubahan iklim (climate change). Climate change sebagai tantangan global terbesar dengan strategi berupa variasi proyek peduli lingkungan yang bertujuan dalam pengelolaan, perlindungan, dan pemulihan ekosistem. Salah satu pilihan jangka panjang, untuk menjadi alternatif dari permasalahan pemanasan global yang terjadi dengan Solusi Berbasis Alam atau Nature Based Solution (NbS) muncul dari perubahan paradigma besar yang terjadi di akhir tahun 2000-an. Perubahan ini memperluas dari kelestarian lama untuk kepentingan sendiri menjadi kepentingan manusia.

Solusi berbasis alam harus dirancang untuk jangka waktu yang panjang. Hal ini juga berarti terus membatasi pemanasan global melalui metode dan media lain, mulai dari dekarbonisasi hingga penyimpanan geologis karbondioksida (CO2). Pengurangan pemanasan global tidak dapat dilakukan hanya dengan cara-cara konvensional melalui pengurangan gas rumah kaca, karena emisi dari sektor-sektor tertentu, seperti pertanian dan beberapa industri berat, karena tidak dapat didorong ke titik nol dalam waktu dekat. Terkait alasan ini, kita juga perlu menghilangkan gas rumah kaca dari atmosfer dalam skala yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Salah satu upaya untuk menjaga suhu permukaan bumi tetap rendah, yaitu dengan pendinginan iklim hutan. Hutan sebagai ekosistem yang kuat dalam melawan perubahan iklim. Setiap tahunnya, hutan menyerap 29 persen karbondioksida (CO2) yang dikeluarkan untuk menunjang aktivitas manusia untuk menjaga suhu ekosistem agar tidak melonjak lebih tinggi dari 1,1 celcius. Tetapi deforestasi hutan dapat mengurangi manfaat ini dan mendorong tingkat karbondioksida (CO2) lebih tinggi.

Pendinginan iklim hutan ini dipengaruhi oleh tanaman yang memindahkan panas dari permukaan tanah ke angkasa dengan menggunakan energi matahari untuk menguapkan air, sebuah proses yang disebut evapotranspirasi yang seperti pendingin atau air conditioner (AC) alami. Kanopi hutan juga membantu menjauhkan panas dari permukaan bumi di mana merupakan tempat manusia dan ekosistem berada. Semakin bergelombang bagian atas hutan, maka semakin banyak turbulensi udara yang tercipta, dan semakin banyak panas yang didorong menjauh dari tanah.

Restorasi tutupan hutan secara luas dianggap sebagai peluang jangka pendek yang paling memungkinkan untuk menghilangkan karbon. Akan tetapi, sebagian dari proyek yang ada hanya digunakan untuk mempromosikan hutan tanaman dengan menanam pohon yang berbagai usia dan spesies yang terbatas (misalnya, di perkebunan monokultur) tidak memiliki manfaat karbon yang sama dengan memelihara ekosistem hutan yang utuh (Lewis, 2019).

Pencetus Bronson W. Griscom (2021) menyusun permodelan solusi berbasis alam berupa tiga tahapan pendinginan alami iklim bumi melalui pemeliharaan ekosistem hutan dan pengolahan lahan secara aktif sebagaimana ditunjukkan pada siklus di bawah ini.

Gambar 1. Tiga langkah Tahapan Pendinginan Alam (2021)

Permodelan ini mempertimbangkan suatu proyek untuk solusi berbasis alam yang dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain:

a. penghematan biaya (berbiaya kurang dari US$100 per ton setara Co2);

b. memastikan ketersediaan produksi global pangan dan produk berbasis kayu yang memadai; dan

c. keterlibatan konservasi keanekaragaman hayati yang memadai.

Permodelan ini juga menghormati hak penguasaan tanah dan tidak mengubah jumlah sinar matahari yang dipantulkan dari Bumi (albedo). Dalam permodelan ini, solusi berbasis alam yang menghindari peningkatan emisi dengan cepat dan menyerap karbon sambil menghindari emisi dengan laju 10 gigaton karbondioksida (CO2) per tahun (Gt CO2 yr⁻1). Skenario yang dibuat dengan menggunakan permodelan ini mampu mengurangi emisi menjadi 20 gigaton karbondioksida (CO2) per tahun (20 Gt CO2 yr⁻1).

Melalui pendekatan ini, pada tahun 2055 diprediksi pemanasan global mencapai puncak peningkatan suhu sebesar 1,5 celcius dengan asumsi harga karbon tinggi. Hasil peningkatan suhu sebesar 1,5 celcius ini berdasarkan perhitungan selama 30 tahun dengan kesetaraan harga sebesar $200 per ton CO2. Harga karbon ini jika dibandingkan dengan 10 Gt (gigaton) CO2 per tahun maka hasilnya akan lebih besar dari keseluruhan emisi sektor transportasi global.