Bencana Alam di Indonesia 1 (Pencetus)

Bencana alam didefinisikan sebagai bencana yang menimpa manusia murni karena proses alam. Definisi ini mengisyaratkan ada bencana karena aktifitas manusia dan ada pula bencana alam yang dipicu atau diperhebat  oleh aktifitas manusia. pada kesempatan ini kita hanya membicarakan bencana yang murni karena proses alam.

Proses alam dapat terjadi di geosfer atau lithosfer, hidrosfer atau di air atau di laut, dan atmosfer atau di udara. Proses alam yang terjadi di tiga domain itu dapat saling berkaitan satu sama lain. Dengan demikian, bencana alam yang terjadi di suatu kawasan, termasuk di Indonesia, sangat ditentukan oleh kondisi geologi, oseanografi dan meteorologi kawasan atau daerah tersebut.

Meskipun kita dapat membedakan adanya geosfer, hidrosfer dan atmosfer, namun proses yang terjadi sering sangat berkaitan satu sama lain dan kadang tidak dapat berdiri sendiri.

Bencana terkait Kondisi atau Proses Geologi

Berikut ini kita meninjau bencana alam yang proses utamanya adalah proses geologi. Proses geologi  dapat dibedakan menjadi proses-proses endogen (yang bekerja di dalam Bumi)  dan proses-proses eksogen (yang bekerja di permukaan Bumi).

Proses endogen terdiri dari:

1. Gerak Tektonik – menyebabkan gempa. Gempa dapat mengebabkan terjadinya patahan di kerak bumi. Guncangan gempa dapat mencetuskan Longsor atau Gerakan Tanah seperti yang terjadi di Padang Pariaman. Adapun patahan yang terjadi di dasar laut dapat memicu terjadinya Tsunami (proses terjadi di laut atau hidrosfer), seperti yang terjadi ketika gempa 26 Desember 2004 di Samudera Hindia. Sementara itu, longsor yang terjadi di palung-palung laut dalam juga dapat menimbulkan Tsunami.
2. Magmatisme – menimbulkan gunungapi – menyebabkan letusan gunungapi yang menimbulkan aliran Awan Panas atau Lahar Panas bila ada danau kawah yang ikut jebol. Kemudian, endapan pasir di lereng gunungapi bila terkena hujan lebat (proses atmosfer) dapat menimbulkan aliran Lahar, baik lahar panas maupun lahar dingin. Contohnya seperti yang terjadi Gunung  MerapiYoguyakarta.

Proses eksogen terdiri dari:

1. Pelapukan batuan – menyebabkan gerakan tanah atau longsor. Longsong yang terjadi pada batuan yang lapuk dapat terjadi karena dipicu oleh guncangan gempa (proses endogen), atau oleh curah hujan (proses di atmosfer) yang tinggi.
2. Banjir – terjadi karena curah hujan yang tinggi. Aliran air yang terjadi dapat menimbulkan erosi di tebing-tebing sungai. Muatan sedimen yang masuk ke laut karena aliran sungai akan menimbulkan sedimentasi di laut.

Bencana terkait Proses di Atmosfer

Berikut ini adalah bencana yang terjadi dengan proses-proses di atmosfer sebagai proses utama.

1. Angin – terjadi karena proses-proses yang terjadi di atmosfer. Tiupan angin terjadi karena perbedaan tekanan udara. Di Indonesia, pola angin musiman secara umum dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara di Benua Asia dan Benua Australia (Kepulauan Indonesia terletak di antara kedua benua itu). Kita mengenal adanya Musim Angin Barat dan Musim Angin Timur. Untuk daerah pesisir, daerah yang terbuka dari arah barat akan terkena pukulan gelombang yang timbul karena angin barat; sedang untuk daerah pesisir yang terbuka dari arah timur akan terkena pukulan gelombang yang timbul karena angin yang bertiup dari arah timur. Di daerah-daerah tertentu, karena kondisi morfologi daratannya yang bergunung-gunung, dapat terjadi tiupan angin lokal yang merusak. Kita di Kepulauan Indonesia tidak mengalami Badai Tropis. Tetapi, badai yang terjadi di Samudera Hindia dapat menimbulkan gelombang tinggi di pantai-pantai dari pulau-pulau di Kepulauan Indonesia yang menghadap ke Samudera Hindia. Pukulan gelombang di pantai dapat menyebabkan erosi pantai.
2. Kekeringan (dan Banjir) – terjadi di Indonesia berkaitan dengan perubahan musim angin yang berkaitan dengan posisi Kepulauan Indonesia yang diapit oleh dua benua itu. Atau karena pengaruh dari proses atmosfer yang terjadi di Samudera Pasifik (El Nino atau La Nina). Karena pengaruh proses Samudera Pasifik, musim kering dapat berlangsung lebih panjang durasinya, musim hujan datang terlambat, atau curah hujan sangat tinggi. Kekeringan dapat menimbulkan kebakaran hutan (seperti terjadi di Sumatera dan Kalimantan)  atau kelaparan (atau kekurangan stok pangan nasional) karena kehabisan bahan pangan.

Demikian gambaran tentang berbgai bencana alam yang dapat terjadi di Kepulauan Indonesia.

Dengan memahami bagaimana suatu bencana alam dapat terjadi dan faktor-faktor yang mencetuskan atau mempengaruhi kejadiannya, maka kita dapat memperkirakan tempat kejadian atau yang akan terlanda bencana, dan waktu kedatangan atau kejadian suatu bencana.

Khusus untuk gempa, memang kita belum dapat memperkirakan waktu kejadiannya, tetapi kita dapat menentukan daerah-daerah yang berbahaya bila terjadi gempa.

Semoga bermanfaat.

Salam,

Wahyu

Artikel terkait:

Manusia dan Bencana Alam,

Bencana Alam di Indonesia 2

Bencana Alam di Indonesia 3

Bencana Alam di Indonesia 4

SB: Siklus Tektonik

Berbeda dari sikus batuan yang terutama merupakan fenomena yang terjadi di kerak benua, maka siklus tektonik terutama melibatkan kerak samudera, dan prosesnya didominasi oleh proses-proses di bagian dalam Bumi yang digerakkan oleh energi geotermal Bumi.

Gambaran siklus tektonik dapat dilihat pada Gambar 6A dan B. Ketika magma yang datang dari mantle muncul di tempat pemekaran lantai samudera, maka ditempat itu akan terbentuk kerak samudera baru. Kerak samudera yang tua akan kembali ke dalam mantle di zona penunjaman. Dengan demikian, masa hidup kerak samudera lebih pendek daripada masa hidup kerak benua.

Gambar 6A. Siklus tektonik. Kontak antara magma dengan air laut di zona pemekaran samudera menunjukkan interaksi antara geosfer dan hidrosfer yang mempengaruhi komposisi air laut, sementara itu volkanisme menunjukkan kontak antara geosfer dan atmosfer yang mempengaruhi komposisi udara. Sumber: Skinner dan Porter (2000).

Gambar 6B. Siklus tektonik. Menggambarkan aliran proses dan pergerakan material. Sumber: Skinner dan Porter (2000).

Fenomena volkanisme dapat terjadi berkaitan dengan mekanisme penunjaman. Ketika kerak samudera masuk kembali ke dalam mantel dan meleleh kembali, unsur-unsur volatil dari kerak samudera itu menyebabkan kerak benua di atasnya meleleh. Magma yang terbentuk muncul ke permukaan sebagai gunungapi. Dengan demikian terjadi penambahan material baru ke kerak benua. Di pihak lain, aktifitas gunungapi yang mengeluarkan debu dan gas dari dalam Bumi mempengaruhi komposisi udara. Kondisi ini menunjukkan interaksi antara geosfer dan atmosfer.

Selain di zona penunjaman, magma dapat muncul di daerah pemekar lantai samudera. Di daerah pemekaran lantai samudera, interaksi antara kerak samudera dengan samudera di atasnya mempengaruhi komposisi air laut disekitarnya. Magma yang muncul di zona pemekaran dan membentuk kerak samudera baru membentuk batuan beku yang panas dan bereaksi dengan air laut. Unsur-unsur dari dalam batuan yang panas bereaksi dengan unsur-unsur yang ada di dalam air laut. Ini adalah salah satu cara mantle mempengaruhi komposisi air laut, dan juga cara yang penting bagaimana material dan proses dari siklus tektonik berinteraksi dengan siklus hidrologi.

Kembali Terus

SB: Siklus Batuan

Siklus batuan menggambarkan seluruh proses yang dengannya batuan dibentuk, dimodifikasi, ditransportasikan, mengalami dekomposisi, dan dibentuk kembali sebagai hasil dari proses internal dan eksternal Bumi. Siklus batuan ini berjalan secara kontinyu dan tidak pernah berakhir. Siklus ini adalah fenomena yang terjadi di kerak benua (geosfer) yang berinteraksi dengan atmosfer, hidrosfer, dan biosfer dan digerakkan oleh energi panas internal Bumi dan energi panas yang datang dari Matahari.

Kerak bumi yang tersingkap ke udara akan mengalami pelapukan dan mengalami transformasi menjadi regolit melalui proses yang melibatkan atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Selanjutnya, proses erosi mentansportasikan regolit dan kemudian mengendapkannya sebagai sedimen. Setelah mengalami deposisi, sedimen tertimbun dan mengalami kompaksi dan kemudian menjadi batuan sedimen. Kemudian, proses-proses tektonik yang menggerakkan lempeng dan pengangkatan kerak Bumi menyebabkan batuan sedimen mengalami deformasi. Penimbunan yang lebih dalam membuat batuan sedimen menjadi batuan metamorik, dan penimbunan yang lebih dalam lagi membuat batuan metamorfik meleleh membentuk magma yang dari magma ini kemudian terbentuk batuan beku yang baru. Pada berbagai tahap siklus batuan ini, tektonik dapat mengangkat kerak bumi dan menyingkapkan batuan sehingga batuan tersebut mengalami pelapukan dan erosi. Dengan demikian, siklus batuan ini akan terus berlanjut tanpa henti (Gambar 5).

Gambar 5. Siklus batuan. Menggambarkan proses yang menyebabkan batuan berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain dan ditransportasikan. Sumber: Skinner dan Porter (2000)

Kembali Terus

SB: Konsep Sistem Bumi

Konsep sistem[1] adalah suatu cara untuk menguraikan suatu masalah yang besar dan rumit menjadi masalah-masalah yang lebih kecil dan lebih mudah dipelajari. Sistem dapat dikatakan sebagai suatu bagian dari alam universal yang dapat diisolasi dari bagian alam universal yang lain untuk keperluan observasi dan mengukur perubahan. Dengan mengatakan bahwa sistem adalah bagian dari alam yang universal, maka berarti dapat didefinisikan sesuai dengan kehendak si pengamat. Kita dapat memilih batasan-batasan sistem sesuai dengan kemudahan penelitian kita. Dengan demikian, sistem bisa kecil dan bisa pula besar, bisa sederhana dan bisa bula kompleks atau rumit.

Selanjutnya, mengatakan bahwa suatu sistem terisolasi dari alam universal di sekitarnya berarti bahwa suatu sistem harus mempunyai batas yang memisahkannya dari sekelilingnya. Berdasarkan kondisi batasnya, sistem dapat dibedakan menjadi tiga (Gambar 1):

1) Sistem terisolasi yaitu sistem dengan batas yang mengisolasi sistem dari lingkungan sekitarnya sehingga tidak dapat terjadi pertukaran energi atau materi antara sistem itu dengan lingkungannya. Di dalam dunia nyata sistem jenis ini tidak ada, karena tidak ada batas yang benar-benar dapat mengisolasi secara sempurna sehingga energi tidak dapat masuk ataupun lepas.

2) Sistem tertutup yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan untuk terjadinya pertukaran energi, tetapi tidak memungkinkan pertukaran materi antara sistem dengan lingkungannya. Bumi adalah contoh alam dari sistem tertutup ini.

3) Sistem terbuka yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi melintasi batas. Sub-sistem Bumi merupakan contoh alam dari sistem terbuka ini.

Gambar 1. Gambaran macam-macam sistem. Sumber: Skinner dan Porter (2000), Gambar 1.17.

Dengan beberapa pengecualian yang sangat terbatas, dapat dikatakan bahwa Sistem Bumi adalah sistem tertutup. Energi dapat masuk dan meninggalkan Bumi. Massa Bumi hampir konstan. Pengecualian terjadi pada sejumlah kecil meteorit yang sampai ke Bumi dari ruang angkasa dan sejumlah kecil gas yang lepas dari atmosfer ke ruang angkasa.

Sebagai suatu sistem, Bumi memiliki empat reservoir raksasa yang menampung materi, dan setiap reservoir itu adalah suatu sistem terbuka karena baik materi maupun energi dari setiap reservoir itu dapat masuk dan keluar. Ke-empat reservoir Bumi itu yang merupakan sustu sub-sistem Bumi adalah:

1) Atmosfer, yaitu campuran gas yang mengelilingi Bumi. Gas-gas yang dominan adalah nitrogen, oksigen, argon, karbon dioksida, dan uap air.

2) Hidrosfer, yaitu seluruh air yang ada di Bumi, meliputi samudera, danau, sungai, air bawah tanah, dan seluruh salju dan es, dengan pengecualian uap air di dalam atmosfer.

3) Biosfer, yaitu seluruh organisme yang ada di Bumi, termasuk juga berbagai material organik yang belum mengalami dekomposisi.

4) Geosfer, yaitu bagian Bumi yang padat, dan terutama tersusun oleh batuan dan regolit (partikel-partikel batuan lepas yang menutupi bagian Bumi yang padat).

Model dari Sistem Bumi dapat dilihat pada Gambar 2. Pada gambar tersebut terlihat bahwa Bumi sebagai suatu benda langit yang merupakan salah satu anggota dari Sistem Tata Surya merupakan suatu sistem tertutup. Bumi menerima pancaran radiasi gelombang pendek dari Matahari dan kembali memancarkan radiasi gelombang panjang ke ruang angkasa. Sementara itu, sub-sistem Bumi merupakan sistem terbuka yang diantara sesamanya dapat terjadi pertukaran energi dan materi.

Gambar 2. Model Sistem Bumi. Bumi sebagai benda angkasa merupakan sistem tertutup, sedang sub-sistem Bumi yang terdiri dari atmosfer, hidrosfer, biosfer dan geosfer merupakan sistem terbuka. Sumber: Skinner dan Porter (2000), Gambar 1.19.

Komponen fisik dari Sistem Bumi terdiri dari sub-sistem Daratan (Geosfer), Lautan/Air (Hidrosfer), dan Udara (Atmosfer). Setiap komponen tersebut berinteraksi satu sama lain sehingga di dalam Sistem Bumi terdapat interaksi Daratan-Lautan, Daratan-Udara, dan Lautan-Udara. Secara visual, kondisi keberadaan dari ketiga komponen Sistem Bumi itu dan interaksinya dapat digambarkan sebagai model seperti Gambar 3. Semuanya terintegrasi dalam Ruang dan Waktu.

Gambar 3. Model Sistem Bumi yang memperlihatkan hubungan dan interaksi di antara sub-sistem fisik. Sumber: Global Change News Letter no. 68, Feb. 2007.

Kembal Terus

---

[1] Uraian tentang konsep sistem di dalam bab ini terutama dikutip dari Skinner dan Porter (2000).

SISTEM BUMI (SB)

Mungkin tidak banyak diantara kita yang mengetahui bahwa pada tahun 2008 yang lalu kontingen siswa SMA dari Indonesia berhasil meraih medali perunggu dalam Olimpiade Ilmu Kebumian (1^st International Earth Science Olympiad – IESO 2007 ) di Seoul, Korea Selatan. Berbeda dengan Fiska, Kimia, Biologi dan Matematika, di Indonesia Ilmu Kebumian belum dipandang sebagai ilmu yang penting. Hal itu terbukti dengan tidak didukungnya pengiriman kontingen pada tahun 2008 ini oleh Depdiknas. Pada hal, kita kan hidup di Bum. Persoalan yang banyak kita hadapi sekarang sebagian besar berkaitan dengan Ilmu Kebumian, mulai dari persoalan bencana alam sampai masalah energi dan kerusakan lingkungan.

Ingat Tsunami, Banjir, Kekeringan, Gempa Bumi, Letusan Gunungapi, Erosi Pantai, Tanah Longsong, Subsiden dan masalah energi panas bumi yang belum banyak kita manfaatkan, energi gelombang, arus dan pasang-surut yang terabaikan, hingga terakhir masalah Indonesia sampai keluar dari OPEC karena tidak dapat lagi memproduksi minyak bumi melebihi kebutuhan. Termasuk juga masalah Jalan Tol ke Bandara Sukarno-Hatta yang mengalami subsiden dan kebanjiran. Itu semua berkaitan dengan Ilmu Kebumian.

Ketika dilakukan persiapan kontingan pada tahun 2007 yang lalu, salah satu materinya adalah berkaitan dengan Sistem Bumi. Apa yang saya sampaikan kali ini adalah materi pembekalan bagi kontingen Olimpiade Kebumian Pertama Tahun 2007 tersebut.

Dengan memahami Bumi sebagai suatu sistem, selain mendapat manfaat yang berkaitan dengan persoalan sumberdaya dan sumber bencana, kita juga akan mendapat pemahaman bagaimana Bumi yang merupakan bagian dari alam semesta ini dihidupkan.

Semoga bermanfaat.

————————–

Daftar Isi:

1. Pendahuluan

2. Konsep Sistem Bumi

3. Pergerakan Material dan Energi di Bumi

3.1. Siklus Hidrologi

3.2. Siklus Batuan

3.3. Siklus Tektonik

3.4. Keterkaitan Antar Siklus

4. Sistem Bumi dan Sistem Planet pada Umumnya

4.1. Keistimewaan Bumi

4.2. Sistem Bumi dan Matahari dan Sirkulasi Atmosfer

4.3. Sistem Bumi dan Bulan

5. Sistem Iklim Bumi

5.1. Efek Rumah Kaca

5.2. Perubahan Iklim Global

6. Siklus Biogeokimia

——————————-

1. PENDAHULUAN

Sekarang, para ilmuwan cenderung mempelajari Bumi dengan pendekatan yang menyeluruh atau holistik. Pendekatan yang holistik ini memandang Bumi sebagai suatu sistem alam yang terdiri dari Geosfer, Hidrosfer, Atmosfer dan Biosfer. Manusia termasuk bagian yang integral dari Sistem Bumi. Pendekatan ini di dasarkan pada kombinasi kedalaman pengetahuan dan pengamatan yang luas meliputi banyak hal (komprehensif), dan mengarahkan kita pada solusi masalah-masalah lingkungan yang dihadapi Bumi.

Disiplin ilmu yang mempelajari Sistem Bumi adalah Earth Sciences (Ilmu Kebumian). Disiplin ini memiliki berbagai aspek lingkungan yang luas, seperti:

1) Saling mempengaruhi di antara dua sistem alam (tidak termasuk manusia).

2) Pengaruh intervensi manusia terhadap alam seperti merubah komposisi atmosfer yang menyebabkan polusi udara, pemakaian sumber alam yang berlebihan atau intervensi terhadap proses pantai yang menyebabkan terjadinya perubahan keseimbangan.

3) Kemampuan melakukan peramalan terhadap kejadian berbagai fenomena alam seperti banjir, badai, gempa bumi, erupsi gunungapi, dan gerakan tanah..

4) Mempergunakan lingkungan fisik untuk memproduksi energi dari berbagai sumber konvensional seperti bahan bakar fosil dan material organik, dan sumber-sumber energi alternatif seperti energi matahari, angin, gelombang, arus, nuklir dan kimia.

5) Pengembangan berbagai sumberdaya alam secara berkelanjutan.

6) Perubahan iklim global.

Selanjutnya, pengembangan pengetahuan yang dalam (insight) tentang lingkungan memerlukan tiga pemahaman utama, yaitu:

1) Kita hidup di dalam suatu dunia yang bersiklus yang tersusun dari berbagai sub-sistem (Geosfer, Hidrosfer, Atmosfer dan Biosfer) yang hadir bersama sebagai hasil dari pergerakan material dan energi yang melaluinya.

2) Manusia adalah bagian yang integral dari sistem alam dan dengan demikian harus bertindak mengikuti hukum alam yang bersiklus.

—————-

(Bersambung)

Hadirin sekalian, dengan permintaan maaf, mohon bersabar menanti kelanjutan tulisan ini.

Salam,

Wahyu