4. DINAMIKA LITOSFER DAN PEDOSFER

DINAMIKA LITOSFER DAN PEDOSFER

(Sumber: UPI, Praktikum Geografi, 2005)

Setelah mempelajari bab ini, kamu diharapkan mampu:

·         mengindentifikasi struktur lapisan kulit bumi (litosfer) dan pemanfaatannya.

·      menganalisis macam-macam bentuk muka bumi sebagai akibat proses vulkanisme, seisme, dan diastropisme.

·         mengidentifikasi ciri bentang alam sebagai akibat proses pengikisan dan pengendapan.

·         mengidentifikasi degradasi lahan dan dampaknya terhadap kehidupan.

·         mengidentifikasi ciri dan proses pembentukan tanah di Indonesia.

·     menganalisis penyebab terjadinya erosi tanah dan kerusakan tanah yang lain serta dampaknya terhadap kehidupan.

·    mengidentifikasi usaha untuk mengurangi erosi tanah

Pernahkah kamu melihat pemandangan alam dari puncak gunung? Apakah bentuk permukaan bumi sebagai pemandangan alam tersebut rata seperti yang kamu lihat pada globe? Kenyataannya, permukaan bumi itu memiliki bentuk yang bervariasi, ada bukit, gunung, lembah, lautan, danau, dan dataran. Perbedaan bentuk tersebut dinamakan relief. Perlu kamu ketahui bahwa bentuk bumi yang kita saksikan saat ini berbeda dengan masa lalu, demikian halnya pada masa mendatang. Suatu daerah yang asalnya merupakan dataran, kemudian oleh suatu kekuatan besar menjadikan sebagian terangkat, sementara bagian lain turun. Kadang-kadang pengangkatan atau penurunan itu disertai pergeseran, sehingga terpotong menjadi bagianbagian yang patah. Bagian yang terangkat tadi, kemudian terkikis oleh air sehingga teriris-iris menjadi relung-relung alur sungai. Semua fenomena tersebut merupakan hasil pengerjaan tenaga geologi, sehingga kita sekarang dapat melihat keadaan relief permukaan bumi. Tentang kedua tenaga tersebut tentunya sudah kamu pahami, sebab sebelumnya sudah dipelajari pada bab 2 mengenai sejarah pembentukan bumi. Pada bab ini, kamu akan mempelajari tentang dinamika litosfer dan perubahannya serta peosfer. Dengan memahaminya diharapkan kamu dapat mengidentifikasi dan menganalisis bentuk-bentuk muka bumi serta manfaatnya bagi manusia.

Coba kamu lihat dan perhatikan gambar 4.1 di atas, perubahan lapisan kulit bumi yang menyembul ke permukaan sebagai intrusi batuan akibat adanya tenaga dari dalam bumi, kemudian dihancurkan oleh kekuatan yang berasal dari luar (eksogen) melalui proses pelapukan dan pengikisan. Pernahkah kamu melihat fenomena seperti ini? Di mana? Sebaiknya kamu mengamatinya dan mendokumentasikan dengan kamera.

Kata Kunci : Dinamika, Perubahan, Litosfer, Pedosfer, Batuan, Silikat.

A. DINAMIKA PERUBAHAN LITOSFER

1. Struktur lapisan kulit bumi

Litosfer adalah lapisan kulit bumi yang paling atas. Lapisan ini pada umumnya terjadi dari senyawa kimia yang kaya akan SiO2. Itulah sebabnya lapisan litosfer seringkali dinamakan lapisan silikat. Lapisan ini memiliki ketebalan sampai 70 km.

Menurut Klarke dan Washington, batuan di permukaan bumi hamper 75% terdiri atas Silikon Oksida dan Aluminium oksida. Dengan demikian, lapisan litosfer dinamakan juga lapisan batuan.

Batuan merupakan bahan utama pembentuk kulit bumi. Induk segala batuan ialah magma. Magma adalah batuan cair pijar yang bersuhu tinggi dan mengandung berbagai unsur mineral dan gas. Kulit bumi atau litosfer tersusun oleh sekitar 90 jenis unsur kimia yang satu dengan lainnya membentuk persenyawaan yang disebut mineral.

Di dalam litosfer terdapat lebih dari 2000 mineral dan hanya 20 mineral yang terdapat dalam batuan. Mineral pembentuk batuan yang penting, yaitu Kuarsa (Si02), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-Al-Silikat), Biotit atau Mika Cokelat (K-Fe-Al-Silikat), Amphibol, Khlorit, Kalsit (CaC03), Dolomit (CaMgCO3), Olivin (Mg, Fe), Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Magnetik (Fe3O2), dan Limonit (Fe3OH2O).

Selain itu, litosfer juga terdiri atas dua bagian, yaitu lapisan Sial dan lapisan Sima. Lapisan Sial yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas logam silisium dan alumunium, senyawanya dalam bentuk SiO2 dan Al2O3. Pada lapisan sial (silisium dan alumunium) ini antara lain terdapat batuan sedimen, granit, andesit, jenis-jenis batuan metamorf, dan batuan lain yang terdapat di daratan benua. Lapisan Sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO2 dan MgO lapisan ini mempunyai berat jenis yang lebih besar daripada lapisan sial karena mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt.

Batuan pembentuk kulit bumi selalu mengalami siklus atau daur, yaitu batuan mengalami perubahan wujud dari magma, batuan beku, batuan sedimen, batuan malihan, dan kembali lagi menjadi magma. Secara berurutan batuan itu mengalami peristiwa sebagai berikut.

a. Daur batuan

Karena daerah sekitar magma itu dingin, maka magma itu juga mendingin. Secara lambat laun magma pun membeku. Tempat pembekuan itu, mungkin di permukaan bumi, mungkin pula di lapisan litosfer yang tidak begitu dalam, atau di dalam dapur magma bersama-sama dengan proses pembekuan magma seluruhnya. Karena itu, batuan yang berasal dan magma akan berbeda-beda pula. Semuanya dinamakan batuan beku.

Karena pengaruh atmosfer, maka batuan beku di permukaan bumi itu akan rusak, hancur, dan kemudian terbawa oleh aliran air, hembusan angin, atau gletser. Tidak jarang pula pada waktu hujan lebat, batuan yang hancur itu meluncur pada lereng yang curam karena gravitasi dan akhirnya batuan yang telah diangkut itu akan diendapkan di tempat baru. Akibatnya terbentuklah batuan endapan yang tertimbun di dataran rendah, sungai, danau, atau di laut.

Mungkin saja pada suatu masa, batuan beku dan batuan endapan mencapai suatu tempat yang berdekatan dengan magma sebagai akibat tenaga endogen. Karena persinggungan dengan magma itu, maka batuan sedimen dan batuan beku dapat berubah bentuknya dan lazim dinamakan batuan malihan (metamorf). Batuan malihan dapat juga terbentuk akibat tekanan yang berlaku pada batuan sedimen.

b. Klasifikasi batuan

Materi bumi terdiri atas benda padat, cair, dan gas. Pembahasan utama pada unsur materi bumi adalah terletak pada batuan sebagai unsur penyusun terbesar dari bumi. Secara umum komposisi batuan di permukaan bumi didasarkan atas jenis batuannya. Adapun jenis batuan yang mendominasi permukaan bumi, adalah batuan sedimen yang menutupi hampir 66% permukaan bumi, sedangkan 34% berupa batuan ekstursi (8%), batuan intrusi (9%), dan batuan metamorf (17%).

Dari tabel 4.1, tampak bahwa batuan sedimen banyak dijumpai di daratan Eropa. Hal ini dapat dipahami karena hampir semua daratan Eropa, terutama bagian daratan Timur jarang dijumpai adanya gunungapi, sehingga batuan ekstrusi dan intrusi jarang dijumpai. Dengan kata lain, batuan sedimen banyak dijumpai pada daerah-daerah yang sudah berumur tua. Bahan yang dijumpai adalah bahan yang sudah mengalami pelapukan lebih lanjut. Sedangkan batuan ekstrusi dan instrusi banyak dijumpai di daratan Asia, sebab kawasan Asia terutama Indonesia, Jepang, Filipina, dan Italia merupakan negara di daratan Asia yang berpotensi gunungapi. Batuan ekstursi dan intrusi akan dijumpai hanya pada kawasan-kawasan yang ada aktivitas vulkaniknya dan masih aktif.

Berdasarkan proses terjadinya, batuan dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut.

1) Batuan beku (Igneous rock)

Batuan beku atau Igneous Rock berasal dari bahasa latin Inis yang artinya api (fire). Batuan beku adalah batuan hasil pembentukan cairan magma, baik di dalam maupun di atas permukaan bumi, sehingga tekstur yang terbentuk sangat tergantung pada kondisi pembekuannya.

Magma panas yang bergerak dari dalam bumi ke permukaan, makin lama makin dingin dan akhirnya membeku. Batuan beku yang tidak mencapai permukaan bumi disebut batuan beku dalam atau batuan intrusi atau batuan plutonis. Proses pembekuan batuan plutonis berlangsung lambat, sehingga menghasilkan bentuk kristal-krital besar yang sering disebut pula tekstur phaneritis.

Sementara itu, ada pula pembentukan batuan setelah mencapai permukaan bumi, yang disebut batuan beku luar (batuan ekstrusi atau batuan vulkanis). Batuan ini cepat sekali membeku, sehingga jenis kristalnya besar, bersifat halus, dan sulit dilihat dengan mata. Batuan dengan mineral halus disebut tekstur aphanitis. Dengan demikian, batuan beku dibedakan atas:

a) batuan beku dalam atau plutonik;

b) batuan beku korok atau porfirik;

c) batuan beku luar (lelehan atau epusif).

Batuan plutonik adalah batuan yang terbentuknya berada jauh di dalam bumi (15 - 50 km). Karena letak pembentukannya dekat dengan astenosfer, maka pendinginan batuannya pun berjalan sangat lambat. Akibatnya, bentuk batuan yang dihasilkannya besar-besar dan memiliki kristal-kristal sempurna dengan bentuk tekstur holokristalin (semua komposisi disusun oleh Kristal sempurna).

Ciri-ciri batuan plutonik pada umumnya secara mudah dapat dilihat dari ukuran butirnya, beberapa sifat atau ciri-ciri batuan plutonik adalah sebagai berikut.

a) Umumnya berbutir lebih kasar dibandingkan batuan ekstrusi.

b) Jarang memperlihatkan struktur visikular (mengandung lubang-lubang benda gas).

c) Batuan dapat merubah batuan yang berbatasan pada semua sisinya.

Berdasarkan ukurannya (diameter), batuan plutonik dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu plutonik tabular dan plutonik masif.

Batuan beku plutonik tabular berukuran relatif kecil dan letaknya agak dekat ke permukaan bumi. Ada dua macam batuan beku plutonik, yaitu Sill dan Dike. Sill merupakan batuan plutonik tabular yang jika dilihat dari posisinya bersifat concordant selaras dengan lapisan batuan sekitarnya. Letaknya bisa mendatar, miring atau tegak sesuai arah lapisan. Sedangkan Dike merupakan batuan plutonik tabular yang jika dilihat dari posisinya bersifat discordant atau memotong lapisan batuan sekitarnya. Hal ini terjadi karena dorongan magma ketika memasuki lapisan batuan itu cukup kuat, sehingga batuan sulit sekali untuk dihancurkan.

Batuan beku yang berupa plutonik masif berukuran lebih besar daripada plutonik tabular dan letaknya agak dalam. Plutonik masif terbagi atas lakolit dan batolit. Berdasarkan posisinya selalu concordant atau selaras dengan lapisan batuan di sekitarnya, karena ketika memasuki lapisan tersebut mengalir secara perlahan-lahan lewat retakan-retakan lapisan batuan. Secara umum lakolit dapat ditemukan di bawah suatu bentuk lahan dome (bentuk kubah). Ukurannya relatif kecil bila dibandingkan dengan batolit. Batolit banyak dijumpai di bagian dalam dan posisinya discordant dengan lapisan di sekitarnya. Ukurannya sangat besar, sehingga dasarnya sulit diketahui lagi. Permukaan Batolit yang tersingkap (outcrop) minimal 100 km2, pada umumnya bertekstur granitis.

Batuan korok atau gang, terbentuk di antara batuan dalam dan batuan leleran dalam korok-korok atau gang-gang. Batuan yang terbentuk adalah batuan gang atau batuan korok yag disebut juga batuan hypoabisik. Itulah sebabnya batuan ini terdiri atas kristal besar, kristal kecil, dan bahkan ada yang tidak mengkristal, misalnya bahan amorf. Contohnya: granit fosfir.

Batuan beku luar, yaitu batuan beku yang terjadi di atas permukaan atau kulit bumi. Proses terjadinya diawali dari magma yang keluar sampai ke permukaan bumi, kemudian terpengaruh oleh berbagai faktor yang ada di permukaan bumi, misalnya temperatur udara, air dan angin. sehingga temperature dari magma tersebut akan turun cepat sekali, maka ketika magma tersebut membeku hanya terbentuk kristal-kristal kecil, dan sebagian ada yang sama sekali tidak mempunyai kristal (amorf). Contoh batuan beku luar yang terdiri dari kristal-kristal kecil misalnya andesit dan riolit, sedangkan contoh yang tak mempunyai kristal atau amorf, misalnya batu apung dan batu kaca. 

Ciri-ciri batuan beku luar (vulkanik), antara lain sebagai berikut:

a)      Pada umumnya mempunyai butir kristal yang halus, bahkan amorf.

b) Sebagian memperlihatkan struktur visikular artinya sebagian dari batuan beku luar memperlihatkan adanya lubang-lubang bekas materi gas yang terperangkap.

c)      Kristal mineral batuannya menunjukan tekstur aphanitis (kristal yang halus dan amorf).

Untuk membedakan batuan beku dengan batuan lainnya terdapat tiga ciri utama, yaitu:

a)      tidak mungkin mengandung fosil;

b)      teksturnya padat, mampat serta strukturnya homogen dengan bidang permukaan ke semua arah sama;

c)      susunan sesuai dengan pembentukannya.

Beberapa jenis batuan beku penting yang banyak terdapat di alam adalah sebagai berikut.

a) Granit

Granit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, berwarna terang, mempunyai banyak warna umumna putih, kelabu, merah jambu atau merah. Warna ini disebabkan oleh variasi warna dari mineral feldspar. Granit terbentuk jauh di dalam bumi dan tersingkap di permukaan bumi karena adanya erosi dan tektonik. Granit merupakan batuan yang banyak terdapat di alam.

Di Indonesia, granit terdapat di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Irian Jaya (Papua), dan lain-lain. Granit dapat digunakan sebagai bahan pengeras jalan, pondasi, galangan kapal, dan bahan pemoles lantai, serta pelapis dinding.

b) Granodiorit

Granodiorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, berwarna terang, menyerupai granit. Granodiorit dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan lain-lain. Granodiorit banyak terdapat di alam dalam bentuk batolit, stock, sill dan retas yang tersebar di Bukit Barisan, Sumatera.

c) Diorit

Diorit adalah batuan beku dalam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang, warnanya agak gelap. Diorit merupakan batuan yang banyak terdapat di alam. Di Jawa Tengah banyak terdapat di kota Pemalang dan Banjarnegara. Diorit dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan lain-lain.

d) Andesit

Andesit adalah batuan leleran dari diorit, mineralnya berbutir halus, komposisi mineralnya sama dengan diorit, warnanya kelabu. Gunung api di Indonesia umumnya menghasilkan batuan andesit dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan andesit yang banyak mengandung hornblende disebut andesit hornblenda, sedangkan yang banyak mengandung piroksin disebut andesit piroksin. Batuan ini banyak digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konstruksi beton, dan lain-lain. Adapun yang berstruktur lembaran banyak digunakan sebagai batu tempel.

e) Gabro

Gabro adalah batuan beku dalam yang umumnya berwarna hitam, mineralnya berbutir kasar hingga sedang. Dapat digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, dan yang dipoles sangat disukai karena warnanya hitam, sehingga baik untuk lantai atau pelapis dinding. Di Pulau Jawa, batuan ini terdapat di Selatan Ciletuh, Pegunungan Jiwo, Serayu, dan Pemalang.

f) Basal

Basal adalah batuan leleran dari gabro, mineralnya berbutir halus, berwarna hitam. Gunungapi di Indonesia umumnya menghasilkan batuan basal dalam bentuk lava maupun piroklastika. Batuan ini banyak digunakan untuk pengeras jalan, pondasi, bendungan, konstruksi beton, dan lain-lain. Basal yang berstruktur lembaran banyak digunakan sebagai batu tempel. Basal umumnya berlubang-lubang akibat bekas gas, terutama pada bagian permukaannya.

g) Batukaca (obsidian)

Batukaca adalah batuan yang tidak mempunyai susunan dan bangun Kristal (metamorf). Batukaca terbentuk dari lava yang membeku tiba-tiba, dan banyak terdapat di sekitar gunungapi. Pada umumnya berwarna coklat, kelabu, kehitaman atau tidak berwarna (putih seperti kaca).

Batukaca yang dihancurkan dengan ukuran kecil dan dicampur dengan semen, dapat dibuat granit buatan. Di zaman purba, batuan ini banyak digunakan untuk membuat mata lembing, mata panah, dan lain-lain.

h) Batuapung

Batuapung dibentuk dari cairan lava yang banyak mengandung gas. Dengan keluarnya gas dari cairan lava akan menimbulkan lubang-lubang atau gelembung-gelembung pada lava yang telah

membeku. Lubang-lubang ini berbentuk bola, ellips, silinder atau tak teratur bentuknya. Dengan adanya lubang-lubang ini membuat batuapung jadi ringan. Di Indonesia batuapung yang terkenal dihasilkan oleh Gunung Krakatau. Demikian juga batuapung dapat dibuat dengan cara memanaskan batuan obsidian hingga gasnya keluar.

i) Konglomerat

Konglomerat adalah batuan sedimen yang tersusun dari bahan-bahan dengan ukuran berbeda dan bentuk membulat yang direkat menjadi batuan padat. Bentuk fragmen yang membulat akibat adanya aktivitas air, umumnya terdiri atas mineral atau batuan yang mempunyai ketahanan dan diangkut jauh dari sumbernya.

Di antara fragmen-fragmen konglomerat diisi oleh sedimen-sedimen halus sebagai perekat yang umumnya terdiri atas Oksida Besi, Silika, dan Kalsit. Fragmen-fragmen konglomerat dapat terdiri atas satu jenis mineral atau batuan atau beraneka macam campuran. Seperti halnya breksi, sifatnya yang heterogen menjadikan berwarna-warni. Konglomerat umumnya diendapkan pada air dangkal.

2) Batuan sedimen

Batuan sedimen dinamakan juga batuan endapan adalah batuan yang terjadi karena pengendapan materi hasil erosi. Sekitar 80% permukaan benua tertutup oleh batuan sedimen. Materi hasil erosi terdiri atas berbagai jenis partikel, yaitu ada yang halus, kasar, berat, dan ada juga yang ringan. Cara pengangkutannya pun bermacam-macam seperti terdorong (traction), terbawa secara melompat-lompat (saltation), terbawa dalam bentuk suspensi, dan ada pula yang larut (salution).

Klasifikasi batuan endapan bergantung pada kriteria yang dipakai. Berdasarkan proses pengendapannya, batuan sedimen dapat dibedakan atas batuan sedimen klastik, batuan sedimen kimiawi, dan batuan sedimen organik.

a) Batuan sedimen klastik

Batuan sedimen klastik, adalah sedimen yang susunan kimianya sama dengan susunan kimia batuan asal. Artinya, batuan itu ketika diangkut hanya mengalami penghancuran secara mekanik dari besar menjadi kecil. Batu gunung yang membukit itu akibat pelapukan, hancur berkepingkeping. Kepingan itu diangkut air hujan, longsor atau berguling-guling di lereng dan masuk ke sungai. Arus sungai membanting-banting batu itu sehingga menjadi kerikil, pasir, dan lumpur yang kemudian mengendapkannya di tempat baru. Ada juga yang disebut batuan sedimen non klastik dibedakan atas dasar komposisinya. Sedimen non klastik yang utama adalah batu gamping dan dolomit. Batuan non klasik sebagai hasil evaporit (menguap) antara lain batu garam, denhidrit dan gypsum sedangkan dari unsur organik ialah batubara.

b) Batuan sedimen kimiawi

Jika dalam pengendapan itu terjadi proses kimia, seperti pelarutan, penguapan, oksidasi, dehidrasi, dan sebagainya, hasilnya dinamakan batuan sedimen kimiawi, contohnya hujan di gunung kapur. Air hujan yang mengandung CO2 meresap ke dalam retakan halus (diaklas) pada batu gamping (CaCO3). Air itu melarutkan gamping yang dilaluinya menjadi larutan air kapur atau Ca(HCO3)2. Aliran larutan kapur itu akhirnya sampai ke atap gua kapur. Tetesan air kapur itu membentuk stalaktit di atap gua dan stalagmit di dasar gua. Terjadinya stalaktit dan stalagmit akibat pelarutan dan penguapan H20 dan CO2 pada waktu air kapur menetes. Kedua bentukan sedimen kapur tersebut disebut batuan sedimen kimiawi.

c) Batuan sedimen organik

Batuan sedimen organik, terjadi karena selama proses pengendapannya mendapat bantuan dari organisme, yaitu sisa, rumah atau bangkai binatang laut yang tertimbun di dasar laut seperti kerang, terumbu karang, tulang belulang, kotoran burung guano yang menggunung di Peru, lapisan humus di hutan, dan sebagainya.

Berdasarkan tenaga alam yang mengangkutnya, batuan sedimen dapat dibagi menjadi empat golongan yaitu sebagai berikut.

a)     Batuan sedimen aerik atau aeolis, pengangkutannya oleh angin. Contoh: tanah los, tanah tuf, dan tanah pasir di gurun.

b)      Batuan sedimen glasial, pengangkutannya oleh es. Contohnya: moraine.

c)      Batuan sedimen aquatik, pengangkutannya dibantu oleh air yang mengalir.

d)      Batuan sedimen marin, pengangkutannya oleh tenaga air laut.

3) Batuan malihan (Metamorf)

Batuan malihan adalah batuan hasil ubahan dari batuan asal (batuan beku, batuan endapan, dan batuan malihan) akibat proses metamorfosis. Proses metamorfosis, yaitu suatu proses yang dialami batuan asal akibat adanya tekanan atau temperatur yang meningkat atau tekanan dan temperatur yang sama-sama meningkat.

Ada tiga jenis batuan malihan, yaitu sebagai berikut:
a)    Metamorfik termik (kontak), terbentuk karena adanya kenaikan suhu yang berarti, seperti batu pualam atau marmer.
b)  Metamorfik dinamik (sintektonik), pembentukan batuan yang disebabkan oleh penambahan tekanan tinggi, biasanya akibat gaya tektonik. Jenis metamorfisa ini banyak dijumpai pada daerah-daerah patahan dan lipatan yang luas di dunia. Misalnya, batu sabak dan batubara.
c)    Metamorfik termik pneumatolitik, pembentukan batuan akibat adanya penambahan suhu disertai masuknya zat bagian magma ke dalam batuan itu. Misalnya, azurit mineral (pembawa tembaga), topas, dan turmalin (batu permata)

c. Mineral

Mineral adalah sebagian besar zat-zat hablur (kristal) yang ada dalam kerak bumi dan bersifat homogon, baik fisik maupun kimiawi. Sebagian besar mineral terdapat dalam bentuk padat, akan tetapi ada juga mineral yang berbentuk cair atau gas. Setiap jenis mineral menunjukkan sikap yang berbeda-beda terhadap gaya pelapukan dari luar. Ada mineral yang mudah lapuk, tetapi ada juga mineral yang sukar terlapukkan.

Mineral akan dengan mudah diidentifikasi dengan memerhatikan beberapa sifat fisiknya yaitu warna, kilap, bentuk, kekerasan, belahan, dan berat jenisnya.

2. Bentuk-bentuk muka bumi

Bentuk permukaan bumi bersifat dinamis artinya dari waktu ke waktu terus mengalami perkembangan dan perubahan. Secara umum bentuk permukaan bumi tidaklah rata, dengan pengertian lain terdapat bentuk permukaan yang tinggi/terjal ada pula yang rendah/landai. Tinggi rendahnya permukaan bumi disebut relief. Ilmu yang mempelajari bentuk-bentuk muka bumi disebut geomorfologi.

Perubahan bentuk muka bumi secara alami dipengaruhi oleh tenaga alami yaitu tenaga endogen dan eksogen.

Tenaga endogen meliputi vulkanisme (aktivitas gunung api), tektonisme (aktivitas gerakan lapisan bumi), dan gempa, sedangkan tenaga eksogen meliputi kekuatan angin, air, dan gletser.

a. Bentuk muka bumi akibat tenaga endogen

Tenaga endogen adalah tenaga yang berasal dari dalam perut bumi. Tenaga endogen meliputi tektonisme, vulkanisme, dan gempa.

1) Tektonisme

Tektonisme adalah tenaga dari dalam bumi yang mengakibatkan perubahan letak (dislokasi) atau perubahan bentuk (deformasi) kulit bumi. Sebagaimana kita ketahui bahwa permukaan bumi terbentuk dari lapisan batuan yang disebut kulit bumi atau litosfer. Kulit bumi mempunyai ketebalan relatif sangat tipis, sehingga mudah pecah-pecah menjadi potongan-potongan kulit bumi yang tak beraturan yang disebut lempeng tektonik. Lempeng-lempeng tektonik ini terus bergerak, baik secara horizontal maupun vertikal karena pengaruh arus konveksi dari lapisan di bawahnya (astenosfer). Mengenai jenis gerakan lempeng tentunya sudah kamu pahami pada pelajaran sebelumnya di bab 2 tentang sejarah pembentukan bumi.

Berdasarkan luas dan waktu terjadinya, gerakan lempeng tektonik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gerak epirogenetik dan gerak orogenetik.

Gerak epirogenetik, adalah gerak atau pergeseran lapisan kerak bumi yang relatif lambat dan berlangsung dalam waktu yang lama, serta meliputi daerah yang luas. Contoh: penenggelaman benua Gondwana menjadi Sesar Hindia. Gerak epirogentik dapat dibedakan menjadi dua yaitu sebagai berikut:

1) Epirogentik positif, yaitu gerak turunnya daratan sehingga kelihatannya permukaan air laut yang naik. Contoh: Turunnya pulau-pulau di Indonesia bagian timur (Kepulauan Maluku dari pulau-pulau barat daya sampai ke pulau Banda)
2)    Epirogentik negatif, yaitu gerak naiknya daratan sehingga kelihatannya permukaan air yang turun. Contoh: naiknya Pulau Buton dan Pulau Timor.

Gerak orogenetik, ialah proses pembentukan pegunungan. Proses orogenesis meliputi luas areal yang relatif sempit dan salam waktu yang relatif singkat, dibandingkan epirogenesis. Contoh: pembentukan pegunungan-pegunungan yang ada di bumi ini, seperti Pegunungan Andes, Rocky Mountain, Sirkum Mediterania, dan sebagainya.

Gerak orogenetik menyebabkan tekanan horizontal dan vertikal di kulit bumi, yang mengakibatkan terjadinya dislokasi atau berpindah-pindahnya letak lapisan kulit bumi. Peristiwa ini dapat menimbulkan lipatan dan patahan.

Proses lipatan (Folded process), yaitu suatu bentuk kulit bumi berbentuk lipatan (gelombang) yang terjadi karena adanya tenaga endogen yang arahnya mendatar dari dua arah berlawanan, sehingga lapisan-lapisan batuan di sekitarnya terlipat dan membentuk puncak lipatan (antiklin) serta lembah lipatan (sinklin). Fenomena ini dapat kamu saksikan apabila melewati jalan yang menerobos dua bukit, maka nampak pada sisi kiri kanan jalan singkapan kerak bumi berupa lapisan bergelombang, ada bagian yang naik dan ada pula yang turun. Itulah salah satu gejala lipatan.

Apabila terbentuk beberapa puncak lipatan disebut antiklinorium dan beberapa lembah lipatan disebut sinklinorium. Macam-macam lipatan yang dikenal yaitu lipatan tegak, lipatan miring, lipatan menggantung, lipatan rebah, lipatan lsoklin, dan lipatan kelopak. Contoh pegunungan lipatan ini adalah pegunungan tua, seperti pegunungan Ural yang terjadi pada zaman primer. Pegunungan muda, seperti pegunungan Mediteranian dan sirkum Pasifik yang terjadi pada zaman tersier.

Bentuk atau morfologi hasil tenaga tektonisme lainnya adalah patahan atau sesar. Bentuk alam ini terjadi karena adanya proses pematahan (fault process) pada lapisan kulit bumi. Prosesnya terjadi sangat cepat, sehingga lapisan-lapisan yang terkena tekanan tidak sempat lagi melipat, melainkan timbul retakan dan patah.

Bentuk patahan dapat dibedakan berdasarkan arah dan kekuatan tenaga tekanan, sebagai berikut:

1)   Adanya tenaga endogen yang arahnya mendatar dan saling menjauh satu sama lain, sehingga pada bongkah batuan terjadi retakan-retakan dan akhirnya patah membentuk bagian yang merosot (graben atau slenk dan bagian yang menonjol (horst);

2)      Adanya tenaga endogen yang berarah vertikal;

3)  Adanya dua buah tenaga endogen mendatar yang berlawanan arah, sehingga menimbulkan pergeseran batuan, yang disebut sesar mendatar.

Alur akibat pecahnya batuan pada proses patahan disebut alur patahan. Alur patahan yang besar bisa sampai ke batuan di bawah tanah yang dalam dan merentang sepanjang benua. Alur patahan terbesar di dunia, sama seperti gempa bumi terkuat, bisa ditemukan di dekat tipe lempeng.

Beberapa patahan besar membelah tanah saat mereka bergerak, mendorong naik wilayah daratan, atau membuatnya amblas. Setelah gempa bumi, saat energi dilepaskan, kumpulan batuan di kedua sisi patahan terkunci menjadi satu di posisinya yang baru.

Tekanan dan tegangan yang menyebabkan gempa bumi yang pertama sering terulang dan terus bertambah hingga menyebabkan gempa bumi.

Salah satu relief geologis yang paling terkenal di dunia adalah Patahan San Andreas yang membelah Pantai Pasifik di California, Amerika Serikat. Panjang patahan horizontal ini adalah 1.200 km. Patahan ini membentuk sebagian dari batas antara Lempeng Pasifik dan Lempeng Amerika Utara. Kedua lempeng ini secara terus menerus bergeser ke arah berlawanan dengan jarak sekitar lima sentimeter setahun. Banyak alur patahan yang lebih kecil membelah wilayah ini dan sebagiannya berhubungan dengan San Andreas. Daerah ini adalah salah satu wilayah gempa berkekuatan besar di dunia. Lebih dari 20.000 gempa tercatat setiap tahun.

Patahan San Andreas terlihat jelas dari udara. Patahan ini seperti goresan luka yang dalam di permukaan bumi. Para ilmuwan memperkirakan bahwa kedua ujung retakan yang terletak di Tanjung Mendocino di utara San Francisco dan Lembah Imperial di Selatan Los Angeles, adalah tempat yang paling berbahaya.

2) Vulkanisme

Vulkanisme adalah peristiwa yang berhubungan dengan pembentukan gunungapi, yaitu pergerakan magma dari dalam litosfera yang menyusup ke lapisan yang lebih atas atau sampai ke permukaan bumi. Di dalam litosfer, magma menempati suatu kantong yang dinamakan dapur magma (Batholit). Kedalaman dan besar dapur magma itu sangat bervariasi. Ada dapur magma yang letaknya sangat dalam dan ada pula yang dekat dengan permukaan bumi.

Perbedaan letak ini merupakan penyebab perbedaan kekuatan letusan yang terjadi. Pada umumnya, dapur magma yang dalam menimbulkan letusan yang lebih kuat daripada yang letaknya dangkal.

Magma dapat diartikan sebagai bahan-bahan silikat pijar yang terdiri atas bahan padat (batuan), cairan, dan gas yang berada di dalam lapisan kulit bumi (litosfer).

Berbagai macam gas yang terkandung dalam magma antara lain uap air, Oksida Belerang (SO2), Gas Hidrokarbon atau Asam Klorida (HCL), Gas Hidrosulfat atau Asam Sulfat (H2SO4). Aktivitas magma disebabkan oleh tingginya suhu magma dan banyaknya gas yang terkandung di dalamnya.

Ada dua bentuk gerakan magma yang berhubungan dengan vulkanisme, yaitu intrusi dan ekstrusi magma.

a) Intrusi magma

Intrusi magma yaitu terobosan magma ke dalam lapisan-lapisan litosfera, tetapi tidak sampai ke permukaan bumi. Intrusi magma dapat dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut:

(1)   Bathalit, yaitu dapur magma.

(2)   Intrusi datar (sill atau lempeng intrusi), yaitu magma yang menyusup di antara dua lapisan batuan, mendatar dan pararel dengan lapisan batuan tersebut.

(3)   Lakolit, yaitu magma yang menerobos di antara lapisan bumi paling atas. Bentuknya seperti lensa cembung atau kue serabi.

(4)   Gang (korok), yaitu batuan hasil intrusi magma yang menyusup dan membeku di sela-sela lipatan (korok).

Diaterma adalah lubang (pipa) di antara dapur magma dan kepundan gunungapi yang bentuknya seperti silinder memanjang.

Bentukan hasil intrusi magma merupakan sumber mineral yang mempunyai arti penting secara ekonomi. Sebab di daerah intrusi itu seringkali didapati berbagai mineral seperti intan, tembaga, besi, emas, perak dan mineral logam serta non logam lainnya.

b) Ekstrusi magma

Ekstrusi magma, yaitu proses keluarnya magma dari dalam bumi sampai kepermukaan bumi. Materi hasil ekstrusi magma dapat berupa:

(1)   Lava, yaitu magma yang keluar sampai ke permukaan bumi dan mengalir ke permukaan bumi.

(2)   Lahar, yaitu material campuran antara lava dengan materi-materi yang ada di permukaan bumi berupa pasir, kerikil, debu, dan lain-lain dengan air sehingga membentuk lumpur.

(3)   Eflata dan piroklastika yaitu material padat berupa bom, lapili, kerikil, dan debu vulkanik.

(4)   Ekhalasi (gas) yaitu material berupa gas asam arang seperti fumarola (sumber uap air dan zat lemas), solfatar (sumber gas belereng), dan mofel (gas asam arang).

Ekstrusi identik dengan erupsi atau letusan gunungapi yang dapat dibedakan menjadi dua, yaitu erupsi efusif dan eksplosif.

(1)   Erupsi efusif, yaitu erupsi berupa lelehan lava melalui retakan atau rekahan atau lubang kawah suatu gunungapi

(2)   Erupsi eksplosif, yaitu erupsi berupa ledakan dengan mengeluarkan bahan-bahan padat (Eflata/Piroklastika) berupa bom, lapili, kerikil, dan debu vulkanik bersama-sama dengan gas dan fluida.

Berdasarkan tempat keluarnya magma, erupsi dapat dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut:

(1)   Erupsi linear, yaitu peristiwa keluarnya magma melalui celah atau retakan yang memanjang, sehingga membentuk deretan gunungapi.

(2)  Erupsi areal, yaitu letusan yang terjadi jika letak magma dekat dengan permukaan bumi, kemudian magma membakar dan melelehkan lapisan batuan yang berada di atasnya sehingga membentuk lubang yang besar di permukaan bumi.

(3)   Erupsi sentral, jika letusan yang terjadi keluar melalui sebuah lubang yang membentuk gunungapi yang terpisah-pisah. Erupsi sentral menghasilkan tiga bentuk gunung api, yaitu sebagai berikut.

(a)   Gunungapi perisai (Shield Volcanoes), yaitu sebuah gunung api yang beralas luas dan berlereng landai, merupakan hasil erupsi efusif magma yang cair. Contohnya, gunungapi yang tersebar di kepulauan Hawaii.

(b)   Gunungapi maar, merupakan hasil erupsi eksplosif yang tidak terlalu kuat dan hanya sekali saja. Contohnya, Gunung Lamongan Jawa Timur dengan kawahnya Klakah.

(c)  Gunungapi strato atau kerucut, merupakan hasil campuran, efusif dan eksplosif yang berulang kali. Gunungapi ini berbentuk kerucut dan badannya berlapis-lapis. Akibat erupsi yang berpindah-pindah pusatnya, menyebabkan di sana sini terbentuk kerucut-kerucut gunungapi, sehingga bentuk gunungapi tersebut tidak teratur. Sebagian besar gunungapi di Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara dan Maluku termasuk gunungapi kerucut. Misalnya Gunung Kerinci, Merapi, Ciremai, Semeru, Batur, Tangkuban Perahu, dan Gunung Fujiyama di Jepang.

(d)  Erupsi freatik, yaitu letusan yang berasal dari dalam lapisan litosfer akibat meningkatnya tekanan uap air.

Pada umumnya bentuk gunung api di Indonesia adalah strato (kerucut). Gunungapi yang pernah meletus, umumnya berpuncak datar. Oleh karena itu, di Indonesia sering terjadi peristiwa gunung meletus. Magma yang keluar ke permukaan bumi dapat berupa padat, cair, dan gas. Material yang dikeluarkan oleh gunungapi tersebut, antara lain:

(1)  Eflata (material padat) berupa lapili, kerikil, pasir, dan debu. Lava dan lahar berupa material cair.

(2)   Ekshalasi (gas) berupa nitrogen belerang dan gas asam.

Tipe letusan gunungapi ditentukan berdasarkan kedalaman dapur magma, volume dapur magma, dan kekentalan (Viscositas) magma. Viscositas magma bergantung pada susunan dan tingginya suhu. Semakin tinggi suhunya maka semakin besar viscositasnya.

Menurut tipe letusannya, gunungapi dapat dibedakan seperti yang dijelaskan berikut ini.

(1)   Tipe Hawaii

Tipe ini mempunyai ciri, yaitu lava cair yang mengalir keluar (letusan air mancur). Contoh, Gunung Mauna Loa di Kepulauan Hawaii.

(2)   Tipe Stromboli

Tipe stromboli mempunyai ciri-ciri yaitu seringnya terjadi letusan-letusan kecil yang tidak begitu kuat, namun terus-menerus, dan banyak mengeluarkan efflata. Contoh, Gunung Vesuvius di Italia, Gunung Raung di Jawa, dan Gunung Batur di Bali.

(3)   Tipe Vulkano

Tipe vulkano mempunyai ciri-ciri, yaitu cairan magma yang kental dan dapur magma yang bervariasi dari dangkal sampai dalam, sehingga memiliki tekanan yang sedang sampai tinggi. Tipe ini merupakan tipe letusan gunung api pada umumnya. Contoh, Gunung Semeru di Jawa Timur

(4)  Tipe Perret

Tipe perret termasuk tipe yang sangat merusak karena ledakannya sangat dahsyat. Ciri utama tipe ini ialah letusan tiangan, gas yang sangat tinggi, dan dihiasi oleh awan menyerupai bunga kol di ujungnya. Contoh, letusan Gunung Krakatau pada tahun 1883 merupakan tipe perret yang letusannya paling kuat dengan fase gas setinggi 50 km. Karena letusannya sangat hebat, menyebabkan puncak gunung menjadi tenggelam dan merosotnya dinding kawah, kemudian membentuk sebuah kaldera.

(5)   Tipe Merapi

Lava kental yang mengalir keluar perlahan-lahan dan membentuk sumbat kawah adalah ciri-ciri tipe Merapi. Karena tekanan gas dari dalam semakin kuat, maka kawah tersebut terangkat dan bagian luarnya pecah-pecah disertai awan panas yang membahayakan penduduk.

(6)   Tipe St. Vincent

Tipe letusan ini merupakan tipe letusan dengan lava yang kental, tekanan gas sedang, dan dapur magma yang dangkal. Contohnya, Gunung Kelud dan St. Vincent.

(7)   Tipe Pelle

Tipe letusan yang dicirikan dengan lava kental, tekanan gas tinggi, dan dapur magma yang dalam. Contohnya, Gunung Montagne Pelee di Amerika Tengah.

Perlu kamu ketahui bahwa suatu gunungapi yang akan meletus memperlihatkan tanda-tanda yang dapat dicirikan, sebagai berikut:

a)      Suhu di sekitar gunung naik

b)      Mata air menjadi kering

c)      Sering mengeluarkan suara gemuruh dan kadang-kadang disertai getaran (gempa)
Tumbuhan di sekitar gunung menjadi layu, dan binatang di sekitar gunung bermigrasi.

Tanda-tanda tersebut di atas, menandakan intrusi magma yang terus mendesak ke permukaan, apabila desakan ini cukup kuat, maka yang terjadi adalah letusan gunungapi. Setelah terjadi letusan gunung itu mengalami istirahat, tetapi aktifitas gunung tersebut masih berlangsung, 

sehingga suatu saat dapat mengeluarkan suatu tanda-tanda aktif kembali. Peristiwa vulkanik yang terdapat pada gunungapi setelah meletus (postvulkanik), antara lain terdapatnya sumber gas H2S, H2O, dan CO2 sumber air panas atau geyser.

Fenomena bentuk permukaan bumi tidak hanya terjadi selama proses vulkanisme, tetapi memperlihatkan juga bentukan lain dari pasca vulkanik atau post vulkanik, yaitu suatu fase (massa) pada sebuah gunung berapi tidak memperlihatkan gejala-gejala keaktifannya. Tanda-tanda gejala pasca vulkanik antara lain sebagai berikut:

(1)   Terdapatnya sumber air panas yang banyak mengandung mineral, terutama belerang, seperti di Ciater dan Cipanas Jawa Barat; serta Batu Raden Jawa Tengah.

(2)   Terdapatnya geyser, yaitu semburan air panas yang keluar secara berkala dari celah-celah batuan, seperti di Cisolok (Sukabumi, Jawa Barat), The Old Faithfull Geyser di Taman Nasional Yellow Stone (USA);

(3)   Terdapatnya ekshalasi (sumber gas) berupa: fumarola (sumber uap air dan zat lemas); solfatar (sumber gas belereng); dan mofel (sumber gas asam arang).

Keberadaan gunung berapi di suatu daerah, selain menimbulkan dampak negatif berupa bencana, seperti letusan, gas beracun dan tanah longsor yang selalu mengancam penduduk sekitarnya, ternyata dapat pula membawa dampak positif berupa manfaat yang sangat besar bagi kehidupan, antara lain sebagai berikut:

(1) Sebagai sumber energi, sebab sumber panas dari gunung berapi dapat dijadikan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) seperti yang terdapat di Gunung Kamojang di Jawa Barat dan Gunung Dieng di Jawa Tengah.

(2)   Sebagai sumber mineral dan bahan galian, seperti intan, timah, tembaga, belerang, dan batuapung.

(3) Sebagai obyek wisata dan olahraga, misalnya hiking, climbing, laying gantung, dan bersepeda gunung.

(4)   Sebagai daerah pertanian yang subur, hal ini disebabkan material yang dikeluarkan oleh gunung berapi banyak mengandung unsur dan mineral yang dapat membuat tanah di sekitarnya menjadi subur dan mengalami peremajaan.

(5) Sebagai daerah hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi karena adanya penghalang berupa gunung atau pegunungan, sehingga daerah gunung berapi merupakan tempat yang berfungsi hidrologis bagi daerah sekitarnya.

(6) Sebagai sumber plasma nutfah, karena variasi ketinggian secara vertical dari gunung berapi dapat mengakibatkan plasma nutfah yang hidup menjadi sangat bervariasi pula.

(7)   Sebagai sanatorium untuk penderita penyakit tertentu, sebab gunung ataupun pegunungan mempunyai udara yang sejuk dan segar.

3) Gempa bumi

Gempa bumi adalah getaran yang berasal dari dalam bumi yang merambat sampai ke permukaan bumi yang disebabkan oleh tenaga endogen.

Ilmu yang secara khusus mempelajari gempa disebut seismologi, sedangkan ilmuwan yang mengkhususkan diri untuk mempelajari gempa disebut seismolog. Alat yang digunakan untuk mengukur dan mencatat kekuatan getaran gempa disebut seismograf atau seismometer. Jadi, dengan alat ini akan diketahui besarnya kekuatan getaran gempa dan lamanya gempa.

Para pakar seismologi telah mengembangkan tata cara penggunaan informasi tentang gempa bumi. Permukaan bumi terbentuk dari lapisan batuan paling luar yang disebut kerak bumi. Kerak bumi yang pecah membentuk potonganpotongan besar yang saling berpasangan. Potongan-potongan ini disebut lempeng. Lempeng ini bergerak perlahan dengan saling bergesekan, menekan, dan mendesak bebatuan. Akibatnya, tekanan bertambah besar. Jika tekanannya besar, maka bebatuan bawah tanah akan pecah dan terangkat. Pelepasan tekanan ini merambatkan getaran yang menyebabkan gempa bumi. Setiap tahun, terjadi sekitar 11 juta gempa bumi dan 34.000 nya cukup kuat untuk kita rasakan.

Beberapa gempa terbesar di dunia terjadi karena proses subduksi. Dalam proses ini, terjadi tumbukan antara dua lempeng, dengan salah satu lempeng kerak terdorong ke bawah lempeng yang lain. Biasanya, lempeng samudera di laut menumbuk lempeng benua yang lebih tipis di darat. Lempeng samudera yang jatuh dan bergesekan dengan lempeng di atasnya dapat melelehkan kedua bagian lempeng tersebut. Akibat tumbukan ini dapat menghasilkan gunungapi dan menyebabkan gempa bumi.

Agar bisa membaca peta informasi gempa, kita harus mengenal beberapa istilah yang biasa dipergunakan dalam peta gempa, yaitu sebagai berikut:

a)  Hiposentrum, yaitu titik pusat terjadinya gempa yang terletak di lapisan bumi bagian dalam.

b)    Episentrum, yaitu titik pusat gempa bumi yang terletak di permukaan bumi, tegak lurus dengan hiposentrum.

c)      Fokus, yaitu jarak antara hiposentrum dengan episentrum.

d)    Isoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah-daerah yang mengalami intensitas getaran gempa yang sama besarnya.
e)      Pleistoseista, yaitu garis pada peta yang menunjukkan daerah yang paling kuat menerima goncangan gempa. Daerah tersebut terletak di sekitar episentrum.
f)      Homoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah yang menerima getaran gempa yang pertama pada waktu yang bersamaan.

a) Klasifikasi gempa

Gempa dapat diklasifikasikan berdasarkan faktor penyebabnya, kedalaman hiposentrum, jarak episentral, dan letak pusat gempa.

(1)   Berdasarkan faktor penyebabnya
(a)    Gempa bumi runtuhan (Fall Earthquake) Gempa ini terjadi akibat runtuhnya batu-batu raksasa di sisi gunung, atau akibat runtuhnya gua-gua besar. Radius getaran tidak begitu besar atau tidak terasa.
(b)  Gempa bumi vulkanik (Volcanic Earthquake) Gempa ini terjadi akibat aktivitas gunung api. Dalam banyak peristiwa, gempa bumi ini mendahului erupsi gunung api, tetapi lebih sering terjadi secara bersamaan. Getaran gempa vulkanik lebih terasa dibandingkan getaran gempa runtuhan, getarannya terasa di daerah yang lebih luas.
(c)  Gempa bumi tektonik (Tectonic Earthquake) Gempa ini terjadi akibat proses tektonik di dalam litosfer yang berupa pergeseran lapisan batuan tua terjadi dislokasi. Gempa ini memiliki kekuatan yang sangat besar dan meliputi daerah yang sangat luas.
(2)   Berdasarkan bentuk episentrum
(a)  Gempa linear, yaitu gempa yang episentrumnya berbentuk garis. Gempa tektonik merupakan gempa linear. Salah satu akibat tektonisme adalah patahan.
(b)  Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya berupa titik. Gunung api pada erupsi sentral adalah sebuah titik letusan, demikian juga runtuhan retak bumi

(3)   Berdasarkan kedalaman hiposentrum
(a)  Gempa dangkal, memiliki kedalaman hiposentrumnya kurang dari 100 km di bawah permukaan bumi.
(b)  Gempa menengah, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 100 km-300 km di bawah permukaan bumi.
(c)  Gempa dalam, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 300- 700 km di bawah ermukaan bumi. Sampai saat ini tercatat gempa terdalam 700 km
(4)   Berdasarkan jarak episentrum
(a)   Gempa setempat, berjarak kurang dari 10.000 km.
(b)   Gempa jauh, berjarak 10.000 km.
(c)    Gempa jauh sekali, berjarak lebih dari 10.000 km.
(5)   Berdasarkan letak pusat gempa
(a)  Gempa laut, terjadi jika letak episentrumnya terletak di dasar laut atau dapat pula dikatakan episentrumnya terletak di permukaan laut. Gempa ini terjadi karena getaran permukaan dirambatkan di permukaan laut bersamaan dengan yang dirambatkan pada permukaan bumi di dasar laut.
(b) darat, terjadi jika episentrumnya berada di daratan

b) Gelombang gempa

Titik di bawah tanah, tepat di tempat bebatuan berguncang dan menyebabkan gempa bumi disebut pusat atau hiposentrum. Mungkin, titik ini berada ratusan kilometer di bawah tanah. Gerakan bebatuan menyebabkan getaran yang disebut gelombang seismik.

Gelombang seismik bergerak sangat cepat ke segala arah dari pusat gempa. Gelombang paling kuat terjadi pada titik hiposentrum yang ada di permukaan bumi yang letaknya tepat di atas pusat gempa (episentrum). Semakin jauh dari pusat, gelombang seismik akan semakin lemah. Jumlah kerusakan yang biasa terjadi akibat gelombang seismik tergantung pada banyaknya jenis bebatuan yang membentuk permukaan bumi.

Batu granit padat dan lapisan tebal batu pasir akan berguncang lebih pelan daripada tanah berpasir yang sering kita temukan di dekat sungai atau pantai. Kadang-kadang, pecahnya batuan di sepanjang patahan akan merambatkan serangkaian gempa kecil yang terjadi sebelum gempa besar. Gempa kecil itu disebut gempa awal dan menjadi peringatan penduduk untuk mencari tempat yang aman.

Pada dasarnya, ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:
(1) Gelombang longitudinal atau gelombang primer (P), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat pertama kali oleh seismograf dengan kecepatan antara 7 - 14 km per detik dan periode gelombang 5 - 7 detik.
(2) Gelombang transversal atau gelombang sekunder (S), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat sebagai gelombang kedua oleh seismograf dengan kecepatan antara 4 - 7 km per detik dan periode gelombang 11 - 13 detik.
(3) Gelombang panjang atau gelombang permukaan, yaitu gelombang yang merambat dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,5 - 3,9 km per detik dan periode gelombang relatif lama.

Di permukaan, juga ada dua jenis gelombang seismik, yaitu gelombang rayleigh merupakan gelombang yang bergerak turun naik dan gelombang love merupakan gelombang yang mendorong bebatuan dari satu sisi ke sisi yang lain sambil menjalar. Gelombang permukaan lebih lambat dibandingkan dengan gelombang utama, tetapi kerusakan yang ditimbulkan jauh lebih dahsyat. Kedahsyatan itu disebabkan lamanya rambatan gelombang ini.

Cara menentukan letak pusat terjadinya gempa di permukaan bumi atau letak episentrum dapat dilakukan dengan menggunakan metoda homoseista, yaitu suatu metoda penentuan letak episentrum dengan melakukan pencatatan waktu datangnya gelombang gempa yang pertama (gelombang primer) pada waktu yang bersamaan dari minimal tiga tempat yang berbeda. Contohnya Stasiun pencatat gempa di Kota Bogor, Cianjur dan Sukabumi mencatat gelombang gempa yang pertama pada pukul 10.30. Hal itu berarti ketiga tempat tersebut berada pada satu homoseista. Untuk menentukan episentrumnya, buatlah garis yang menghubungkan Kota Bogor dengan Cianjur dan garis yang menghubungkan Kota Bogor dengan Sukabumi pada peta Provinsi Jawa Barat, kemudian buatlah garis tegak lurus pada titik tengah garis yang menghubungkan kota-kota tersebut. Titik perpotongan dua garis tegak lurus itulah episentrum gempa.

Pencatatannya dilakukan di beberapa tempat yang berbeda, sehingga pusat gempa dan episentrumnya bisa diketahui secara tepat. Untuk menentukan letak suatu episentrum gempa, diperlukan catatan gempa bumi dari minimal tiga pencatat gempa bumi. Jarak stasion ke episentrum dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Laska berikut:

Contoh soal:

Gempa Gunung Tangkubanperahu tercatat pada seismograf stasion di Garut sebagai berikut:

a. Gelombang longitudinal tercatat pada jam 08 25’ 25"

b. Gelombang transversal tercatat pada jam 08 26’ 40"

Berapa jarak Garut dari episentrum gempa?

Jawab:

Letak hiposentrum (kedalaman gempa) dapat ditentukan dengan mencatat secara sistematik deviasi waktu datangnya gelombang primer dan gelombang panjang. Makin besar deviasinya maka makin dalam hiposentrumnya. Daerah di permukaan bumi yang paling parah menderita goncangan gempa adalah daerah yang berdekatan dengan episentrum.

Model pengukuran pertama ditemukan oleh seorang Italia bernama Guiseppe Mercalli tahun 1902. Skala pengukuran yang biasa digunakan adalah Skala Ritcher yang menggunakan hasil pengukuran seismograf untuk membandingkan kekuatan dan luasnya gempa yang terjadi.

Seismograf modern menggambarkan gerakan tanah pada kertas yang ditempelkan pada silinder yang berputar. Hasil yang berupa garis bergelombang pada grafik membentuk seismogram yang dapat dicetak atau ditempilkan pada layar komputer. Semakin besar gempa bumi yang terjadi, gerakan tanahnya juga semakin kuat, dan puncak yang tergambar pada seismogram juga semakin tinggi. Seismograf dibagi menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.

(1)   Seismograf horizontal, yaitu seismograf yang mencatat gempa bumi dengan arah mendatar. Seismograf tersebut terdiri atas sebuah massa stasioner yang digantung dengan tali panjang pada sebuah tiang yang tinggi. Pada massa stasioner tersebut, dipasang jarum yang ujungnya disentuhkan pada permukaan silinder dan diputar seperti jarum jam. Tiang penopang dipancangkan di tanah. Pada waktu gempa, silinder bersama bumi bergetar, sedangkan masa stasioner tidak terpengaruh oleh getaran ini, sehingga terbentuklah goresan pada silinder.

(2) Seismograf vertikal, yaitu seismograf yang mencatat gelombang berarah vertikal. Massa stasioner pada seismograf ditahan oleh sebuah tangkai yang dipasang pada sebuah tiang dengan engsel. Tangkai tersebut bersamaan dengan massa stasioner ditahan oleh sebuah pegas untuk mengimbangi gravitasi bumi. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada silinder yang dipasang vertikal.

c)      Intensitas kekuatan gempa

Untuk mengetahui intensitas kekuatan gempa, maka kita menggunakan skala intensitas gempa. Skala yang biasa digunakan adalah Richter Magnitude Scale dan Modified Mercalli Intensity. Richter mendasarkan skalanya pada magnitudo dengan menggunakan angka 1 sampai 9. Jadi semakin besar angka, semakin besar magnitudonya.

Karena Jepang memiliki derajat gempa yang kuat, skala yang disusun oleh Omori dimulai dengan derajat kerusakan yang cukup kuat dan berakhir dengan skala VII.

Selain kedua intenstas kekuatan gempa menurut dua ahli di atas, juga terdapat ahli gempa lainnya yaitu Marcelli, beliau mendasarkan skala intensitas gempa yang ditaksir berdasarkan efek geologis dan pengaruhnya terhadap bangunan-bangunan yang dibuat manusia. Skala ini disusun dengan memakai angka I sampai XII. Coba kamu cari informasi tentang skala intensitas kekuatan gempa menurut Marcelli dari buku-buku sumber yang relevan!

d) Proses terjadinya tsunami

Saat ini, berita tentang bahaya Tsunami terus mengancam di berbagai wilayah dunia yang dilalui oleh zona-zona tumbukan lempeng, seperti di Indonesia. Tsunami adalah gelombang laut tinggi yang muncul akibat pengaruh terjadinya gempa yang bersumber di bawah laut. Jika bagian dasar laut naik atau turun secara mendadak maka air di atasnya akan mengalami guncangan yang berupa gelombang-gelombang hebat yang dipancarkan ke seluruh arah, sehingga terjadilah tsunami. Kecepatan gelombang ini tergantung pada kedalaman dasar laut dan gaya gravitasi bumi. Ketika tsunami bergerak cepat melintasi samudera, gelombangnya tetap rendah. Tetapi ketika mencapai pantai, gelombang tersebut naik, sehingga membentuk dinding air raksasa. Gelombang bergerak cepat menuju daratan, merusak segala sesuatu yang dilaluinya. Tinggi gelombang tsunami bisa mencapai 30 meter.

Gelombang inilah yang telah meluluh-lantahkan Tanah Aceh akhir bulan Desember 2004 dengan memakan korban jiwa lebih dari 100.000 orang. Begitu pula baru-baru ini di pertengahan tahun 2006, tsunami terjadi lagi di daerah obyek wisata Pangandaran Jawa Barat dan beberapa daerah sekitar pantai selatan Pulau Jawa, walaupun tidak sebesar kejadian di Aceh.

Jalur gempa di dunia sebagian besar tersebar di Samudera Pasifik yang disebut Sabuk Pasifik. Dari seluruh gempa bumi yang terjadi di dunia 80% terjadi di sabuk Pasifik, seperti gempa di Chili (1960), Peru (1970), Guatemala (1976), San Fransisco (1906), Alaska (1964), Tokyo (1923), Taiwan (1963), Filipina (1976), Irian Jaya (1971), dan lain-lain. Gempa pada jalur ini terus berlangsung intensif hingga sekarang. Coba Anda cari informasi tentang kejadian gempa di jalur Sabuk Pasifik dari tahun 2004 hingga 2006!

Sabuk gempa dengan sistem regangan terjadi di dasar laut. Selain di Samudera Pasifik, juga di sepanjang Atlantik yang panjangnya ratusan kilometer dengan lebar antara 10 sampai 40 km, dan di Samudera Hindia. Untuk itulah, Indonesia telah menjadi bagian dari negara yang paling banyak menerima gempa dan dapat menimbulkan tsunami.

b. Bentuk muka bumi akibat tenaga eksogen

Tenaga eksogen adalah tenaga yang berasal dari luar perut bumi. Tenaga eksogen merupakan tenaga yang dapat merombak dan merubah bentuk muka bumi atau bentang lahan yang telah ada. Perombakan muka bumi akibat tenaga eksogen dapat disebabkan oleh proses pelapukan, pengikisan, pengendapan, dan pergerakan batuan atau tanah. Proses perombakan atau perubahan muka bumi ini, pengerjaannya dilakukan oleh air, udara, dan es.

1) Pelapukan

Pelapukan adalah peristiwa penghancuran massa batuan, baik secara fisika, kimiawi, maupun secara biologis. Proses pelapukan batuan membutuhkan waktu yang sangat lama. Semua proses pelapukan umumnya dipengaruhi oleh cuaca. Batuan yang telah mengalami proses pelapukan akan berubah menjadi tanah. Apabila tanah tersebut tidak bercampur dengan mineral lainnya, maka tanah tersebut dinamakan tanah mineral.

a) Faktor-faktor yang mempengaruhi pelapukan

Ada empat faktor yang mempengaruhi terjadinya pelapukan batuan, yaitu sebagai berikut.

(1)   Keadaan struktur batuan

Struktur batuan adalah sifat fisik dan sifat kimia yang dimiliki oleh batuan. Sifat fisik batuan, misalnya warna batuan, sedangkan sifat kimia batuan adalah unsur-unsur kimia yang terkandung dalam batuan tersebut. Kedua sifat inilah yang menyebabkan perbedaan daya tahan batuan terhadap pelapukan. Batuan yang mudah lapuk misalnya batu lempeng (batuan sedimen), sedangkan batuan yang susah lapuk misalnya batuan beku.

(2)   Keadaan topografi

Topografi muka bumi juga ikut mempengaruhi proses terjadinya pelapukan batuan. Batuan yang berada pada lereng yang curam, cenderung akan mudah melapuk dibandingkan dengan batuan yang berada di tempat yang landai. Pada lereng yang curam, batuan akan dengan sangat mudah terkikis atau akan mudah terlapukkan karena langsung bersentuhan dengan cuaca sekitar. Tetapi pada lereng yang landai atau rata, batuan akan terselimuti oleh berbagai endapan, sehingga akan memperlambat proses pelapukan dari batuan tersebut.

3)   Cuaca dan iklim

Unsur cuaca dan iklim yang mempengaruhi proses pelapukan adalah suhu udara, curah hujan, sinar matahari, angin, dan lain-lain. Pada daerah yang memiliki iklim lembab dan panas, batuan akan cepat mengalami proses pelapukan. Pergantian temperatur antara siang yang panas dan malam yang dingin akan semakin mempercepat pelapukan, apabila dibandingkan dengan daerah yang memiliki iklim dingin.

4)   Keadaan vegetasi

Vegetasi atau tumbuh-tumbuhan juga akan mempengaruhi proses pelapukan, sebab akar-akar tumbuhan tersebut dapat menembus celah-celah batuan. Apabila akar tersebut semakin membesar, maka kekuatannya akan semakin besar pula dalam menerobos batuan. Selain itu, serasah dedaunan yang gugur juga akan membantu mempercepat batuan melapuk. Sebab, serasah batuan mengandung zat asam arang dan humus yang dapat merusak kekuatan batuan.

b) Jenis-jenis pelapukan

Dilihat dari prosesnya, pelapukan dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut:
(1)   Pelapukan mekanik

Pelapukan mekanik (fisis), yaitu peristiwa hancur dan lepasnya material batuan, tanpa mengubah struktur kimiawi batuan tersebut. Pelapukan mekanik merupakan penghancuran bongkah batuan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.

Ada beberapa faktor yang menyebabkan pelapukan mekanik, yaitu sebagai berikut.

(a)   Akibat perbedaan temperatur. 
Batuan akan mengalami proses pemuaian apabila panas dan sekaligus pengerutan pada waktu dingin. Apabila proses ini berlangsung terus menerus, maka lambat laun batuan akan mengelupas, terbelah, dan pecah menjadi bongkah-bongkah kecil

(b)   Akibat erosi di daerah pegunungan.

Air yang membeku di sela-sela batuan volumenya akan membesar, sehingga air akan menjadi sebuah tenaga tekanan yang merusak struktur batuan.

(c)    Akibat kegiatan makhluk hidup seperti hewan dan tumbuh-tumbuhan.

Akar tumbuhan akan merusak struktur batuan, begitu juga dengan hewan yang selalu membawa butir-butir batuan dari dalam tanah ke permukaan. Selain makhluk hidup dan tumbuh-tumbuhan, manusia juga memberikan andil dalam terjadinya pelapukan mekanis (fisik). Dengan pengetahuannya, batuan sebesar kapal dapat dihancurkan dalam sekejap dengan menggunakan dinamit

(d)   Akibat perubahan air garam menjadi Kristal

Jika air tanah mengandung garam, maka pada siang hari airnya menguap dan garam akan mengkristal. Kristal garam ini tajam sekali dan dapat merusak batuan pegunungan sekitarnya, terutama batuan karang.

(2)   Pelapukan kimiawi

Pelapukan kimiawi, yaitu proses pelapukan massa batuan yang disertai dengan perubahan susunan kimiawi batuan yang lapuk tersebut. Pelapukan ini terjadi dengan bantuan air, dan dibantu dengan suhu yang tinggi. Proses yang terjadi dalam pelapukan kimiawi ini disebut dekomposisi.

Terdapat empat proses yang termasuk pada pelapukan kimia, yaitu sebagai berikut.

(a)   Hidrasi, yaitu proses batuan yang mengikat batuan di atas permukaan saja.

(b)   Hidrolisa, yaitu proses penguraian air (H2O) atas unsur-unsurnya menjadi ion-ion positif dan negatif. Jenis proses pelapukan ini terkait dengan pembentukan tanah liat.

(c)    Oksidasi, yaitu proses pengkaratan besi. Batuan yang mengalami proses oksidasi umumnya akan berwarna kecoklatan, sebab kandungan besi dalam batuan mengalami pengkaratan. Proses pengkaratan ini berlangsung sangat lama, tetapi pasti batuan akan mengalami pelapukan.

(d)   Karbonasi, yaitu pelapukan batuan oleh karbondioksida (CO2). Gas ini terkandung pada air hujan ketika masih menjadi uap air. Jenis batuan yang mudah mengalami karbonasi adalah batuan kapur. Reaksi antara CO2 dengan batuan kapur akan menyebabkan batuan menjadi rusak. Pelapukan ini berlangsung dengan batuan air dan suhu yang tinggi. Air yang banyak mengandung CO2 (Zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CaCO2). Peristiwa ini merupakan pelarutan dan dapat menimbulkan gejala karst. Proses pelapukan batuan secara kimiawi di daerah karst disebut kartifikasi.

Gejala atau bentuk-bentuk alam yang terjadi di daerah karst di antaranya sebagai berikut.

(1) Dolina adalah lubang-lubang yang berbentuk corong. Dolina dapat terjadi karena erosi (pelarutan) atau karena runtuhan. Dolina terdapat hamper di semua bagian pegunungan kapur di Jawa bagian selatan, yaitu di Pegunungan Seribu.

(2) Gua dan sungai bawah tanah Di dalam batuan kapur biasanya terdapat celah atau retakan yang disebut diaklas. Karena proses pelarutan oleh air, maka retakan/celah itu akan semakin membesar dan membentuk gua-gua atau lubang-lubang di dalam tanah yang sebagian di antaranya sebagai tempat mengalirnya sungai bawah tanah

(3)   Stalaktit adalah kerucut kapur yang menempel bergantungan pada atap gua kapur. Terbentuk dari tetesan air kapur dari atap gua, berbentuk runcing dan mempunyai lubang pipa tempat menetesnya air. Stalagmit adalah kerucut kapur berbentuk tumpul yang menempel berdiri pada dasar gua, dan tidak mempunyai lubang pipa. Contohnya, stalaktit dan stalagmit yang terdapat di kompleks Gua Buniayu dan Ciguha Sukabumi Jawa Barat, Gua Tabuhan dan Gua Gong di Pacitan, Jawa Timur serta Gua Jatijajar di Kebumen, Jawa Tengah ataupun gua-gua yang ada di sekitar Maros Sulawesi Selatan.

(4)   Pelapukan organik (biologis)

    Pelapukan Organik, adalah pelapukan batuan oleh mahluk hidup. Pelapukan jenis ini dapat bersifat kimiawi ataupun mekanis. Adapun yang menjadi pembedanya adalah subyek yang melakukannya, yaitu mahluk hidup berupa manusia, hewan ataupun tumbuhan. Contohnya lumut, cendawan ataupun bakteri yang merusak permukaan batuan.

2)      Pengikisan (erosi)

Pengikisan atau erosi adalah proses pelepasan dan pemindahan massa batuan secara alami dari satu tempat ke tempat lain oleh suatu tenaga yang bergerak di atas permukaan bumi. Ada empat jenis erosi bila dilihat dari zat pelarutnya, yaitu sebagai berikut.

a)      Ablasi

Ablasi adalah erosi yang disebabkan oleh air yang mengalir. Air yang mengalir menimbulkan banyak gesekan terhadap tanah yang dilaluinya. Besarnya gesekan pada tanah dipengaruhi oleh besarnya air yang mengalir. Gesekan akan semakin besar jika kecepatan dan jumlah air semakin besar. Kecepatan air juga akan semakin besar jika gradien (kemiringan) lahan juga besar. Gesekan antara air dengan tanah atau batuan di dasar sungai dan gesekan antara benda benda padat yang terangkat air oleh tanah atau batuan di bawahnya dapat menyebabkan terjadinya pengikisan. Pengikisan oleh air sungai yang terjadi secara terus menerus dapat mengakibatkan terbentuk v, jurang atau ngarai, aliran deras, dan air terjun.

Bagaimana terjadinya lembah? Apabila kecepatan aliran air di dasar sungai cepat maka akan terjadi pengikisan di dasar sungai, atau sering disebut erosi vertikal. Apabila aliran aliran air yang cepat terjadi di tepi sungai maka akan manyebabkan terjadinya pengikisan ke arah samping atau erosi ke samping. Hasil erosi vertikal, sungai semakin lama semakin dalam, sedangkan erosi ke samping menyebabkan sungai samakin lebar. Erosi vertikal membentuk huruf v. Contohnya, lembah Aria, Ngarai Sihanok, dan Grand Canyon di Amerika Serikat.

Bagaimana terjadinya jurang? Bentang alam yang dalam dan sempit, termasuk jurang. Jurang terbentuk jika pengikisan terjadi pada batuan yang resisten. Batuan resisten yang ada di kanan kiri sungai tidak mudah terkikis oleh air, sedangkan erosi veritikal terus berlangsung. Oleh karena itu, erosi vertical berlangsung lebih cepat dibandingkan erosi ke samping. Akibatnya, dinding sungai sangat miring atau cenderung vertikal, sedangkan dasar sungai merupakan bahan yang resisten, yaitu batuan yang keras dan tidak mudah terkikis air.

Bagaimana terjadi aliran deras pada bagian sungai? Kadang kala kita temui sungai yang pada beberapa bagiannya sangat deras, sedangkan bagian yang lain tidak deras. Aliran air sungai yang deras terbentuk dari adanya jenis batuan yang selang-seling antara batuan yang resisten dan batuan yang tidak resisten pada dasar sungai. Saat air melewati batuan yang resisten, air akan sulit melakukan pengikisan, akibatnya dasar sungai menjadi tidak rata. Pada saat air melewati batuan yang tidak resisten, terjadi turbulensi dan terbentuk seperti air terjun pendek yang alirannya deras. Bentang alam seperti ini disebut rapit atau aliran deras.

Erosi yang disebabkan oleh air yang mengalir dibagi dalam beberapa tingkatan, sesuai dengan tingkatan kerusakannya, yaitu sebagai berikut,

(1)   Erosi percik (Splash Erosion)

Erosi percik yaitu proses pengikisan yang terjadi oleh percikan air. Percikan tersebut berupa partikel tanah dalam jumlah yang kecil dan diendapkan di tempat lain.

(2)   Erosi lembar (Sheet Erosion)

Erosi lembar yaitu proses pengikisan tanah yang tebalnya sama atau merata dalam suatu permukaan tanah.

(3)   Erosi alur (Rill Erosion)

Erosi alur terjadi karena air yang mengalir berkumpul dalam suatu cekungan, sehingga di cekungan tersebut terjadi erosi tanah yang lebih besar. Aluralur akibat erosi dapat dihilangkan dengan cara pengolahan tanah biasa.

(4)   Erosi parit (Gully Erosion)

Proses terjadinya erosi parit sama halnya dengan erosi alur, tetapi saluransaluran yang terbentuk telah dalam, sehingga tidak dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa.

b) Abrasi

Abrasi yaitu erosi yang disebabkan oleh air laut sebagai hasil dari erosi marine. Tinggi rendahnya erosi akibat air laut dipengaruhi oleh besar kecilnya kekuatan gelombang. Erosi oleh air laut merupakan pengikisan di pantai oleh pukulan gelombang laut yang terjadi secara terus-menerus terhadap dinding pantai. Bentang alam yang diakibatkan oleh erosi air laut, antara lain cliff (tebing terjal), notch (takik), gua di pantai, wave cut platform (punggungan yang terpotong gelombang), tanjung, dan teluk. Cliff terbentuk karena gelombang melemahkan batuan di pantai. Pada awalnya, gelombang meretakan batuan di pantai, kemudian retakan semakin membesar dan membentuk notch yang semakin dalam akan membentuk gua. Akibat diterjang gelombang secara terus menerus mengakibatkan atap gua runtuh dan membentuk cliff dan wave cut platform.

c) Eksarasi

Eksarasi yaitu erosi yang disebabkan oleh hasil pengerjaan es. Jenis erosi ini hanya terjadi pada daerah yang memiliki musim salju atau di daerah pegunungan tinggi. Proses terjadinya erosi, diawali oleh turunnya salju di suatu lembah pada lereng atau perbukitan. Lama kelamaan salju tersebut akan menumpuk pada lembah, sehingga menjadi padat dan terbentuklah massa es yang berat. Berkat gaya gravitasi, massa es tersebut akan merayap menuruni lereng pegunungan atau perbukitan.

d) Deflasi

Deflasi yaitu erosi yang disebabkan oleh tenaga angin. Pada awalnya angin hanya menerbangkan pasir dan debu, tetapi kedua benda tersebut dijadikan senjata untuk menghantam batuan yang lebih besar, sehingga akan mengikis batuan tersebut.

3) Pengendapan (Sedimentasi)

Sedimentasi adalah terbawanya material hasil dari pengikisan dan pelapukan oleh air, angin atau gletser ke suatu wilayah yang kemudian diendapkan. Semua batuan hasil pelapukan dan pengikisan yang diendapkan lama kelamaan akan menjadi batuan sedimen. Hasil proses sedimentasi di suatu tempat dengan tempat lain akan berbeda. Berikut adalah ciri bentang lahan akibat proses pengendapan berdasarkan tenaga pengangkutnya.

a) Pengendapan oleh air sungai

Batuan hasil pengendapan oleh air disebut sedimen akuatis. Bentang alam hasil pengendapan oleh air, antara lain meander, oxbow lake, tanggul alam, dan delta.

(1) Meander

Meander, merupakan sungai yang berkelok-kelok yang terbentuk karena adanya pengendapan. Proses berkelok-keloknya sungai dimulai dari sungai bagian hulu. Pada bagian hulu, volume airnya kecil dan tenaga yang terbentuk juga kecil. Akibatnya sungai mulai menghindari penghalang dan mencari jalan yang paling mudah dilewati. Sementara, pada bagian hulu belum terjadi pengendapan.

Pada bagian tengah, yang wilayahnya datar maka aliran airnya lambat, sehingga membentuk meander. Proses meander terjadi pada tepi sungai, baik bagian dalam maupun tepi luar. Di bagian sungai yang aliranya cepat, akan terjadi pengikisan, sedangkan bagian tepi sungai yang lamban alirannya, akan terjadi pengendapan. Apabila hal itu berlangsung secara terus-menerus akan membentuk meander.

(2) Oxbow lake

Meander biasanya terbentuk pada sungai bagian hilir, sebab pengikisan dan pengendapan terjadi secara terus-menerus. Proses pengendapan yang terjadi secara terus menerus akan menyebabkan kelokan sungai terpotong dan terpisah dari aliran sungai, sehingga terbentuk oxbow lake, atau disebut juga sungai mati.

(3) Delta

Pada saat aliran air mendekati muara, seperti danau atau laut, kecepatan alirannya menjadi lambat. Akibatnya, terjadi pengendapan sedimen oleh air sungai. Pasir akan diendapkan, sedangkan tanah liat dan lumpur akan tetap terangkut oleh aliran air. Setelah sekian lama, akan terbentuk lapisan-lapisan sedimen. Akhirnya lapisan-lapisan sedimen membentuk dataran yang luas pada bagian sungai yang mendekati muaranya dan membentuk delta.

Pembentukan delta harus memenuhi beberapa syarat. Pertama, sedimen yang dibawa oleh sungai harus banyak ketika akan masuk laut atau danau. Kedua, arus di sepanjang pantai tidak terlalu kuat. Ketiga, pantai harus dangkal. Contoh bentang alam ini adalah delta Sungai Musi, Kapuas, dan Kali Brantas.

(4) Tanggul alam

Apabila terjadi hujan lebat, volume air meningkat secara cepat. Akibatnya terjadi banjir dan air meluap hingga ke tepi sungai. Pada saat air surut, bahan-bahan yang terbawa oleh air sungai akan terendapkan di tepi sungai. Akibatnya, terbentuk suatu dataran di tepi sungai. Timbulnya material yang tidak halus (kasar) terdapat pada tepi sungai. Akibatnya tepi sungai lebih tinggi dibandingkan dataran banjir yang terbentuk. Bentang alam itu disebut tanggul sungai. Selain itu, juga terdapat tanggul pantai sebagai hasil dari proses pengendapan oleh laut. Kedua tanggul tersebut merupakan tanggul alam, karena proses terbentuknya berlangsung alami hasil pengerjaan alam

b) Pengendapan oleh air laut

Batuan hasil pengendapan oleh air laut disebut sedimen marine. Pengendapan oleh air laut dikarenakan adanya gelombang. Bentang alam hasil pengendapan oleh air laut, antara lain pesisir, spit, tombolo, dan penghalang pantai

Pesisir merupakan wilayah pengendapan di sepanjang pantai. Biasanya terdiri atas material pasir. Ukuran dan komposisi material di pantai sangat bervariasi tergantung pada perubahan kondisi cuaca, arah angin, dan arus laut.

Arus pantai mengangkut material yang ada di sepanjang pantai. Jika terjadi perubahan arah, maka arus pantai akan tetap mengangkut material material ke laut yang dalam. Ketika material masuk ke laut yang dalam, terjadi pengendapan material. Setelah sekian lama, terdapat akumulasi material yang ada di atas permukaan laut. Akumulasi material itu disebut spit. Jika arus pantai terus berlanjut, spit akan semakin panjang. Kadang-kadang spit terbentuk melewati teluk dan membetuk penghalang pantai (barrier beach). Apabila di sekitar split terdapat pulau maka spit tersambung dengan daratan, sehingga membentuk tombolo.

c) Pengendapan oleh angin

Sedimen hasil pengendapan oleh angin disebut sedimen aeolis. Bentang alam hasil pengendapan oleh angin dapat berupa gumuk pasir (sand dune). Gumuk pasir terjadi akibat akumulasi pasir yang cukup banyak dan tiupan angin yang kuat. Angin mengangkut dan mengendapkan pasir di suatu tempat secara bertahap, sehingga terbentuk timbunan pasir yang disebut gumuk pasir.

d) Pengendapan oleh gletser

Sedimen hasil pengendapan oleh gletser disebut sedimen glacial. Bentang alam hasil pengendapan oleh gletser adalah bentuk lembah yang semula berbentuk V menjadi U. Pada saat musim semi tiba, terjadi pengikisan oleh gletser yang meluncur menuruni lembah. Batuan atau tanah hasil pengikisan juga menuruni lereng dan mengendap di lembah. Akibatnya, lembah yang semula berbentuk V menjadi berbentuk U.

4) Pergerakan batuan atau tanah (Masswasting)

Masswasting atau massmovement adalah proses perpindahan massa batuan dan atau tanah dalam volume yang besar karena pengaruh gravitasi.

Berdasarkan materi dan kecepatannya, masswasting dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut:

a)      Slow flowage disebut juga rayapan massa (creep), adalah perpindahan massa tanah dalam waktu yang sangat lambat. Peristiwa ini hanya dapat diketahui dengan mengenali pepohonan yang tumbuh membengkok atau tiang listrik yang berdiri miring.

b)      Rapid flowage, adalah perpindahan massa batuan atau tanah yang relative cepat karena dibantu oleh aliran air dalam tanah yang telah jenuh.

c)      Landslide atau longsoran, yaitu perpindahan massa batuan atau tanah dalam bentuk blok-blok besar dalam jangka waktu yang cepat. Landslide terdiri atas:

(1)   Rockslide, yaitu peristiwa longsoran berupa blok-blok batuan.

(2)   Rock fall, yaitu peristiwa runtuhnya massa batuan berupa blokblok batuan.

(3)   Slump, yaitu peristiwa longsoran tanah yang gerakannya terputusputus.

3. Degradasi lahan dan dampaknya terhadap kehidupan

Perubahan lithosfer yang akan dibahas di sini adalah perubahan yang mengarah pada kerusakan di muka bumi yang dinamakan juga sebagai degradasi. Degradasi di sini artinya penurunan kualitas maupun perusakan lahan. Degradasi lahan selain akibat proses alam itu sendiri seperti terjadinya erosi dan masswasting, lebih banyak dipengaruhi oleh aktivitas manusia yang kurang memperhatikan kelestarian lingkungan. Banjir, longsor, kekeringan, pencemaran adalah bahaya yang selalu mengancam, akibat ulah manusia di dalamnya. Padahal dampaknya sangat besar terhadap kehidupan manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung.

Dampak erosi tanah dapat dirasakan langsung di daerah tempat terjadinya, antara lain sebagai berikut:
a.    Hilangnya lapisan permukaan tanah yang subur, sehingga penjangkaran (pencengkraman) akar tanaman tidak ada lagi. Selain itu, unsur-unsur hara juga ikut terhanyutkan. Akibatnya tanah tidak subur lagi dan berkembang menjadi tanah yang tandus.
b.      Akibat selanjutnya adalah produksi pertanian menurun. Pengelolaan pertanian menjadi lebih mahal karena banyak pupuk yang harus dibeli dalam rangka mengembalikan produktivitasnya.
c.       Jika biaya produksi pertanian menjadi tinggi, maka menjadikan kemiskinan bagi para petani.
d.  Semakin berkurangnya alternatif pengusahaan lahan, sebab jenis tanaman yang dapat tumbuh semakin terbatas.
e.  Karena lahan garapannya sudah tidak subur, maka petani akan membuka hutan untuk dijadikan sebagai lahan garapan baru. Hal ini sangat berbahaya untuk terjadinya erosi kembali.
f.        Hutan semakin gundul dan erosi terus terjadi, akibatnya sumber air tanah semakin berkurang karena infiltrasi air tidak terjadi lagi. Selanjutnya, air limpasan semakin banyak dan mengakibatkan bahaya banjir di bagian hilir.

Selain dampaknya dirasakan langsung di tempat terjadinya, juga akan dirasakan oleh daerah-daerah yang ada di luarnya, seperti terjadi pendangkalan waduk, sungai, dan badan airnya. Dengan demikian, tanah tidak mampu lagi menampung air yang masuk sehingga timbul bencana banjir di mana-mana. Degradasi lahan dapat terjadi di lingkungan kota maupun pedesaan.

a. Kerusakan lingkungan kota

Migrasi penduduk merupakan salah satu mekanisme untuk menjaga agar kepadatan penduduk tidak melampaui daya dukung lingkungan. Salah satu migrasi yang banyak terjadi adalah migrasi dari desa ke kota yang disebut urbanisasi. Proses urbanisasi itu umumnya makin kuat seiring dengan makin meningkatnya fasilitas suatu kota.

Kebiasaan buruk seperti membuang sampah sembarangan sering dilakukan oleh masyarakat kota. Padahal, di kota belum ada sistem daur ulang sampah, sedangkan pelayanan sanitasi di kota tidak bertambah, bahkan menurun. Penurunan fungsi sanitasi dan tidak tersedianya air minum yang bersih mengakibatkan terjadinya ledakan penyakit kolera secara berkala. Bentuk kerusakan lingkungan kota yang lain adalah terjadinya banjir, kenaikan jumlah penduduk dan kurangnya kesadaran lingkungan. Hal ini mengakibatkan permukaan tanah yang kedap terhadap air bertambah, sehingga sedikit air hujan yang dapat meresap ke dalam tanah.

Di samping kerusakan sosial budaya, orang desa yang bermigrasi ke kota banyak yang mempunyai pendidikan rendah dan tidak terampil. Oleh sebab itu, mereka sulit mendapatkan pekerjaan yang layak.

b. Kerusakan lingkungan desa

Usaha untuk menaikkan daya dukung lingkungan dengan menambah luas lahan yang digunakan untuk pertanian merupakan reaksi terhadap lonjakan kepadatan penduduk. Reaksi tersebut merupakan akibat dari tekanan penduduk.

Tekanan penduduk terhadap lahan semakin diperbesar oleh bertambah sempitnya lahan pertanian karena digunakan untuk kepentingan lain, misalnya permukiman, jalan, dan pabrik. Kerusakan hutan membawa banyak akibat. Hutan mempunyai fungsi perlindungan terhadap tanah. Tetesan air hujan dengan energinya memukul permukaan tanah mengakibatkan mengelupasnya butirbutir tanah. Proses ini disebut erosi percikan (splash erosion)

B. DINAMIKA PERUBAHAN PEDOSFER

Pedosfer, adalah lapisan paling atas dari permukaan bumi tempat berlangsungnya proses pembentukan tanah. Secara sederhana pedosfer diartikan sebagai lapisan tanah yang menempati bagian paling atas dari litosfer.

Tanah (soil) adalah suatu wujud alam yang terbentuk dari campuran hasil pelapukan batuan (anorganik), organik, air, dan udara yang menempati bagian paling atas dari litosfer. Ilmu yang mempelajari tanah disebut pedologi, sedangkan ilmu yang secara khusus mempelajari mengenai proses pembentukan tanah disebut pedogenesa.

1. Faktor-faktor pembentuk tanah

Ada beberapa faktor penting yang mempengaruhi proses pembentukan tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:

a. Iklim

Unsur-unsur iklim yang utama mempengaruhi proses pembentukan tanah adalah suhu dan curah hujan. Dalam hal ini, suhu akan berpengaruh terhadap proses pelapukan bahan induk. Apabila suhu tinggi, maka proses pelapukan akan berlangsung cepat sehingga pembentukan tanah akan cepat pula. Curah hujan akan berpengaruh terhadap kekuatan erosi dan pencucian tanah, sedangkan pencucian tanah yang cepat menyebabkan tanah menjadi asam (pH tanah menjadi rendah).

b. Organisme (vegetasi, jasad renik)

Organisme sangat berpengaruh terhadap proses pembentukan tanah dalam hal-hal sebagai berikut.

1)      Membuat proses pelapukan, baik pelapukan organik maupun pelapukan kimiawi. Pelapukan organik adalah pelapukan yang dilakukan oleh makhluk hidup (hewan dan tumbuhan), sedangkan pelapukan kimiawi adalah pelapukan yang terjadi oleh proses kimia seperti batu kapur larut oleh air.

2)      Membantu proses pembentukan humus. Tumbuhan akan menghasilkan dan menyisakan daun-daunan dan ranting-ranting yang menumpuk di permukaan tanah. Daun dan ranting itu akan membusuk dengan bantuan jasad renik atau mikroorganisme yang ada di dalam tanah.

3)      Pengaruh jenis vegetasi terhadap sifat-sifat tanah sangat nyata terjadi di daerah beriklim sedang seperti di Eropa dan Amerika. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah. Vegetasi hutan dapat membentuk tanah hutan dengan warna merah, sedangkan vegetasi rumput membentuk tanah berwarna hitam karena banyak kandungan bahan organis yang berasal dari akarakar dan sisa-sisa rumput.

4)      Kandungan unsur-unsur kimia yang terdapat pada tanaman berpengaruh terhadap sifat-sifat tanah. Contoh, jenis cemara akan memberi unsurunsur kimia seperti Ca, Mg, dan K yang relatif rendah, akibatnya tanah di bawah pohon cemara derajat keasamannya lebih tinggi daripada tanah di bawah pohon jati.

c. Bahan induk

Bahan induk terdiri atas batuan vulkanik, batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf. Batuan induk itu akan hancur menjadi bahan induk, kemudian akan mengalami pelapukan dan menjadi tanah.

Tanah yang terdapat di permukaan bumi sebagian memperlihatkan sifat (terutama sifat kimia) yang sama dengan bahan induknya. Misalnya tanah berstuktur pasir berasal dari bahan induk yang kandungan pasirnya tinggi. Susunan kimia dan mineral bahan induk akan memengaruhi intensitas tingkat pelapukan dan vegetasi di atasnya. Bahan induk yang banyak mengandung unsur Ca akan membentuk tanah dengan kadar ion Ca yang banyak pula, sehingga dapat menghindari pencucian asam silikat dan sebagian lagi dapat membentuk tanah yang berwarna kelabu. Sebaliknya, bahan induk yang kurang kandungan kapurnya membentuk tanah yang warnanya lebih merah.

d. Topografi atau relief

Keadaan relief suatu daerah akan memengaruhi tebal atau tipisnya lapisan tanah. Daerah yang memiliki topografi miring dan berbukit maka lapisan tanahnya lebih tipis karena tererosi. Sebaliknya, daerah yang datar maka lapisan tanahnya tebal karena terjadi proses sedimentasi. Demikian halnya pada daerah yang drainasenya jelek, misalnya sering tergenang menyebabkan tanahnya menjadi asam.

e. Waktu

Tanah merupakan benda alam yang terus menerus berubah, akibat pelapukan dan pencucian yang terus menerus. Karena itu, tanah akan menjadi semakin tua dan kurus. Mineral yang banyak mengandung unsur hara telah habis mengalami pelapukan, sehingga tinggal mineral yang sukar lapuk seperti kuarsa. Karena proses pembentukan tanah yang terus berjalan, maka induk tanah berubah berturut-turut menjadi tanah muda, tanah dewasa, dan tanah tua.

Tanah muda ditandai oleh proses pembentukan tanah yang masih tampak pencampuran antara bahan organik dan bahan mineral atau masih tampak struktur bahan induknya. Contoh tanah muda adalah tanah aluvial, regosol dan litosol. Tanah dewasa ditandai dengan proses pembentukan horizon B. Contoh tanah dewasa adalah andosol, latosol, dan grumosol. Tanah tua ditandai dengan proses perubahan yang nyata pada horizon A dan B. Contoh tanah pada tingkat tua adalah jenis tanah podsolik dan latosol tua (laterit)

Lamanya waktu yang diperlukan untuk pembentukan tanah berbedabeda. Bahan induk vulkanik yang lepas-lepas seperti abu vulkanik memerlukan waktu 100 tahun untuk membentuk tanah muda, dan 1.000 – 10.000 tahun untuk membentuk tanah dewasa.

2. Konsep pedon dan profil tanah

Pedon adalah suatu lajur tubuh tanah mulai dari permukaan lahan sampai batas terbawah (bahan induk tanah). Pedon merupakan volume terkecil yang dapat disebut tanah dan mempunyai ukuran tiga dimensi. Luas pedon berkisar antara 1-10 m2. Kumpulan dari pedon-pedon disebut polipedon. Luas polipedon minimum 2 m2, sedangkan luas maksimumnya tidak terbatas.

Profil tanah atau penampang tanah adalah bidang tegak dari suatu sisi pedon yang mencirikan suatu lapisan-lapisan tanah, atau disebut horizon tanah. Setiap horizon tanah memperlihatkan perbedaan, baik menurut komposisi kimia maupun fisiknya. Kebanyakan horizon dapat dibedakan dari dasar warnanya. 

Perbedaan horizon tanah terbentuk karena dua faktor yaitu pengendapan yang berulang-ulang oleh genangan air atau pencucian tanah (leached) dan karena proses pembentukan tanah. Proses pembentukan horizon-horizon tersebut akan menghasilkan benda alam baru yang disebut tanah. Adapun yang dimaksud solum adalah kedalaman efektif tanah yang masih dapat dijangkau oleh akar tanaman.

Horizon-horizon yang menyusun profil tanah berturut-turut dari atas ke bawah adalah horizon O, A, B, C, dan D atau R (Bed Rock). Adapun bagian dan ciri-ciri dari profil tanah sebagai berikut.

Keterangan horizon tanah:

Horizon O

Horizon ini dapat kita temukan pada tanah-tanah hutan yang belum terganggu. Horizon O merupakan horizon organik yang terbentuk di atas lapisan tanah mineral.

Horizon A

Horizon ini terdiri atas campuran bahan organik dan bahan mineral. Horizon A merupakan horizon yang mengalami pencucian.

Horizon B

Horizon yang terbentuk dari proses penimbunan (iluviasi) dari bahan-bahan yang tercuci dari horizon A.

Horizon C

Horizon C tersusun atas bahan induk yang sudah mengalami sedikit pelapukan dan bersifat tidak subur.

Horizon R

Horizon R tersusun atas batuan keras yang belum terlapukkan.

3. Warna tanah

Warna tanah merupakan petunjuk untuk beberapa sifat tanah. Penyebab perbedaan warna permukaan tanah umumnya terjadi karena perbedaan kandungan bahan organik. Semakin tinggi kandungan bahan organik berarti semakin gelap warna tanah. Warna tanah disusun oleh tiga jenis variabel, yaitu sebagai berikut.

a. Hue, warna spektrum yang dominan sesuai dengan panjang gelombangnya.

b. Value, menunjukkan kecermelangan cahaya.

c. Chroma, menunjukkan kemurnian relatif panjang gelombang cahaya dominan.

Warna tanah dapat ditentukan dengan membandingkan warna baku pada buku Munsell Soil Colur Chart dengan warna tanah. Warna tanah akan berbeda bila tanah dalam keadaan basah, lembab, atau kering.

4. Struktur dan tekstur tanah

Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari tanah akibat melekatnya butir-butir tanah satu sama lain. Struktur tanah memiliki bentuk yang berbeda-beda yaitu sebagai berikut.

a. Lempeng (Platy), ditemukan di horizon A.

b. Prisma (Prosmatic), ditemukan di horizon B pada daerah iklim kering.

c. Tiang (Columnar), ditemukan di horizon B pada daerah iklim kering.

d. Gumpal bersudut (Angular blocky), ditemukan pada horizon B pada daerah iklim basah.

e. Gumpal membulat (Sub angular blocky), ditemukan pada horizon B pada daerah iklim basah.

f. Granuler (Granular), ditemukan pada horizon A.

g. Remah (Crumb), ditemukan pada horizon A.

Tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah yang didasarkan atas perbandingan banyaknya butir-butir pasir, debu, dan liat di dalam tanah. Untuk menentukan tekstur tanah terdapat 12 kelas dalam segi tiga tekstur tanah.

Ke-12 kelas tekstur tersebut adalah sebagai berikut.

a. Pasir.                                   g. Lempung liat.

b. Pasir berlempung.              h. Lempung liat berpasir.

c. Lempung berpasir.              i. Lempung liat berdebu.

d. Lempung.                            j. Liat berpasir.

e. Lempung berdebu.              k. Liat berdebu.

f. Debu.                                   l. Liat.

Di lapangan, tekstur tanah secara sederhana dapat ditentukan dengan memilin tanah yang dibasahi dengan menggunakan jari-jari tangan (kasar halusnya tanah).

5. Sistem klasifikasi tanah

Sistem klasifikasi tanah (alami) yang ada di dunia ini terdiri atas berbagai macam. Sebab banyak negara yang menggunakan sistem klasifikasi yang dikembangkan sendiri oleh negara tersebut.

Nama golongan tanah dengan membubuhkan kata sol merupakan singkatan dari kata latin solum. Menurut Taksonomi Tanah (1970), tanah dibagi menjadi sepuluh macam.

a.      Oxisol, berasal dari bahasa Prancis yang berarti oxide atau oksida. Tanah ini telah mengalami pelapukan yang hebat, terdiri atas campuran besi dan aluminium, sedikit bahan organik. Warnanya dari kuning ke merah coklat sampai coklat kemerahan. Jenis tanah ini meliputi tanah lateritik, latosol, dan laterit air tanah. (Menurut klasifikasi tanah tahun 1949).

b.      Ultisol, yaitu tanah yang telah mengalami pelapukan yang sangat hebat, yang ditandai pula dengan pengaruh luar, pencucian (leached). Warnanya merah sampai kuning. Lateritik coklat kemerahan, setengah bog (gambut), glei humus rendah.

c.       Vertisol, yaitu golongan tanah yang khas terdapat pada region-region bervegetasi sabana atau steppa, di daerah iklim tropika dan subtropika yang memiliki musim kering dan basah yang berganti-ganti dengan nyata.

d.       Entisol, yaitu tanah yang masih menunjukkan asal bahan induk. Jadi tanah ini masih baru, belum menunjukkan perkembangan horizon. Adapun yang termasuk jenis tanah ini adalah tanah alluvial, regosol gunung, regosol pantai, dan lithosol.

e.       Inceptisol, yaitu tanah yang masih muda, baru mulai perkembangan penampangnya. Namun, sudah ada eluvasi dan iluvasi. Golongan ini terjadi dalam hampir semua region iklim.

f.        Spodosol, yaitu tanah yang tersebar dalam semua iklim, mempunyai solum yang sangat asam, kemampuan menahan air rendah, dan kurang subur.

g.      Molisol, yaitu tanah yang memiliki ciri halus atau lunak, pH kurang dari 7,0. Adapun yang termasuk tanah jenis ini adalah chesnut, chernozem, brunizem (prairies), rendzina, dan sebagainya.

h.      Alfisol, yaitu tanah yang tersebar di daerah beriklim lembap, kaya dengan alumunium, besi, air, dan bahan organik. Warnanya abu-abu, horizonnya mengandung lapisan-lapisan tanah liat (clay). Adapun yang termasuk tanah ini adalah grey-brown podzolic dan wooded, beberapa planosol dan noncalcic-brown

i.         Aridisol, yaitu tanah yang sepanjang tahun kering, kandungan organiknya rendah, warnanya kemerah-merahan, terbentuk di daerah gurun atau

j.        semi-gurun. Adapun yang termasuk tanah jenis ini adalah reddish dessert, sierozem, dan raddish brown.

k.       Histosol, mencakup semua tanah organik, seperti tanah organosol dan gambut (bog).

6. Jenis-jenis tanah di Indonesia

Sebagian besar tanah di Indonesia merupakan tanah vulkanis. Walau demikian, jika lebih dikhususkan lagi maka jenisnya sangat beraneka ragam, antara lain sebagai berikut.

a. Tanah gambut atau tanah organik

Jenis tanah ini berasal dari bahan induk organik seperti dari hutan rawa atau rumput rawa. Tanah gambut mempunyai ciri dan sifat, yaitu tidak terjadi deferensiasi horizon secara jelas, ketebalan lebih dari 0,5 meter, warna coklat hingga kehitaman, tekstur debu lempung, tidak berstruktur, konsistensi tidak lekat-agak lekat, kandungan organik lebih dari 30% untuk tanah tekstur lempung dan lebih dari 20% untuk tanah tekstur pasir, umumnya bersifat sangat asam (pH 4.0), kandungan unsur hara rendah.

Berdasarkan penyebaran topografinya, tanah gambut dibedakan menjadi tiga, yaitu sebagai berikut.

1)      Gambut ombrogen: terletak di dataran pantai berawa, mempunyai ketebalan 0.5 – 16 meter, terbentuk dari sisa tumbuhan hutan dan rumput rawa, hampir selalu tergenang air, bersifat sangat asam. Contoh penyebarannya di daerah dataran pantai Sumatera, Kalimantan, dan Irian Jaya (Papua).

2)      Gambut topogen: terbentuk di daerah cekungan (depresi) antara rawarawa di daerah dataran rendah dengan di pegunungan, berasal dari sisa tumbuhan rawa, ketebalan 0.5–6 meter, bersifat agak asam, kandungan unsur hara relatif lebih tinggi. Contoh penyebarannya di Rawa Pening (Jawa Tengah), Rawa Lakbok (Ciamis, Jawa Barat), dan Segara Anakan (Cilacap, Jawa Tengah).

3)      Gambut pegunungan: terbentuk di daerah topografi pegunungan, berasal dari sisa tumbuhan yang hidupnya di daerah sedang (vegetasi spagnum). Contoh penyebarannya di Dataran Tinggi Dieng.

Berdasarkan susunan kimianya tanah gambut dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut:

1)      Gambut eutrop, bersifat agak asam, kandungan O2 serta unsur haranya lebih tinggi.

2)      Gambut oligotrop, sangat asam, miskin O2, miskin unsur hara, biasanya selalu tergenang air.

3)      Gambut mesotrop, peralihan antara eutrop dan oligotrop.

b. Aluvial

Jenis tanah ini masih muda, belum mengalami perkembangan, berasal dari bahan induk aluvium, tekstur beraneka ragam, belum terbentuk struktur, konsistensi dalam keadaan basah lekat, pH bermacam-macam, kesuburan sedang hingga tinggi. Penyebarannya di daerah dataran aluvial sungai, dataran aluvial pantai dan daerah cekungan (depresi).

c. Regosol

Jenis tanah ini masih muda, belum mengalami diferensiasi horizon, tekstur pasir, struktur berbukit tunggal, konsistensi lepas-lepas, pH umumnya netral, kesuburan sedang, berasal dari bahan induk material vulkanik piroklastis atau pasir pantai. Penyebarannya di daerah lereng vulkanik muda dan di daerah beting pantai dan gumuk-gumuk pasir pantai.

d. Litosol

Tanah mineral yang sedikit mempunyai perkembangan profil, batuan induknya merupakan batuan beku atau batuan sedimen keras, kedalaman tanah dangkal (< 30 cm) bahkan kadang-kadang merupakan singkapan batuan induk (outerop). Tekstur tanah beranekaragam, dan pada umumnya berpasir dan tidak berstruktur, terdapat kandungan batu, kerikil, dan kesuburannya bervariasi. Tanah litosol dapat dijumpai pada segala iklim, umumnya di topografi berbukit, pegunungan, lereng miring sampai curam.

e. Latosol

Jenis tanah ini telah berkembang atau terjadi diferensiasi horizon, kedalamannya dalam, tekstur lempung, struktur remah hingga gumpal, konsistensi gembur hingga agak teguh, warna coklat merah hingga kuning. Penyebarannya di daerah beriklim basah dengan curah hujan lebih dari 300–1000 cm. Batuan induk berasal dari tuf, dan material vulkanik.

f. Grumosol

Tanah mineral yang mempunyai perkembangan profil, agak tebal, tekstur lempung berat, struktur kersai (granular) di lapisan atas dan gumpal hingga pejal di lapisan bawah, konsistensi bila basah sangat lekat dan plastis, bila kering sangat keras dan tanah retak-retak, umumnya bersifat alkalis, kejenuhan basa, dan kapasitas absorpsi tinggi, permeabilitas lambat dan peka erosi. Jenis ini berasal dari batu kapur, mergel, batuan lempung atau tuf vulkanik bersifat basa. Penyebarannya di daerah iklim subhumid atau subarid, curah hujan kurang dari 2500 mm/tahun

g. Podsolik merah kuning

Tanah mineral telah berkembang, solum (kedalaman) dalam, tekstur lempung hingga berpasir, struktur gumpal, konsistensi lekat, bersifat agak asam (pH kurang dari 5.5), kesuburan rendah hingga sedang, warna merah hingga kuning, kejenuhan basa rendah, peka erosi. Tanah ini berasal dari batuan pasir kuarsa, tuf vulkanik, bersifat asam. Tersebar di daerah beriklim basah tanpa bulan kering, curah hujan lebih dari 2500 mm/tahun.

h. Podsol

Jenis tanah ini telah mengalami perkembangan profil, susunan horizon terdiri atas horizon albic (A2) dan spodic (B2H) yang jelas, tekstur lempung hingga pasir, struktur gumpal, konsistensi lekat, kandungan pasir kuarsanya tinggi, sangat masam, kesuburan rendah, kapasitas pertukaran kation sangat rendah, peka terhadap erosi, batuan induk berupa batuan pasir dengan kandungan kuarsanya tinggi, batuan lempung, dan tuf vulkan masam. Penyebarannya di daerah beriklim basah, curah hujan lebih dari 2000 mm/tahun tanpa bulan kering, topografi pegunungan. Contohnya, di daerah Kalimantan Tengah, Sumatra Utara dan Irian Jaya (Papua).

i. Andosol

Jenis tanah mineral yang telah mengalami perkembangan profil, solum agak tebal, warna agak coklat kekelabuan hingga hitam, kandungan organic tinggi, tekstur geluh berdebu, struktur remah, konsistensi gembur dan bersifat licin berminyak (smeary), agak asam, kejenuhan basa tinggi dan daya absorpsi sedang, kelembaban tinggi, permeabilitas sedang dan peka terhadap erosi. Tanah ini berasal dari batuan induk abu atau tuf vulkanik.

j. Mediteran merah – kuning

Tanah mempunyai perkembangan profil, solum sedang hingga dangkal, warna coklat hingga merah, mempunyai horizon B argilik, tekstur geluh hingga lempung, struktur gumpal bersudut, konsistensi teguh dan lekat bila basah, pH netral hingga agak basa, kejenuhan basa tinggi, daya absorpsi sedang, permeabilitas sedang dan peka erosi, berasal dari batuan kapur keras (limestone) dan tuf vulkanis bersifat basa. Penyebaran di daerah beriklim sub humid, bulan kering nyata. Curah hujan kurang dari 2500 mm/tahun, di daerah pegunungan lipatan, topografi karst dan lereng vulkan, ketinggian di bawah 400 m. Khusus tanah mediteran merah – kuning di daerah topografi Karst disebut terra rossa.

k. Hidromorf kelabu (gleisol)

Jenis tanah ini perkembangannya lebih dipengaruhi oleh faktor lokal, yaitu topografi merupakan dataran rendah atau cekungan, hampir selalu tergenang air, solum tanah sedang, warna kelabu hingga kekuningan, tekstur geluh hingga lempung, struktur berlumpur hingga masif, konsistensi lekat, bersifat asam (pH 4.5-6.0), kandungan bahan organik. Ciri khas tanah ini adanya lapisan glei kontinu yang berwarna kelabu pucat pada kedalaman kurang dari 0.5 meter akibat dari profil tanah selalu jenuh air. Penyebaran di daerah beriklim humid hingga sub humid, curah hujan lebih dari 2000 mm/tahun.

l. Tanah sawah (Paddy soil)

Tanah sawah ini diartikan tanah yang karena sudah lama (ratusan tahun) dipersawahkan memperlihatkan perkembangan profil khas, yang menyimpang dari tanah aslinya. Penyimpangan antara lain berupa terbentuknya lapisan bajak yang hampir kedap air disebut padas olah, sedalam 10-15 cm dari muka tanah dan setebal 2-5 cm. Di bawah lapisan bajak tersebut umumnya terdapat lapisan mangan dan besi, tebalnya bervariasi tergantung pada permeabilitas tanah. Lapisan tersebut dapat merupakan lapisan padas yang tak tembus perakaran, terutama bagi tanaman semusim. Lapisan bajak tersebut nampak jelas pada tanah latosol, mediteran dan regosol, samara-samara pada tanah aluvial dan grumosol.

7. Penyebab terjadinya kerusakan tanah dan dampaknya terhadap kehidupan

a. Penyebab kerusakan tanah

Kerusakan tanah dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara lain sebagai berikut:

1) Perusakan hutan

Akibat hutan yang rusak dapat mengurangi daya serap tanah dan mengurangi kemampuannya dalam menampung dan menahan air, sehingga tanah mudah tererosi.

2) Proses kimiawi air hujan

Air hujan merupakan faktor utama terjadinya kerusakan tanah melalui proses perubahan kimiawi dan sebagian lagi karena proses mekanis.

3) Proses mekanis air hujan

Air hujan yang turun sangat deras dapat mengikis dan menggores tanah di permukaannya, sehingga bisa terbentuk selokan. Pada daerah yang tidak bervegetasi, hujan lebat dapat menghanyutkan tanah berkubik kubik serta kehilangan unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran. Air hujan dapat pula menghanyutkan lumpur dan terjadinya longsor, sehingga terjadi banjir lumpur di daerah hilir. Selain itu, air hujan dapat mengakibatkan terkumpulnya garam di daerah perakaran (salinisasi) dan penjenuhan tanah oleh air (waterlogging).

4) Aktivitas manusia

Aktivitas manusia dalam mengolah lahan atau tanah yang tidak memperhatikan kaidah-kaidah konservasi dapat mempercepat rusaknya tanah.

b. Dampak kerusakan tanah terhadap kehidupan

Kerusakan tanah yang utama adalah akibat erosi. Erosi tidak hanya menyebabkan kerusakan tanah di tempat erosi, tetapi juga kerusakan-kerusakan di tempat lain yaitu hasil-hasil erosi tersebut diendapkan.

1) Kerusakan di tempat terjadinya erosi

Kerusakan tanah di tempat terjadinya erosi terutama akibat hilangnya sebagian tanah dari tempat tersebut karena erosi. Hilangnya sebagian tanah ini mengakibatkan hal-hal sebagai berikut:

a)      Penurunan produktifitas tanah.

b)      Kehilangan unsur hara yang diperlukan tanaman.

c)      Kualitas tanaman menurun.

d)      Laju infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air berkurang.

e)      Struktur tanah menjadi rusak.

f)       Lebih banyak tenaga diperlukan untuk mengolah tanah.

g)      Erosi gully dan tebing (longsor) menyebabkan lahan terbagi-bagi dan mengurangi luas lahan yang dapat ditanami.

h)      Pendapatan petani berkurang.

2) Kerusakan di tempat penerima hasil erosi

Erosi dapat juga menyebabkan kerusakan-kerusakan di tempat penerima hasil erosi. Erosi dapat memindahkan tanah berikut senyawa-senyawa kimia yang ada di dalamnya, seperti unsur-unsur hara tanaman (N, fosfor, bahan organik dan sebagainya) atau sisa-sisa pestisida dan herbisida (DDT, Endrin dan lain-lain).

3) Proses mekanis air hujan

Air hujan yang turun sangat deras dapat mengikis dan menggores tanah di permukaannya, sehingga bisa terbentuk selokan. Pada daerah yang tidak bervegetasi, hujan lebat dapat menghanyutkan tanah berkubik-kubik. Air hujan dapat pula menghanyutkan lumpur, sehingga terjadi banjir lumpur.

Pengendapan bahan-bahan tanah berikut senyawa-senyawa kimia yang dikandungnya dapat dikatakan sebagai polusi (pencemaran) di tempat tersebut. Pencemaran yang disebabkan oleh bahan-bahan padat tanah, disebut polusi sedimen, sedangkan pencemaran oleh senyawa-senyawa kimia yang ada di dalam tanah, disebut polusi kimia. Polusi kimia dari tanah dapat dibedakan menjadi polusi kimia dari unsur hara (pupuk) dan polusi kimia dari pestisida/

herbisida.

Polusi sedimen adalah pengendapan bahan tanah yang tererosi ke tempat lain. Pengendapan ini dapat menyebabkan hal-hal sebagai berikut:

a)      Pendangkalan sungai, sehingga kapasitas sungai menurun. Akibatnya bisa terjadi banjir, apalagi kalau banyak air mengalir sebagai aliran permukaan (run off) karena hilangnya vegetasi di daerah hulu.

b)      Tanah-tanah yang subur kadang-kadang menjadi rusak karena tertimbun oleh tanah-tanah kurus atau batu-batuan, pasir, kerikil dari tempat lain.

c)      Apabila digunakan untuk air minum, maka air yang kotor itu perlu lebih banyak biaya untuk membersihkannya.

d)      Karena air yang keruh, dapat mengurangi fotosintesis dari tanaman air (karena sinar matahari sulit menembus air).

e)      Perubahan-perubahan dalam jumlah bahan yang diangkut mempengaruhi keseimbangan sungai tersebut. Apabila terjadi pengendapan di suatu dam, maka air yang telah kehilangan sebagian dari bahan yang diangkutnya tersebut akan mencari keseimbangan baru dengan mengikis dasar saluran atau pondasi dari dam tersebut, sehingga menyebabkan kerusakan.

f)       Kadang-kadang polusi sedimen dapat memberi pengaruh baik yaitu bila terjadi pengendapan tanah-tanah subur, misalnya tanah-tanah aluvial di sekitar sungai.

4) Polusi kimia dari pupuk

Polusi kimia dari pupuk merupakan polusi unsur-unsur hara tanaman. Tanah-tanah yang dipindahkan oleh erosi pada umumnya mengandung unsure hara lebih tinggi daripada tanah yang ditinggalkannya. Hal ini disebabkan lapisan tanah yang tererosi umumnya adalah lapisan atas yang subur.

Di samping itu fraksi tanah yang halus (debu) lebih mudah tererosi. Oleh karena itu, unsur hara dari pupuk terutama P sebagian besar diserap butirbutir tanah tersebut maka banyak unsur P yang hilang karena erosi. Di samping itu, sebagian besar P dalam tanah sukar larut sehingga P diangkut ke tempat lain bersama bagian-bagian padat dari tanah. Unsur-unsur hara yang mudah larut seperti Nitrogen (Nitrat), umumnya diangkut ke tempat lain bersama dengan aliran permukaan (run off) atau air infiltrasi (peresapan).

Ada beberapa akibat polusi kimia tanah, antara lain sebagai berikut:

a)      Polusi unsur hara N dan P pada air irigasi memberi akibat baik karena dapat menyuburkan tanaman.

b)      Polusi N pada air minum dapat membahayakan kesehatan. Misalnya terlalu banyak Nitrat akan menyebabkan penyakit pada bayi yang dikenal dengan nama Metahemoglobinemia.

c)      Polusi unsur hara di danau dapat mengganggu keseimbangan biologis. Danau yang tadinya miskin unsur hara (oligotropik) diperkaya dengan unsur P dan unsur hara lain sehingga kesuburannya meningkat menjadi sedang (mesotropik), dan seterusnya menjadi subur (eutropik). Proses ini disebut proses eutrofikasi.

Sebagai akibat proses eutrofikasi ini maka terjadilah perkembangan algae yang sangat banyak (algae bloom), sehingga mengurangi tersedianya oksigen bagi ikan dan makhluk lain yang hidup dalam air tersebut. Selain itu, air yang penuh algae akan mempunyai rasa dan bau yang tidak enak untuk keperluan air minum. Pencegahan polusi unsur hara yang terbaik adalah dengan cara pemberian pupuk sedemikian rupa, sehingga semua unsur hara dapat diserap tanaman. Dalam prakteknya, hal demikian tidak mungkin dapat dilakukan sehingga dianjurkan penanggulangan yang lebih praktis yaitu dengan cara mencegah terjadinya erosi dan run off yang berlebihan dengan menggunakan kaidah-kaidah pengawetan tanah dan air.

5) Polusi kimia oleh bahan-bahan pestisida

Pestisida dapat digolongkan menjadi dua golongan besar yaitu pestisida yang mudah larut (hancur) dan pestisida yang sukar hancur. Golongan yang sukar hancur (larut) merupakan polusi pestisida yang utama. Di samping sukar larut, jenis pestisida ini diserap oleh butir-butir tanah halus seperti halnya unsur P sehingga lebih banyak terangkut ke tempat lain bersama tanah-tanah yang tererosi. Seperti halnya unsur hara, polusi pestisida banyak menimbulkan masalah pada persediaan air, terutama mengganggu pada bidang kesehatan.

Ada hal yang perlu diketahui yaitu terjadinya proses biomagnifications melalui siklus rantai makanan untuk beberapa jenis pestisida, terutama yang dapat diserap dengan kuat dalam jaringan tubuh seperti DDT. Dengan proses ini, pestisida yang mula-mula berkonsentrasi sangat kecil yang tidak membahayakan lalu semakin banyak dan menjadi fatal (dapat menyebabkan kematian).

Pencegahan terjadinya polusi pestisida dapat dilakukan dengan membatasi penggunaan pestisida yang banyak menimbulkan residu seperti DDT, Aldrin, Dieldrin, dan sebagainya. Pencegahan yang paling baik sudah barang tentu mencegah terjadinya erosi dari sumbernya. Dengan cara ini, pestisida dan unsur hara yang terikat dalam butir-butir tanah (DDT, Aldrin, Dieldrin) dapat dicegah untuk tidak menjadi sumber polusi. Unsur hara dan pestisida yang mudah larut masih dapat mengalir ke tempat lain bersama air (run off dan infiltrasi), tetapi sumber polusi jenis ini tidak terlalu begitu membahayakan.

8. Usaha mengurangi erosi tanah

Erosi adalah suatu proses penghancuran tanah (detached) dan kemudian tanah tersebut dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, gletser atau gravitasi. Di Indonesia erosi yang terpenting disebabkan oleh air. Mengingat pentingnya tanah bagi kehidupan, diperlukan upaya-upaya yang menjadi metode dalam rangka pelestariannya. Metode pengawetan tanah pada umumnya dilakukan untuk:

1) melindungi tanah dari curahan langsung air hujan;

2) meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah.

3) mengurangi run off (aliran air di permukaan tanah).

4) meningkatkan stabilitas agragat tanah.

Ada tiga metode pengawetan tanah, yaitu metode vegetatif, metode mekanik atau teknik, dan metode kimia.

a. Metode vegetatif

Metode vegetatif adalah metode pengawetan tanah dengan cara menanam vegetasi (tumbuhan) pada lahan yang dilestarikan. Metode ini sangat efektif dalam pengontrolan erosi. Ada beberapa cara mengawetkan tanah melalui

metode vegetatif antara lain sebagai berikut:

1)      Penghijauan, yaitu penanaman kembali hutan-hutan gundul dengan jenis tanaman tahunan seperti akasia, angsana, flamboyant. Fungsinya untuk mencegah erosi, mempertahankan kesuburan tanah, dan menyerap debu atau kotoran di udara lapisan bawah.

2)      Reboisasi, yaitu penanaman kembali hutan gundul dengan jenis tanaman keras seperti pinus, jati, rasamala, cemara. Fungsinya untuk menahan erosi dan diambil kayunya.

3)      Penanaman secara kontur (contour strip cropping), yaitu menanami lahan searah dengan garis kontur. Fungsinya untuk menghambat kecepatan aliran air dan memperbesar resapan air ke dalam tanah. Cara ini sangat cocok dilakukan pada lahan dengan kemiringan 3 – 8%.

4)      Penanaman tumbuhan penutup tanah (buffering), yaitu menanam lahan dengan tumbuhan keras seperti pinus, jati, cemara. Fungsinya untuk menghambat penghancuran tanah permukaan oleh air hujan, memperlambat erosi, dan memperkaya bahan organik tanah.

5)      Penanaman tanaman secara berbaris (strip cropping), yaitu melakukan penanaman berbagai jenis tanaman secara berbaris (larikan). Penanaman berbaris tegak lurus terhadap arah aliran air atau arah angin. Pada daerah yang hampir datar, jarak tanaman diperbesar. Sedangkan pada daerah yang kemiringannya lebih dari 8% maka jarak tanamannya dirapatkan. Fungsinya untuk mengurangi kecepatan erosi dan mempertahankan kesuburan.

6)      Pergiliran tanaman (croprotation), yaitu penanaman tanaman secara bergantian (bergilir) dalam satu lahan. Jenis tanamannya disesuaikan dengan musim. Fungsinya untuk menjaga agar kesuburan tanah tetap terpelihara.

b. Metode mekanik atau teknik

Metode mekanik adalah metode mengawetkan tanah melalui teknik-teknik pengolahan tanah yang dapat memperlambat aliran permukaan (run off), menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan tidak merusak

Beberapa cara yang umum dilakukan pada metode mekanik, antara lain sebagai berikut:

1)      Pengolahan tanah menurut garis kontur (contour village), yaitu pengolahan tanah sejajar garis kontur. Fungsinya untuk menghambat aliran air dan memperbesar resapan air.

2)      Pembuatan tanggul/guludan/pematang bersaluran, yaitu dalam pembuatan tanggul sejajar dengan kontur. Fungsinya agar air hujan dapat tertampung dan meresap ke dalam tanah. Pada tanggul dapat ditanami palawija.

3)      Pembuatan teras (terrassering), yaitu membuat teras-teras (tanggatangga) pada lahan miring dengan lereng yang panjang. Fungsinya untuk memperpendek panjang lereng, memperbesar resapan air dan mengurangi erosi.

4)       Pembuatan saluran air (drainase). Saluran pelepasan air ini dibuat untuk memotong lereng panjang menjadi lereng yang pendek, sehingga aliran dapat diperlambat dan mengatur aliran air sampai ke sungai.

Metode pengawetan tanah akan sangat efektif apabila metode mekanik dikombinasikan dengan metode vegetatif, misalnya terrassering dan buffering.

c. Metode kimia

Metode kimia dilakukan dengan menggunakan bahan kimia untuk memperbaiki struktur tanah, yaitu meningkatkan kemantapan agregat (struktur tanah). Tanah dengan struktur yang mantap tidak mudah hancur oleh pukulan air hujan, sehingga air infiltrasi tetap besar dan aliran air permukaan (run off) tetap kecil.

Penggunaan bahan kimia untuk pengawetan tanah belum banyak dilakukan, walaupun cukup efektif tetapi biayanya mahal. Sekarang ini umumnya masih dalam tingkat percobaan. Beberapa jenis bahan kimia yang sering digunakan untuk tujuan ini antara lain Bitumen dan Krilium. Emulsi dari bahan kimia tersebut dicampur dengan air, misal dengan perbandingan 1:3, kemudian dicampur dengan tanah.

Ringkasan

Tenaga geologi dibedakan atas tenaga endogen dan tenaga eksogen yang menyebabkan terjadinya bentuk muka bumi. Muka bumi adalah bagian terluar dari lapisan bumi, baik yang berupa daratan maupun perairan.

Vulkanisme adalah aktivitas magma di dalam kulit bumi, baik yang bergerak meresap di antara batuan di dalam kulit bumi maupun yang sampai keluar permukaan bumi. Tektonisme adalah terjadinya dislokasi batuan di dalam bumi, atau perubahan posisi atau letak dari komplek batuan, baik yang mengakibatkan putusnya hubungan batuan atau tidak. Berdasarkan bentukan alam yang dihasilkan, diastropisme dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu patahan dan lipatan. Patahan (sesar) terdiri atas sesar naik, sesar normal, dan sesar mendatar.

Jenis-jenis letusan gunungapi ada yang erupsi eksplosif dan erupsi epusif. Cara keluarnya magma, dapat dibedakan menjadi erupsi sentral, erupsi linear, dan erupsi areal. Berdasarkan penyebab terjadinya letusan, dibedakan menjadi erupsi magmatik dan erupsi preatik. Material gunungapi dapat dibedakan menjadi material cair, material gas dan material padat.

Gempa bumi adalah getaran asli yang berasal dari lapisan kulit bumi bagian dalam, yang dirambatkan di antara lapisan batuan dalam kulit bumi kemudian sampai ke permukan. Gempa bumi dapat terjadi karena tektonik, vulkanik, dan runtuhan.

Kulit bumi (litosfer) dibentuk oleh berbagai jenis batuan utama, yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf. Batuan beku berdasarkan tempat pembekuan magma, dapat dibedakan menjadi batuan beku, batuan beku kerak dan batuan beku luar. Batuan sedimen atau endapan terbentuk melalui proses pengendapan. Batuan metamorf adalah batuan yang sudah mengalami perubahan wujud dan susunan kimia akibat peningkatan suhu dan tekanan.

Tenaga eksogen yang merobek-robek bentukan muka bumi adalah air, angin, suhu, dan es. Pengerjaannya melalui suatu proses pelapukan, pengikisan atau erosi, masswasting, dan pengendapan.

Pedosfer, adalah lapisan paling atas dari permukaan bumi tempat berlangsungnya proses pembentukan tanah. Faktor pembentuk tanah terdiri atas iklim (suhu dan curah hujan), organisme, bahan induk, dan waktu.

Sifat fisik tanah dapat dilihat dari warna tanah, struktur tanah, dan tekstur tanah. Penentuan tekstur tanah didasarkan perbandingan banyaknya butirbutir pasir, debu, dan liat. Struktur tanah merupakan gumpalan-gumpalan kecil dari tanah akibat melekatnya butir-butir tanah satu sama lain yaitu lempeng (platy), prisma (prosmatic), tiang (columnar), gumpal bersudut (angular blocky), gumpal membulat (sub angular blocky), granuler (granular), dan remah (crumb).

Metode pengawet tanah pada umumnya dilakukan untuk melindungi tanah dari curahan langsung air hujan, meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah, mengurangi run off (aliran air di permukaan tanah), meningkatkan stabilitas agregat tanah. metode pengawetan tanah terdiri atas metode vegetatif, metode mekanik, dan metode kimiawi.

Glosarium

Antiklin            : bagian yang terangkat dan merupakan punggungan di daerah lipatan, diapit oleh sinklin.

Atol                  : terumbu karang berbenluk lingkaran penuh atau terputuspulus dengan genangan air laut di tengahnya yang dinamakan lagun, pada umumnya merupakan pulaupulau di bawah permukaan air laut.

Batolit             : massa batuan beku dalam yang berukuran besar terjadi dari butiran hablur mineral yang kasar.

Bom                 : batuan produk vulkanik berbutir besar, berasal dari magma yang terlempar ketika gunungapi meletus dan membeku di luar. Produk vulkanik lain berturut-turut makin kecil ialah lapili, pasir vulkanik, dan abu vulkanik. Berbagai produk vulkanik itu dinamakan juga eflata ataupiroklastik.

Coral               : organisme pembentuk terumbu karang yang pada umumnya hidup berkoloni di laut yang dangkal agar mendapat cahaya matahari dan berkerangka kapur.

Delta               : lapisan-lapisan sedimen yang membentuk dataran yang luas pada bagian sungai yang mendekati muaranya.

Diatrema         : pipa kepundan gunungapi. Ketika gunungapi masih aktif, diatrema merupakan tempat magma mengalir ke luar dan jika gunung telah tidak aktif lagi, diatrema merupakan batuan beku pengisi pipa tersebut.

Ekstrusi            : proses peresapan magma melalui lapisan litosfer sampai ke permukaan bumi.

Geyser             : sumber air panas yang memancar secara berkala sebagai gejala pasca vulkanik. Gletser aliran es pada palung berbentuk U di daerah yang bersuhu kurang dari 0°C.

Graben            : bagian yang turun di daerah tektonik patahan berdampingan dengan Horst.

Horst               : bagian yang terangkat di daerah tektonik patahan bersebelahan dengan slenk atau graben.

Isohyps            : garis pada peta yang menghubungkan titik-titik dengan ketinggian yang sama dari permukaan laut.

Lahar               : aliran lumpur yang mengangkut material vulkanik dari lereng gunungapi karena aliran air hujan (lahar hujan) atau aliran air danau kepundan bercampur magma.

Lapili               : benda vulkanik berbentuk kerikil lebih besar daripada pasir vulkanik dan abu vulkanik, tetapi lebih kecil daripada bom.

Lava                 : magma yang telah sampai ke permukaan bumi.

Magma           : batuan cair pijar yang bersuhu tinggi dan mengandung berbagai unsur dan mineral yang berbentuk padat, cair maupun gas yang terletak di bawah litosfer.

Meander         : kelokan setengah lingkaran pada alur sungai yang terjadi karena erosi di bagian luar dan sedimentasi pada bagian dalam kelokan sungai. Dalam perkembangan selanjutnya dapat terbentuk meander (cut off) dan sungai mati (oxbow lake).

Mëlange          : sedimen yang terjadi dari campuran berbagai batuan dan terdapat di suatu areal yang dapat dipetakan. Fragmen-fragmen pembentuk melange itu bermacammacam dalam susunan, ukuran besar maupun bentuknya serta tempat fragmen itu terbentuk.

Oxbow lake     : sungai mati, danau telapak kuda.

Pasca vulkanik : peristiwa vulkanisme setelah aktivitas gunungapi berhenti, meliputi sumber termal, sumber air mineral, geiser, sumber gas (fumarol, mofet, dan solfatar).

Petrologi         : ilmu yang mempelajari batuan. U (Palung) : palung berbentuk huruf U sebagai tempat gletser mengalir atau bekas aliran gletser seperti palung fyord.

V (Palung)       : palung berbentuk huruf V sebagai tempat sungai mengalir.

Vulkanisme     : peristiwa kegunungapian meliputi intrusi dan ekstrusi magma serta segala peristiwa yang terkait.

Kegiatan kelompok

1)      Setelah kalian mengetahui gejala dan jenis gempa, coba kalian amati jenis gempa apa yang terjadi di Aceh dan Yogyakarta? Bagaimana hubungan gempa dengan gelombang tsunami yang terjadi dan mengapa terjadi di sana?

2)      Diskusikan dengan teman kalian tentang contoh jenis-jenis batuan yang ada di sekitar sekolah. Untuk lebih memahami jenis-jenis batuan, lakukan kunjungan ke museum geologi Bandung.

Tugas mandiri

Untuk menguji pengetahuan kamu mengenai konsep erosi. Lakukan percobaan berikut.
1.      Letakkan pasir, pasir berbatu, dan tanah liat pada wadah yang berbeda.
2.      Tempatkan masing-masing di sebuah pipa yang agak lebar.
3.      Posisi pipa harus miring ± 10-200, lalu kucurkan sedikit air pada ketiga bahan tersebut.
4.  Amati dan catat, media mana yang paling mudah tererosi, kemudian kamu teliti untuk mengetahui alasannya.
5.      Kegiatan ini dapat menjadi proyek sains kamu untuk menambah wawasan dan pengetahuan kamu.

UJI KOMPETENSI

I.      Pilihan Ganda

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.

1.   Tenaga pengubah bentuk permukaan bumi yang berasal dari luar bumi dinamakan ....

a. tenaga hidrologi                                   d. tenaga eksogen

b. tenaga geologi                                      e. tenaga gempa

c. tenaga endogen

2.   Proses endogenik antara lain .....

a. vulkanisme                                            d. sedimentasi

b. pelapukan                                             e. pengikisan

c. erosi

3.   Lapisan kulit bumi paling atas yang terbentuk oleh berbagai jenis batuan disebut ....

a. astenosfer                                             d. hidrosfer

b. lithosfer                                                 e. mantel

c. barisfer

4.  Peristiwa letusan gunungapi, dengan kandungan magma yang keluar melalui retakan yang memanjang dinamakan erupsi ....

a. linier                                                      d. areal

b. sentral                                                   e. memusat

c. strato

5.   Batuan beku seperti granit, diorit gabro, memiliki bentuk kristal-kristal yang sempurna. Tampilan tersebut dikarenakan pada proses pembentuknya,

yaitu ....

a. pembekuan magma berlangsung lambat pada bagian dalam kulit bumi

b. pembekuan magma pada lapisan kulit bumi dekat permukaan dan relative lebih cepat

c. pembekuan magma di permukaan bumi dan relatif cepat

d. pembekuan magma bervariasi antara lambat dan cepat di dalam lapisan kulit bumi

e. magma mengandung banyak mineral batuan

6.   Sumber atau tempat penyebab gempa yang letaknya jauh di dalam bumi dinamakan ....

a. seismogram                                          d. hiposentrum

b. episentrum                                            e. hipotermia

c. tsunami

7.   Kalian amatilah gambar berikut, huruf R pada gambar menunjukan ....

a. antiklin                                                 

b. monoklin                                              

c. graben

d. sinklin

e. lipatan

8.   Batuan yang telah mengalami pelapukan disebut batuan ....

a. malihan                                                             d. sedimen

b. metamorf                                              e. pasir

c. korok

9. Tenaga yang bekerja dari dalam bumi dengan arah vertikal dan horizontal yang mengakibatkan perubahan lokasi, disebut ....

a. patahan                                                 c. sesar

b. horst                                                      e. graben

c. lipatan

10. Pegunungan Sirkum Pasifik terbentang ....

a. mulai dari pantai Pasifik Amerika, Jepang, Filipina, Irian, Australia, sampai Selandia Baru.

b. mulai dari Jepang, pantai Pasifik Amerika, Filipina, Irian, Australia, sampai Selandia Baru.

c. mulai dari Filipina, pantai Pasifik Amerika, Irian, Australia, Jepang, sampai Selandia Baru.

d. mulai dari pantai Pasifik Amerika, Irian, Filipina, Australia, Jepang, sampai Selandia Baru.

e. Pegunungan Rocky di Amerika dan berakhir di Pegunungan Alpen

11. Gerak turunnya daratan sehingga kelihatan permukaan air laut, disebut ....

a. epirogenetik positif                               d. orogenetik positif

b. epirogentik negatif                               e. orogenetik positif dan negatif

c. orogenetik negatif

12. Bentuknya seperti kerucut, terjadi karena letusan, dan ledakan secara bergantian, bahannya berlapis-lapis, merupakan ciri gunung api ....

a. maar                                                     c. perisai

b. strato                                                     e. merapi

c. perret

13. Gempa yang terjadi karena meletusnya gunungapi, disebut ....

a. gempa vulkanis                                                 d. gempa tektonik

b. gempa guguran                                    e. gempa runtuhan

c. gempa tektonik vulkanis

14. Air yang banyak mengandung CO2 (zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CaCO3). Contoh tersebut merupakan jenis pelapukan ....

a. organis                                                  d. kimiawi

b. mekanis                                                 e. vegetatif

c. mekanis kimiawi

15. Bahan-bahan silikat pijar dalam wujud padat, cair, dan gas dinamakan ....

a. lava                                                       d. magma

b. lahar                                                      e. lapili

c. solfatara

16. Berikut adalah faktor-faktor yang memengaruhi pembentukan tanah, kecuali ....

a. pupuk                                                    d. bahan induk

b. manusia                                                e. organik

c. topografi

17. Horizon tanah yang terbentuk dari proses illuviasi dari bahan-bahan yang tercuci yaitu ....

a. horizon A                                               d. horizon E

b. horizon B                                               e. horizon D

c. horizon R

18. Proses pembentukan tanah yang masih tampak percampuran antara bahan organik dan bahan mineral atau masih tampak struktur batuannya, yaitu ciri ....

a. tanah muda                                           d. tanah tua

b. tanah dewasa                                        e. tanah berlanjut

c. tanah laterit

19. Struktur tanah berbentuk tiang dapat ditemukan pada ....

a. horizon B pada daerah iklim kering

b. horizon B pada daerah iklim basah

c. horiozon A pada daerah iklim kering

d. horizon A pada daerah iklim basah

e. horizon C pada segala musim

20. Berikut ini merupakan cara mengawetkan tanah dengan menggunakan metode vegetatif, kecuali ....

a. penghijauan                                          d. contour village

b. buffering                                               e. semua salah

c. strip cropping

II. Uraian

Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini secara tepat.

1.      Apakah yang dimaksud tenaga endogen dan tenaga eksogen?

2.      Apa yang kamu ketahui mengenai konsep vulkanisme?

3.      Jelaskan bahan-bahan yang dikeluarkan gunungapi yang meletus?

4.      Peristiwa gempa tercatat pada seismograf di stasiun pencatat gempa di Meulaboh, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam sebagai berikut:

a. Gelombang longitudinal tercatat pada jam 08 25’25"

b. Gelombang transversal tercatat pada jam 08 26’40"

Hitunglah jarak episentrum gempa di Meulaboh tersebut!

5.   Jelaskan empat jenis masswasting berdasarkan kecepatannya!

6.   Sebutkan tujuh faktor yang mempengaruhi proses pembentukan tanah.

7.   Mengapa keadaan relief suatu daerah berperan dalam membentuk tanah?

8.   Jelaskan tiga unsur penyusun warna tanah!

9.   Sebutkan sepuluh jenis tanah menurut taksonomi tanah tahun 1970!

10. Jelaskan tiga metode pengawetan tanah!

Refleksi

1. Setelah kamu mempelajari dinamika perubahan litosfer dan pedosfer pada bab ini. Bagaimana tanggapan kamu?

2.   Manfaat apa yang dapat kamu lakukan dalam rangka pelestarian kesuburan tanah di bumi ini?