BIOSFER

Batuan penyusun kulit bumi atau litosfer dapat mengalami perubahan. Berdasarkan karakter perubahan yang terjadi, perubahan itu dapat dibedakan menjadi beberapa kategori sebagai berikut:

1. Pelapukan. Pelapukan dapat dibedakan menjadi pelapukan fisik dan kimiawi. Pelapukan kimiawi, yaitu pelapukan yang terjadi karena perubahan komposisi kimiawi; pelapukan ini menyebabkan batuan mengalami perubahan komposisi kimia; agen utama penyebab pelapukan tipe ini adalah air. Pelapukan fisik adalah pelapukan yang terjadi karena kerusakan fisik batuan seperti pecahnya batuan karena akar tumbuhan, atau pecahnya batuan karena perubahan temperatur; pelapukan ini menyebabkan batuan pecah menjadi fragmen-fragmen batuan yang lebih kecil. Pembicaraan tentang pelapukan batuan terutama dilakukan ketika kita berbicara tentang geomorfologi dan pembentukan tanah. Proses pelapukan ini terutama terjadi di permukaan bumi, dimana batuan (litosfer) mengalami kontak dengan atmosfer dan hidrosfer serta biosfer.
2. Deformasi, yaitu perubahah fisik batuan karena pengaruh tekanan. Karena deformasi batuan dapat terlipat, terpatahkan dan atau mengalami kerusakan fisik seperti retak. Pembicaraan tentang deformasi dilakukan ketika berbicara tentang struktur geologi. Proses deformasi ini terjadi di bawah permukaan bumi yang melibatkan perlapisan batuan dan tubuh-tubuh batuan beku atau metamorf.
3. Perubahan jenis batuan yang menyebabkan suatu jenis batuan menjadi jenis batuan yang lain , seperti dari batuan beku menjadi batuan sedimen atau batuan, dari batuan sedimen menjadi batuan metamorf atau batuan beku, atau dari batuan metamorf menjadi batuan sedimen atau batuan beku. Pembicaraan tentang perubahan jenis batuan ini dilakukan ketika kita berbicara tentang petrologi. Di sini kita berbicara tentang siklus batuan. Proses perubahan jenis batuan ini terjadi di litosfer secara keseluruhan mulai dari permukaan bumi bahkan sampai mantel. Proses ini melibatkan seluruh agen geomorfologi, gerak-gerak tektonik, dan temperatur.

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

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

Gambar 5. Siklus batuan. Menggambarkan proses yang menyebabkan batuan berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain dan ditransportasikan. Sumber: Skinner dan Porter (2000)
Konsep sistem[1] adalah suatu cara untuk menguraikan suatu masalah yang besar dan rumit menjadi masalah-masalah yang lebih kecil dan lebih mudah dipelajari. Sistem dapat dikatakan sebagai suatu bagian dari alam universal yang dapat diisolasi dari bagian alam universal yang lain untuk keperluan observasi dan mengukur perubahan. Dengan mengatakan bahwa sistem adalah bagian dari alam yang universal, maka berarti dapat didefinisikan sesuai dengan kehendak si pengamat. Kita dapat memilih batasan-batasan sistem sesuai dengan kemudahan penelitian kita. Dengan demikian, sistem bisa kecil dan bisa pula besar, bisa sederhana dan bisa bula kompleks atau rumit.

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

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

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

3) Sistem terbuka yaitu sistem dengan batas yang memungkinkan terjadinya pertukaran energi dan materi melintasi batas. Sub-sistem Bumi merupakan contoh alam dari sistem terbuka ini.
Gambar 1. Gambaran macam-macam sistem. Sumber: Skinner dan Porter (2000), Gambar 1.17.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Gambar 3. Model Sistem Bumi yang memperlihatkan hubungan dan interaksi di antara sub-sistem fisik. Sumber: Global Change News Letter no. 68, Feb. 2007.
Mungkin tidak banyak diantara kita yang mengetahui bahwa pada tahun 2008 yang lalu kontingen siswa SMA dari Indonesia berhasil meraih medali perunggu dalam Olimpiade Ilmu Kebumian (1st International Earth Science Olympiad – IESO 2007 ) di Seoul, Korea Selatan. Berbeda dengan Fiska, Kimia, Biologi dan Matematika, di Indonesia Ilmu Kebumian belum dipandang sebagai ilmu yang penting. Hal itu terbukti dengan tidak didukungnya pengiriman kontingen pada tahun 2008 ini oleh Depdiknas. Pada hal, kita kan hidup di Bum. Persoalan yang banyak kita hadapi sekarang sebagian besar berkaitan dengan Ilmu Kebumian, mulai dari persoalan bencana alam sampai masalah energi dan kerusakan lingkungan.

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

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

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

Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s