BUMI DAN LINGKUNGANNYA

1. Keunikan Planet Bumi

Will Durant, seorang ahli filsafat mengatakan Civilization exist by geological consent, subject to change without notice. Dia mengingatkan kita akan lingkungan yang mengesankan sehingga planet bumi memberi kita kemungkinan hidup. Bumi adalah planet khusus karena hanya manusia mendiaminya tetapi terdapat lebih satu juta kehidupan di dalamnya. Manusia (Homo Sapiens) adalah satu-satunya makhluk hidup yang mempunyai kekuatan berpikir, yang mendiami bumi pada saat terakhir perkembangan bumi. Ilmu geologi mempelajari eksplorasi terhadap bumi, cara terbentuknya, bentuknya waktu lahir, proses yang telah berlangsung, sedang berlangsung dan akan terjadi sampai sekarang dan faktor penunjang kehidupan dan perkembangan kehidupan.

Awalnya tidak ada orang yang tahu komposisi atmosfer bumi sehingga memungkinkan terbentuknya kehidupan dan perkembangan kehidupan. Lalu, para ahli kimia mengetahui bahwa awalnya atmosfer mempunyai oksigen yang ada sekarang maka kehidupan akan musnah, tidak berkembang, oksigen akan menghancurkannya. Atmosfer bumi dan medan magnet berfungsi sebagai perisai melindungi penghancuran makhluk hidup dari radiasi antariksa. Meteor akan menghujani bumi, dan meninggalkan kawah-kawah yang berdinding keras dan tahan erosi. Atmosfer dan lautan telah menyerap dan mendistribusikan kembali energi matahari dan melunakkan iklim. Tanpa atmosfer dan lautan, bumi mengalami perbedaan suhu yang besar antara siang dan malam, antara musim panas dan musim dingin, antara katulistiwa dan kutub.

Posisi bumi dengan matahari tepat untuk menunjang kehidupan, tidak terlalu jauh, tidak terlalu dekat, suhu bumi antara titik beku air dan titik uap air. Ukuran bumi tepat, tidak terlalu besar atau tidak terlalu kecil sehingga menarik keluar gas-gas yang merugikan makhluk hidup.

Bagian dari bumi adalah “mesin” yang secara seimbang menggerakkan kulit bumi. Bila gerakan bumi lambat, proses geologi berlangsung lambat. Benua tidak terbentuk seperti sekarang, gunung api tidak menyemburkan uap air dan gas yang menjadi atmosfer bumi, besi tidak cair dan tenggelam ke inti bumi dan medan magnet tidak terbentuk. Bila gerakan bumi cepat, proses geologi berlangsung cepat. Gempa bumi terus terjadi, gunung api meletus sepanjang waktu, gas, debu menghampar ke angkasa dan atmosfer sangat padat.

Kehidupan sangat bergantung pada sifat dan perilaku alam ini. Bumi adalah suatu sistem.

2. Bumi sebagai Benda dan Mengalami Proses

Planet bumi berubah dari waktu ke waktu. Beberapa masalah yang muncul adalah Berapa lama lagi cadangan mineral dan bahan bakar fosil dapat diandalkan? Bagaimana bila cadangan mineral dan bahan bakar fosil habis? Apa resikonya orang membuat PLTA Bakaru? Apa resikonya orang membangun Bendungan Bili Bili? Di tempat mana lagi akan terjadi gempa? Di tempat mana lagi akan terjadi tsunami? Apakah bisa orang meramalkan gempa? Bagaimana jika gunung Klabat meletus? Apa yang terjadi bila zaman es melanda bumi dan menurunkan muka air laut sedalam 50 meter?

Supaya dapat memahami planet bumi, ada dua arah utama pendekatan yang digunakan: palnet bumi sebagai benda dan planet bumi sebagai material organik dan anorganik. Material organik dan anorganik berubah sepanjang waktu. Kedua hal tersebut yaitu benda dan proses mempengaruhi langkah manusia dalam kehidupan budayanya. Beberapa hal mengenai bumi sebagai benda, diantaranya: struktur bumi, batuan dan mineral dalam kulit bumi, bentang alam atau bentuk kulit muka bumi. Proses yang terjadi pada bumi antara lain: gaya-gaya pada bumi (tektonik), pelapukan, erosi, longsoran, sedimentasi. Untuk kepentingan manusia langsung, dapat dibicarakan sebagai sumber seperti mineral bahan bakar, energi, air dan sebagai proses yang menghasilkan perubahan. Manusia sebagai bagian dari lingkungan alam planet bumi, mencari dan menggunakan sumber dan menyesuaikan dengan laju proses. Kalau tidak mampu menyesuaikan maka akan punahlah dia

3. Susunan Bumi

Bumi tidak terdiri atas materi homogen tetapi menunjukkan adanya diferensiasi dari luar ke dalam, yaitu: kulit bumi, mantel bumi dan inti bumi. Bagian besar materi penyusun bumi adalah silikat-silikat dan logam-logam. Susunan bumi dijelaskan dalam Tabel 1-1

Eksplorasi bagian dalam kulit bumi ini dilakukan dengan manganalisis sifat-sifat gelombang gempa yang merambat melalui dan menembus susunan bumi tersebut setelah ditransmisikan atau direfleksikan. Beberapa prinsip yang digunakan dalam eksplorasi antara lain: kecepatan rambat gelombang, koefisien refleksi, koefisien transmisi.

4. Kulit Bumi

Kulit bumi terdiri atas lapisan benua dan lapisan dasar samudera, terdiri atas banyak jenis batuan, yaitu batuan beku, batuan sedimen danbatuan metamorfosis. Beberapa batuan mempunyai makna ekonomis. Tebal kulit bumi sekitar 70 km di bawah pegunungan, 30 – 40 km di bawah benua dan 10 km di bawah samudera. Matel atas terletak di bawah kulit bumi yang mempunyai sifat-sifat: dapat menaikkan kecepatan gelombang gempa, densitas lebih besar. Batas antara kulit bumi dengan mantel atas disebut bidang diskontinuitas Mohorivicic (bidang moho atau bidang M).

Tabel 1-1. Susunan Bumi
Bagian Tebal (km) Densitas Keterangan
Kulit bumi 0-30 2,9 – 3,3 Batuan beku, batuan sedimen, batuan metamorfosis
Mantel atas 30-700 3,3 – 4,3 Batuan ultrabasa, mineral olivin dan piroksin. Semakin dalam, semakin besar densitas
Mantel bawah 700-2.900 4,3 – 5,5 Oksida padat, periklas, MgO, stisovit, SiO2
Inti luar 2.900-5.150 10,0 – 12,3 Logam cair, Fe+Ni, materi mampat, Si
Inti dalam 5.150-6.370 13,3 – 13,6 Logam padat, Fe+Ni.

Beberapa batuan yang lazim terdapat di lapisan benua, antara lain: granit (batuan beku plutonik asam), andesit, basalt (batuan beku vulkanik), peridotit (batuan beku plutonik ultra basa), kuarsa, batu lempung, batu agmping (batuan sedimen). Batuan yang lazim membentuk dasar samudera antara lain: basalt (mirip dengan basalt benua) tetapi miskin Kalium dan kaya Aluminium. Perbandingan komposisi mineral batuan basalt benua, peridotit benua dan basalt samudera terdapat dalam Tabel 1-2.

Batuan plutonik terdapat dalam inti-inti daerah pegunungan besar seperti Alpina, Himalaya, Malaya, Pegunungan Rocky. Batuan efusiv (lelehan seperti andesit, basalt, dsb) terdapat pada jalur gunung api. Batuan beku membentuk 85 % volume kulit bumi tetapi batuan sedimen (batu pasir, batu lempung dan batu gamping) hanya sekitar 8 % tetapi melebar di banyak bagian daratan sehingga lebih sering ditemukan batuan sedimen di ribuan meter. Batuan sisa adalah batuan metamorfosis.

Mineral-mineral logam seperti nikel, tembaga, besi, timah putih, timah hitam, seng dan lainnya pada awalnya sangat dikendalikan oleh aktivitas plutonik maka tempat ditemukan mineral di daerah pegunungan. Mineral bahan bakar (batubara dan minyak bumi) pada awalnya dikendalikan oleh batuan sedimen.

Tabel 1-2. Komposisi Mineral dalam Batuan
Nama Mineral Persentase
Basalt Benua Peridotit Benua Basalt Samudera
SiO2 50,8 43,5 49,2
TiO2 2,0 0,8 1,4
Al2O3 14,1 4,0 15,8
Fe2O3 2,9 2,5 2,2
FeO 9,1 9,8 7,2
MnO 0,2 0,2 0,16
MgO 6,3 34,0 8,5
CaO 10,4 3,5 11,1
Na2O 2,2 0,6 2,7
K2O 0,8 0,2 0,26
H2O 0,9 0,8 0,0
P2O5 0,2 0,5 0,15