Dinamika litosfer dan pedosfer

A. Dinamika Perubahan Litosfer

1. Pengertian Litosfer

Lapisan kulit bumi disebut dengan litosfer. Litosfer berasal dari kata lithos berarti batu dan sphere (sphaira) berarti bulatan. Dengan demikian Litosfer dapat diartikan lapisan batuan pembentuk kulit bumi. Dalam pengertian lain litosfer adalah lapisan bumi yang paling atas dengan ketebalan lebih kurang 66 km tersusun atas batuan. Litosfer merupakan lapisan kulit bumi yang mengikuti bentuk muka bumi yang bulat dan tersusun atas batuan dan mineral. Batuan adalah massa yang terdiri atas satu atau lebih macam mineral dengan komposisi kimia yang tetap sehingga dengan jelas dapat dipisahkan antara satu dan yang lainnya. Ilmu yang mempelajari batuan disebut Petrologi. Batuan merupakan bahan utama pembentuk kulit bumi. Induk segala batuan adalah magma. Magma adalah batuan cair pijar yang bersuhu tinggi dan mengandung berbagai unsur mineral dan gas. Kulit bumi atau litosfer tersusun dan sekitar 90 jenis unsur kimia yang satu dengan yang lainnya dapat bergabung membentuk persenyawaan yang disebut mineral. Mineral pembentuk batuan yang penting yaitu Kuarsa (SiO2), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-Al-Silikat), Biotit atau Mika Coklat (K-Fe-Al Silikat), Amphibol, Khlorit, Kalsit (CaC03), Dolomit (CaMgCO3), Olivin (Mg, Fe), Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Magnetik (Fe 3O2) dan Limonit (Fe3OH2O).

2. Daur Batuan

Siklus batuan berawal dari proses pembentukan magma. Batuan pembentuk kulit bumi selalu mengalami siklus (daur), yaitu batuan mengalami perubahan wujud dari magma, batuan beku, sedimen, malihan, dan kembali lagi menjadi magma. Tempat pembekuan mungkin terjadi di permukaan bumi, di lapisan litosfer yang tidak begitu dalam, atau di dalam dapur magma bersama-sama dengan proses pembekuan magma secara keseluruhan. Oleh karena itu, batuan yang berasal dari magma akan berbeda-beda pula jenisnya. Semuanya dinamakan batuan beku.

Gambar 01 : Daur batuan diawali dari magma, batuan beku, sedimen, malihan, dan kembali menjadi magma seperti semula.

Akibat pengaruh atmosfer, batuan beku di permukaan bumi akan rusak, hancur, dan kemudian terbawa oleh aliran air, gletser, dan embusan angin. Tidak jarang pada waktu hujan lebat, batuan yang hancur tersebut meluncur pada lereng yang curam karena gravitasi dan pada akhirnya batuan yang telah diangkut itu akan diendapkan di tempat baru. Sampai pada akhirnya terbentuklah batuan endapan yang bertimbun di dataran rendah, sungai, danau, atau di laut. Batuan beku maupun batuan endapan pada suatu masa karena tenaga endogen mencapai suatu tempat yang berdekatan dengan magma. Akibat terjadinya persinggungan dengan magma, batuan sedimen maupun beku dapat berubah bentuknya dan lazim dinamakan dengan batuan malihan (metamorf). Batuan malihan dapat juga terbentuk sebagai akibat tekanan yang terjadi pada batuan sedimen. Pada suatu tempat, batuan malihan akan mengalami proses pengangkatan sehingga lapisan yang tadinya berada di dalam muncul ke permukaan bumi. Namun, dapat pula akibat tenaga eksogen akan terjadi pelapukan dan pengangkutan, sehingga berubah kembali menjadi batuan sedimen. Hal ini dapat juga terjadi karena aktivitas vulkanisme di mana batuan malihan bertemu dengan resapan magma, batuan malihan berbaur dengan magma tersebut dan menjadi bagian magma tersebut. Akibatnya, batuan malihan berubah menjadi batuan beku lagi. Fenomena inilah yang dinamakan dengan daur batuan.

3. Batuan

Batuan merupakan benda alam yang menjadi penyusun utama di muka bumi. Pada umumnya batuan merupakan campuran mineral yang bergabung secara fisik antara satu mineral dengan mineral lainnya. Beberapa batuan hanya tersusun atas beberapa mineral saja dan mineral lainnya dibentuk oleh gabungan mineral yang berasal dari bahan organik dan bahan-bahan vulkanik. Secara umum, komposisi batuan di permukaan bumi yang didasarkan atas jenis batuannya didominasi oleh jenis batuan sedimen yang menutupi hampir 66% permukaan bumi, sedangkan 34% berupa batuan ekstrusi 8%, batuan intrusi 9%, dan batuan metamorf 17%.

4. Mineral

Mineral adalah sebagian besar zat-zat hablur (kristal) yang terdapat dalam kerak bumi dan bersifat homogen, baik secara fisik maupun kimiawi. Sebagian besar mineral terdapat dalam bentuk padat, tetapi ada juga mineral yang berbentuk cair atau gas.
Gambar 02 :

Setiap jenis mineral menunjukkan sikap yang berbeda-beda terhadap gaya pelapukan dari luar. Ada mineral yang mudah lapuk, tetapi ada juga mineral yang sukar mengalami pelapukan. Mineral akan mudah diidentifikasi dengan memperhatikan beberapa sifat fisiknya, yaitu warna, kilap, bentuk, kekerasan, belahan, dan berat jenisnya.

Ada beberapa jenis mineral, antara lain sebagai berikut.

a. Sulfida, yaitu persenyawaan logam dengan unsur belerang.
b. Oksida, yaitu persenyawaan logam dengan oksigen.
c. Sulfat, yaitu persenyawaan belerang dan oksigen dengan logam yang berbeda-beda.
d. Karbonat, yaitu persenyawaan karbon dan oksigen dengan bermacam-macam logam.
e. Silikat, yaitu persenyawaan bermacam-macam unsur dengan silikon dan oksigen.

5. Tenaga Pembentuk 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 dua tenaga alami, yaitu tenaga endogen dan tenaga eksogen. Tenaga dari dalam bumi atau tenaga endogen meliputi vulkanisme (aktivitas gunungapi) dan tektonisme (aktivitas gerakan lapisan bumi).

B. Dampak Perubahan Litosfer terhadap Kehidupan

Perubahan litosfer yang akan dibahas di sini adalah perubahan yang mengarah kepada kerusakan di muka bumi yang dinamakan juga sebagai degradasi. Degradasi adanya penurunan kualitas maupun perusakan yang terjadi pada lahan.
Penebangan hutan yang semena-mena merupakan penyebab utama degradasi lahan. Selain itu, tidak terkendali dan terencananya penebangan hutan secara baik merupakan bahaya ekologis yang paling besar.

Gambar 03 : Penebangan dan pembakaran hutan yang dilakukan semenamena dapat mengakibatkan degradasi lahan.

Selain penebangan hutan, degradasi lahan juga diakibatkan oleh adanya erosi yang memiliki beberapa akibat buruk. Pertama, penurunan kesuburan tanah, dan kedua, menurunnya produksi sehingga akan mengurangi pendapatan petani. Erosi tanah dapat terjadi karena adanya curah hujan yang tinggi, vegetasi penutup lahan yang kurang, kemiringan lereng yang curam, dan tata guna lahan yang kurang tepat. Pendangkalan sungai untuk mengalirkan air juga berkurang dan menyebabkan bahaya banjir. Pen dangkalan saluran pengairan mengakibatkan naiknya dasar saluran sehingga mengurangi luas lahan pertanian yang mendapat aliran irigasi. Kerusakan sumber daya air selain oleh banjir dan erosi juga terjadi akibat kekeringan dan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Kerusakan sumber daya tanah dan air merupakan masalah yang tidak dapat dipisahkan satu dengan lainnya. Kedua sumber daya tersebut memiliki peranan yang sangat penting dalam kehidupan makhluk hidup di permukaan bumi.

C. 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, bahan anorganik, bahan 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.

D. Kerusakan Tanah dan Dampaknya terhadap Kehidupan

1. Kerusakan Tanah

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

a. Perusakan hutan, dapat mengurangi daya serap tanah dan kemampuan tanah dalam menampung dan menahan air sehingga mudah tererosi.

b. Proses kimiawi air hujan, dapat merusak tanah melalui proses perubahan kimiawi.
c. Proses mekanis air hujan, dapat mengikis dan menggores tanah di permukaannya sehingga terbentuk selokan. Akibat yang di timbul kan oleh proses mekanis air hujan, yaitu sebagai berikut.
1. Erosi air hujan, dapat mengakibatkan pergerakan tanah, seperti tanah labil yang ada di pinggir-pinggir sungai apabila tertimpa hujan lebat akan lepas dan pada akhirnya jatuh ke sungai.
2. Kehilangan unsur hara dan bahan organik dari daerah perakaran.
3. Terkumpulnya garam di daerah perakaran (salinisasi).
4. Penjenuhan tanah oleh air (waterlogging) dan erosi.
5. Tanah longsor, adalah kondisi turun atau ambruknya tanah dan bebatuan ke bawah bukit.

2. Dampak Kerusakan Tanah terhadap Kehidupan

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

a. Kerusakan di Tempat Terjadinya Erosi

Kerusakan tanah di tempat terjadinya erosi mengakibatkan terjadinya hal-hal sebagai berikut.

1. Penurunan produktivitas tanah.
2. Kehilangan unsur hara (nutrient) yang diperlukan tanaman.
3. Kualitas tanaman mengalami penurunan
4. Laju infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air berkurang.
5. Struktur tanah menjadi rusak.
6. Lebih banyak tenaga yang diperlukan untuk mengolah tanah.
7. Erosi gully dan tebing (longsor) menyebabkan lahan terbagi-bagi sehingga mengurangi luas lahan yang dapat ditanami.
8. Pendapatan petani senakin berkurang.

b. Kerusakan di Tempat Penerima Hasil Erosi

Erosi dapat menyebabkan kerusakan-kerusakan di tempat penerima hasil erosi. Erosi memindahkan tanah berikut senyawa-senyawa kimia yang terdapat di dalamnya, seperti unsur-unsur hara tanaman (fosfor atau bahan organik lainnya) atau sisa-sisa pestisida dan herbisida (DDT, atau endrin). Pengendapan bahan-bahan tanah berikut senyawa senyawa kimia yang dikandungnya dapat menyebabkan terjadinya polusi di tempat tersebut. Adapun pengendapan bahan tanah yang tererosi dapat menyebabkan hal-hal sebagai berikut.

1. Pendangkalan sungai sehingga kapasitas sungai menurun, akibatnya terjadi fenomena banjir.

2. Tanah-tanah yang subur terkadang menurun kualitasnya dan menjadi rusak karena tertimbun oleh batu-batuan, pasir, dan kerikil dari tempat lain.

3. Jika digunakan untuk air minum, air yang kotor tersebut perlu lebih banyak biaya untuk membersihkannya.

4. Akibat air yang keruh, akan mengurangi fotosintesis jenis dari tanaman air (karena sinar matahari sulit menembus air).

5. Perubahan-perubahan dalam jumlah bahan yang diangkut me mengaruhi keseimbangan sungai tersebut.

6. Polusi sedimen terkadang dapat memberi pengaruh baik, yaitu jika terjadi pengendapan tanah-tanah yang subur, misalnya tanah-tanah aluvial di sekitar sungai.

3. Usaha Mengurangi Erosi Tanah

Erosi merupakan suatu proses penghancuran tanah (detached) dan kemudian tanah tersebut dipindahkan ke tempat lain oleh kekuatan air, angin, gletser, atau gravitasi. Usaha yang dilakukan untuk mengurangi erosi tanah adalah dengan menggunakan metode pengawetan tanah.
Metode pengawetan tanah pada umumnya dilakukan untuk:

a. melindungi tanah dari curahan langsung air hujan;
b. meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah;
c. mengurangi run off (aliran air di permukaan tanah); dan
d. meningkatkan stabilitas agregat tanah.

Metode pengawetan tanah dibagi menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.

a. 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 dengan berbagai jenis vegetasi (tanaman).
2. Reboisasi, yaitu penanaman kembali hutan gundul dengan jenis tanaman keras, seperti pinus, jati, rasamala, dan cemara.
3. Penanaman secara kontur yaitu menanami lahan searah dengan garis kontur. Fungsinya untuk menghambat kecepatan aliran air dan memperbesar tingkat resapan air ke dalam tanah.
4. Penanaman tumbuhan penutup tanah (buffering), yaitu menanam lahan dengan tumbuhan keras, seperti pinus dan jati.
5. Penanaman tanaman secara berbaris (strip cropping), yaitu melakukan penanaman berbagai jenis tanaman secara berbaris (larikan). Fungsinya untuk mengurangi tingkat kecepatan erosi.
6. Pergiliran tanaman (crop rotation), yaitu penanaman jenis tanaman secara bergantian (bergilir) dalam satu lahan. Jenis tanamannya disesuaikan dengan musim. Fungsinya untuk menjaga agar tingkat kesuburan tanah tidak berkurang.

b. Metode Mekanik/Teknik, adalah metode pengawetan 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 penerapan 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 daya resapan air.

2. Pembuatan tanggul atau guludan sejajar dengan kontur. Fungsinya agar air hujan dapat tertampung.

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

4. Pembuatan saluran air (drainase). Saluran pelepasan air ini dibuat untuk memotong lereng panjang menjadi lereng yang pendek sehingga aliran air dapat diperlambat.

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

c. Metode Kimia, dilakukan dengan menggunakan media 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 infiltrasi tetap besar dan aliran air permukaan (surface run off) tetap kecil. Penggunaan bahan kimia untuk pengawetan tanah belum banyak dilakukan, walaupun cukup efektif tetapi biayanya mahal. Pada saat ini umumnya masih dalam tingkat percobaan-percobaan. Beberapa jenis bahan kimia yang sering digunakan untuk tujuan ini antara lain bitumen dan krilium.

Sumber : 
Hartono. 2009. Geografi 1 Jelajah Bumi dan Alam Semesta. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Comments