Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics)

 Teori Tektonik Lempeng (Plate Tectonics) 

A. Pengertian

Teori tektonika Lempeng (Plate Tectonics) adalah teori yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun 1960-an. 

Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di bumi, terdapat tujuh lempeng utama yeng terdiri dari 6 lempeng benua  (lempeng Afrika, lempeng Antartika, Lempeng Australia, Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa, Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia, lempeng Amerika Selatan) dan 1 lempeng samudra (Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik) dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil (lempeng India, lempeng Arabia, lempeng Karibia., lempeng Juan de Fuca,  lempeng Cocos, lempeng Nazca, lempeng Filipina, dan lempeng Scotia). Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen (bertumbukan), ataupun transform (menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik, pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-100 mm/a. Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20.

Llitosfer lebih dingin dan kaku, sedangkan astenosfer lebih panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan panasnya melalui proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melalui konveksi dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak. Litosfer sendiri mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel.

Suatu bagian mantel bisa saja menjadi bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu, tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempengan adalah bahwa litosfer terpisah menjadi lempengan-lempengan tektonik yang berbeda-beda. Lempengan ini bergerak menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti fluida. Pergerakan lempengan bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhan kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun bisa mencapai 160 mm/a (secepat pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.

Lempeng-lempeng ini tebalnya sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan salah satu dari dua jenis material kerak.

Yang pertama adalah kerak samudera atau yang sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium.

Yang kedua adalah kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium.

Kedua jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki ketebalan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai 30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.

Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia.

B. Jenis-Jenis Batas Lempeng

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di California.
2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan (rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen
3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau Jepang (Japanese island arc).

C. Faktor Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan lempeng tektonik. Pandangan yang disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi adalah sumber terkuat pergerakan lempengan.

Pada waktu pembentukannya di mid ocean ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan penuaan karena terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak-pergerakan lempengan. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempengan untuk bergerak secara mudah menuju ke arah zona subduksi. Meskipun subduksi dipercaya sebagai kekuatan terkuat penggerak-pergerakan lempengan, masih ada gaya penggerak lain yang dibuktikan dengan adanya lempengan seperti lempengan Amerika Utara, juga lempengan Eurasia yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Wallahualam bisyawab

Lempeng  Yang Menggapit Indonesia

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki kekayaan alam yang melimpah namun di balik kekayaan alam yang melimpah tersebut Indonesia juga kaya akan bencana alam seperti banjir, tanah longsor, gunung meletus dan yang paling sering terjadi yaitu gempa bumi. Seringnya terjadi gempa bumi di Indonesia ini di sebabkan oleh terdapatnya 3 lempeng bumi yang besar dan lempengan tersebut mengapit Indonesia, lempengan tersebut yaitu lempeng Eurasia, lempeng samudra pasifik, dan lempeng indo-australia. Hal-hal tersebutlah yang membuat Indonesia rawan akan gempa

Disamping hal tersebut Indonesia juga dikeliilingi oleh siklus pegunungan yang aktif, sehingga selain rawan akan gempa bumi Indonesia juga rawan akan gunung meletus, akan tetapi siklus pegunungan aktif di indonesia masih tidak terlalu sering menunjukan aktivitasnya, berbanding terbalik dengan 3 lempeng yang terdapat di perairan Indonesia, lempeng-lempeng yang bergerak tersebut  sangat berpotensi menyebabkan gempa bumi dan juga disertai tsunami. Di Indonesia sendiri pernah terjadi bencana tsunami yang besar yaitu di daerah Nangroe Aceh Darussalam dimana tinggi gelombang yang menerjang daerah itu sekitar 10m dan tsunami tersebut juga memakan korban ± 120.000.

Sekarang ini yang lebih menjadi ancaman adalah bencana gempa bumi, karena pada akhir-akhir ini Indonesia sering dilanda gempa bumi di beberapa daerah seperti di daerah jawa, Sumatra, Sulawesi dan bahkan wilayah irian jaya juga terkena gempa. Namun yang paling menyita mata adalah gempa di tasikmalaya dan gempa di padang pariaman. Dari kejadian gemba di beberapa daerah tersebut sudah dapat kita gambarkan bahwa wilayah Indonesia saat ini rawan akan bencanta terutama di wilayah jawa, Sumatra, Sulawesi dan irian jaya. Lalu daerah mana yang aman dari bencana gempa bumi tersebut? Menurut para ahli geologi daerah yang resiko ancaman terhadap gempa buminya rendah yaitu daerah Kalimantan

Pengertian Oseanografi

Apa Itu Oseanografi ?

     Oseanografi (gabungan kata Yunani ὠκεανός yang berarti "samudra" dan γράφω yang berarti "menulis"), juga disebutoseanologi atau ilmu kelautan, adalah cabang ilmu Bumi yang mempelajari samudra atau lautan. Ilmu ini mencakup berbagai topik seperti organisme laut dan dinamika ekosistem; arus samudra, gelombang, dan dinamika cairan geofisika;tektonik lempeng dan geologi dasar laut, dan arus berbagai zat kimia dan fisika di dalam lautan dan perbatasannya. Topik-topik yang beragam ini menggambarkan berbagai macam disiplin ilmu yang digabungkan para oseanograf untuk memperdalam pengetahuan akan lautan dunia dan memahami proses di dalamnya, yaitu astronomi, biologi, kimia, klimatologi,geografi, geologi, hidrologi, meteorologi, dan fisika. Paleoseanografi mempelajari sejarah lautan dalam artian sejarah geologinya.

Ilmu-ilmu yang berkaitan dengan Oseanografi  adalah :

      Ilmu ini mencakup berbagai topik seperti organisme laut dan dinamikaekosistem; arus samudra, gelombang, dan dinamika cairan geofisika; tektonik lempengdan geologi dasar laut, dan arus berbagai zat kimia dan fisika di dalam lautan dan perbatasannya. Topik-topik yang beragam ini menggambarkan berbagai macam disiplin ilmu yang digabungkan para oseanografi untuk memperdalam pengetahuan akan lautan dunia dan memahami proses di dalamnya,yaitu astronomi, biologi,kimia, klimatologi, geografi, geologi, hidrologi, meteorologi, dan fisika.Paleoseanografi mempelajari sejarah lautan dalam artian sejarah geologinya.

Macam-Macam Ilmu Oseanografi  :

• Oseanografi biologi, atau biologi laut, adalah ilmu yang mempelajari tumbuhan, hewan dan mikroba lautan dan interaksi ekologisnya dengan samudra. Oseanografi biologi mempelajari sisi hayati samudera guna mengungkap berbagai siklus kehidupan organisme yang hidup di atau dari samudera.
• Oseanografi kimia, atau kimia laut, adalah ilmu yang mempelajari kimialautan dan interaksi kimiawinya dengan atmosfer. Oseanografi kimia melihat berbagai proses aksi dan reaksi antar unsur, molekul, atau campuran dalam sistem samudera yang menyebabkan perubahan zat secara reversibel atau ireversibel.
• Oseanografi geologi, atau geologi laut, adalah ilmu yang mempelajarigeologi dasar samudra, termasuk tektonik lempeng dan paleoseanografi. Oseanografi geologi memfokuskan pada bangunan dasar samudera yang berkaitan dengan struktur dan evolusi cekungan samudera.
• Oseanografi fisik, atau fisika laut, mempelajari atribut fisik lautan yang meliputi struktur suhu-salinitas, pencampuran, gelombang, gelombang internal, pasang laut permukaan, pasang laut internal, dan arus. Oseanografi fisika khusus mempelajari segala sifat dan karakter fisik yang membangun sistem fluidanya.

     

Hubungan Antara Ekosistem Lamun, Mangrove dan Terumbu Karang

Ekosistem mangrove, terumbu karang, dan lamun mempunyai keterkaitan ekologis (hubungan fungsional), baik dalam nutrisi terlarut, sifat fisik air, partikel organik, maupun migrasi satwa, dan dampak kegitan manusia. Oleh karena itu apabila salah satu ekosistem tersebut terganggu, maka ekosistem yang lain juga ikut terganggu. Yang jelas interaksi yang harmonis antara ketiga ekosistem ini harus dipertahankan agar tercipta sebentuk sinergi keseimbangan lingkungan.

1. Sifat fisik air
Hutan mangrove sejati biasanya tumbuh di daerah yang terlindung dari pengaruh ombak dan arus yang kuat. Terumbu karang dan lamun disini berfungsi sebagai penahan ombak dan arus yang kuat untuk memperlambat pergerakannya. Ini merupakan salah satu interaksi fisik dari terumbu karang dan lamun terhadap mangrove sehingga mangrove terlindungi dari ombak dan arus yang kuat.

Hutan mangrove kaya akan sedimen yang mengendap di dasar perairan. Apabila sedimen ini masuk ke ekosistem lamun maupun terumbu karang dengan jumlah yang sangat banyak dan terus menerus oleh pengaruh hujan lebat, penebangan hutan mangrove maupun pasang surut dapat mengeruhkan perairan, maka ini akan mempengaruhi fotosintesis dari lamun dan zooxanthela yang hidup pada karang. Sedimen yang membuat perairan keruh akan berdampak pada berkurangnya penetrasi cahaya matahari (kecerahan). Tanpa cahaya yang cukup, laju fotosintesis akan berkurang. Dan ini akan mempengaruhi persebaran dan kelimpahan lamun serta terumbu karang secara vertikal dan horizontal.

Ekosistem mangrove merupakan ekosistem yang sangat produktif dengan produktivitas primernya yang sangat tinggi daripada ekosistem lainnya di perairan. Hutan mangrove mempunyai fungsi ekologis yang sangat penting yaitu sebagai salah satu penyerap karbondioksida di udara. Peningkatan kandungan karbondioksida di udara dapat menyebabkan dampak pemanasan global. Jika terjadi pemanasan global oleh penebangan hutan mangrove besar-besaran maka ini akan berpengaruh terhadap ekosistem terumbu karang dan lamun. Misalnya zooxanthela pada terumbu karang akan keluar dari karang akibat meningkatnya suhu perairan. Karang yang membutuhkan zooxanthela dalam memproduksi zat-zat penting bagi pertumbuhannya akan mati sehingga terjadi pemutihan karang. Terumbu karang hidup bisanya pada suhu antara 25-290C.

2. Partikel Organik
Partikel organik yang berasal dari serasah lamun dan mangrove dapat mempengaruhi pertumbuhan dari terumbu karang. Tingginya partikel organik yang tersuspensi diperairan dapat menurunkan fotosintesis dari lamun dan zooxanthela di perairan. Partikel organik ini akan mengurangi intensitas cahaya matahari yang dibutuhkan lamun dan zooxanthella untuk proses fotosintesis. Selain itu partikel organik yang terbawa dari ekosistem mangrove ke ekosistem lamun dan terumbu karang merupakan makanan bagi biota-biota perairan seperti filter feeder dan detritus feeder. Khusunya ekosistem mangrove, arus dan gelombang disekitarnya cukup kuat sehingga berfungsi mencernihkan perairan. Sedangkan ekosistem lamun yang berdekatan dengan ekosistem mangrove yang kaya sedimen, mempunyai rhizoma yang saling menyilang untuk menahan substrat dasar.

Penebangan hutan, pembukaan jalan, pembukaan lahan pertanian dapat meningkatkan partikel organik diperiaran. Partikel yang tersuspensi terutama dalam bentuk partikel halus maupun kasar, akan menimbulkan dampak negatif terhadap biota perairan pesisir dan lautan. Misalnya partikel tersebut menutupi sistem pernafasan yang mengakibatkan biota tersebut susah bernafas.

3. Nutrien Terlarut
Nutrien diperiaran penting bagi produsen primer untuk proses fotosintesis. Nutrien di perairan dapat berasal dari batuan-batuan maupun serasah tumbuhan dan organisme-organisme yang mati, dan kemudian didekomposisi oleh bakteri menjadi zat anorganik yang diserap oleh produsen primer. Mangrove kaya akan nutrien yang biasanya terbawa ke ekosistem lamun dan terumbu karang melalui aliran sungai maupun efek pasang surut. Nutrien ini diserap langsung oleh lamun melalui perakarannya, dan zooxanthella memperoleh nutrien tersebut juga.

Batuan-batuan karang yang pecah juga merupakan nutrien yang dibutuhkan bagi organisme yang ada disekitar mangrove yang bisanya membentuk cangkang. Nutrien ini juga bisanya dibawa oleh arus dan ombak untuk diserap oleh lamun.

4. Migrasi Fauna
Migrasi fauna dapat disebabkan oleh meningkatnya predator pada suatu ekosistem, berkurangnya makanan, reproduksi, meningkatnya persaingan dalam memperbutkan makanan, tempat persembunyian yang aman, dll. Ketika ekosistem mangrove dalam keadaan rusak atau terganggu oleh aktivitas manusia maupun oleh pengaruh alam, maka biota-biota/fauna yang hidupnya disekitar mangrove akan beralih tempat ke ekositem lamun maupun terumbu karang untuk memperoleh perlindungan.

Apabila dalam ekosistem lamun, terjadi persaingan yang ketat dalam memperbutkan makanan, maka fauna-fauna disekitarnya akan bermigrasi ke darerah mangrove untuk memperoleh makanan yang banyak. Ketika terjadi kekeruhan di ekosistem lamun oleh pengaruh sedimentasi, maka fauna-fauna yang hidup disekitarnya khususnya ikan akan menghindari daerah tersebut dan menempati ekosistem terumbu karang yang tidak kecerahan lebih baik.

5. Dampak Manusia
Penebangan hutan mangrove untuk pemukiman, pebukaan lahan pertanian dan pertambakan dapat mengakibatkan erosi sehingga mengeruhkan perairan. Pengaruhnya ini akan berdampak pada ekosistem lamun dan terumbu karang yang ada disekitarnya. Proses fotosintesis akan yang berjalan akan terhambat. Selain pemanfaatan mangrove yang merusak lingkungan, pemanfaatan lamun dengan cara yang sama akan menyebabkan sedimentasi, mengingat bahwa lamun mempunyai rhizoma yang saling mentilang yang berfungsi untuk mengikat sedimen di dasar

Pengambilan terumbu karang sebagai bahan bangunan akan mengancam ekosistem mangrove. Mengingat bahwa secara ekologis terumbu karang berfungsi untuk menahan gelombang dan arus yang kuat, sehingga tanpa keberadaannya akan mengamcam ekosistem mangrove yang biasanya terlindung dari ombak dan arus yang kuat.Ikan di daerah terumbu karang yang memakan suatu spesies ikan di sekitar daerah lamun lama kelamaan akan habis apabila terus menerus dieksploitasi secara besar-besaran oleh manusia. Ikan di daerah terumbu karang berkurang jumlahnya sedangkan ikan di daerah lamun meningkat jumlahnya.

Dari pembahasan diatas kita dapat melihat bahwa dampak manusia dan alam akan mempengaruhi ketiga ekosistem ini. Ketiga ekosistem ini saling terkait satu sama lain dan biasanya ke tiga ekosistem ini bersama-sama terdapat di sekitar pesisir. Untuk itu penting bagi ketiga ekosistem ini untuk dilestarikan dan dijaga secara sinergis sehingga terhindar dari kerusakan.