LAPISAN ATMOSFER BUMI DAN FUNGSINYA
Struktur
Lapisan Bumi Kita Apr 14, ’08 2:51 AM
for everyone
Bumi
telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet
dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari. Jarak
bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370
km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis
mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur,
lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :
1.
Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal
lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri
dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi
seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100 oC.
Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan
litosfer.
2.
Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan
kerak bumi. Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan
padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.
3.
Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam
besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200
km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.
Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang
suhunya mencapai 2.200 oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola
dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi
yang suhunya mencapai 4.500 oC.
Berdasarkan
susunan kimianya, bumi dapat dibagi menjadi empat bagian, yakni bagian padat
(lithosfer) yang terdiri dari tanah dan batuan; bagian cair (hidrosfer) yang
terdiri dari berbagai bentuk ekosistem perairan seperti laut, danau dan sungai;
bagian udara (atmosfer) yang menyelimuti seluruh permukaan bumi serta bagian
yang ditempati oleh berbagai jenis organisme (biosfer).
Keempat
komponen tersebut berinteraksi secara aktif satu sama lain, misalnya dalam
siklus biogeokimia dari berbagai unsure kimia yang ada di bumi, proses transfer
panas dan perpindahan materi padat.
A.
ATMOSFER
Atmosfer
adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan
lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya
pengaruh pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Perputaran bumi ini
akan mengakibatkan bergeraknya masa udara, sehingga terjadilah perbedaan
tekanan udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus
angin.
Pada
lapisan atmosfer terkandung berbagai macam gas. Berdasarkan volumenya, jenis
gas yang paling banyak terkandung berturut-turut adalah nitrogen (N2) sebanyak
78,08%, oksigen (O2) sebanyak 20,95%, argon sebanyak 0,93%, serta karbon
dioksida (CO2) sebanyak 0,03%. Berbagai jenis gas lainnya jufga terkandung
dalam atmosfer, tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah, misalnya neon
(Ne), helium (He), kripton (Kr), hidrogen (H2), xenon (Xe), ozon (O3), metan
dan uap air.
Di
antara gas-gas yang terkandung di dalam atmosfer tersebut, karbon dioksida dan
uap air terkandung dalam konsentrasi yang bervariasi dari tempat ke tempat,
serta dari waktu ke waktu untuk uap air.
Keberadaan
atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan bumi memiliki arti yang sangat
penting bagi kelangsungan hidup berbagai organisme di muka bumi. Fungsi
atmosfer antara lain :
1.
Mengurangi radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan
hilangnya panas yang berlebihan pada malam hari.
2.
Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi
3.
Menyediakan okisgen dan karbon dioksida.
4.
Sebagai penahan meteor yang akan jatuh ke bumi.
Peran
atmosfer dalam mengurangi radiasi matahari sangat penting. Apabila tidak ada
lapian atmosfer, suhu permukaan bumi bila 100% radiasi matahari diterima oleh
permukaan bumi akan sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada organisme yang
mampu bertaham hidup, termasuk manusia.
Dalam
mendistribusikan air antar wilayah di permukaan bumi, peran atmosfer ini
terlihat dalam siklus hidrologi. Tasnpa adanya atmosfer yang mampu menampung
uap air, maka seluruh air di permukaan bumi hanya akan mengumpul pada tempat
yang paling rendah. Sungai-sungai akan kering, seluruh air tanah akan merembes
ke laut, sehingga air hanya akan mengumpul di samudera dan laut saja.
Pendistribusian air oleh atmosfer ini memberikan peluang bagi semua mahluk
hidup untuk tumbuh dan berkembang di seluruh permukaan bumi.
Selain
itu, atmosfer dapat menyediakan oksigen bagi mahluk hidup. Kebutuhan tumbuhan
akan CO2 juga dapat diperoleh dari atmosfer.
Berdasarkan
perbedaan suhu vertikal, atmosfer bumi dapat dibagi menjadi lima lapisan, yaitu
:
a.
Troposfer
Lapisan
ini merupakan lapisan yang paling bawah, berada antara permukaan bumi sampai
pada ketinggian 8 km pada posisi kutub dan 18 – 19 km pada daerah ekuator. Pada
lapisan ini suhu udara akan menurun dengan bertambahnya ketinggian. Setiap
kenaikan 100 meter temperaturnya turun turun 0,5 oC. Lapisan ini dianggap
sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena berhubungan langsung dengan
permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis mahluk hidup termasuk
manusia, serta karena sebagain besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan troposfer.
Susunan
kimia udara troposfer terdiri dari 78,03% nitrogrn, 20,99 oksigen, 0,93% argon,
0,03% asam arang, 0,0015% nenon, 0,00015% helium, 0,0001% kripton, 0,00005%
hidrogen, serta 0,000005% xenon.
Di
dalam lapisan ini berlangsung semua hal yang berhubungan dengan iklim. Walaupun
troposfer hanya menempati sebagian kecil saja dari atmosfer dalam, akan tetapi,
90% dari semua masa atmosfer berkumpul pada lapisan ini. Di lapisan inilah
terbentuknya awan, jatuhnya hujan, salju, hujan es dan lain-lain.
Di
dalam troposfer terdapat tiga jenis awan, yaitu awan rendah (cumulus), yang
tingginya antara 0 – 2 km; awan pertengahan (alto cumulus lenticularis),
tingginya antara 2 – 6 km; serta awan tinggi (cirrus) yang tingginya antara 6 –
12 km.
Troposfer
terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :
1.
Lapisan Udara Dasar
Tebal
lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam
lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman,
ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah
yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga
jasad hidup di dalam tanah.
2.
Lapisan Udara Bawah
Lapisan
udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag,
planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung
berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.
3.
Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)
Lapisan
ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8
km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan
tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu
yang berubah-ubah.
4.
Lapisan Udara Tropopouse
Merupakan
lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12
km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang
paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara
– 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada
tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan
atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum
mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair
(hujan) dan padat (salju, hujan es).
b.
Stratosfer
Merupakan
bagian atmosfer yang berada di atas lapisan troposfer sampai pada ketinggian 50
– 60 km, atau lebih tepatnya lapisan ini terletak di antara lapisan troposfer
dan ionosfer.
Pada
lapisan stratosfer, suhu akan semakin meningkat dengan meningkatnya ketinggian.
Suhu pada bagian atas stratosfer hampir sama dengan suhu pada permukaan bumi.
Dengan demikian, profil suhu pada lapisan stratosfer ini merupakan kebalikan
dari lapisan troposfer.
Ciri
penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang berguna
untuk menyerap radiasi ultraviolet, sehingga sebagian besar tidak akan mencapai
permukaan bumi.
Serapan
radiasi matahari oleh ozon dan beberapa gas atmosfer lainnya menyebabkan suhu
udara pada lapisan stratosfer meningkat. Lapisanstratosfer tidak mengandung uap
air, sehingga lapisan ini hanya mengandung udara kering. Batas lapisan
stratosfer disebut stratopouse.
Lapisan
stratosfer dibagi dalam tiga bagian yaitu :
1.
Lapisan udara isoterm; terletak antara 12 – 35 km dpl, dengan suhu udara – 50o
C sampai -55o C.
2. Lapisan udara panas; terletak antara 35 – 50 km dpl, dengan suhu – 50o C
sampai + 50o C.
3. Lapisan udara campuran teratas; terletak antara 50 – 80 km dpl, dengan suhu
antara +50o C sampai -70o C. karena pengaruh sinar ultraviolet, pada ketinggian
30 km oksigen diubah menjadi ozon, hingga kadarnya akan meningkat dari 5
menjadi 9 x 10-2 cc di dalam 1 m3.
c.
Mesosfer
Mesosfer
terletak di atas stratosfer pada ketinggian 50 – 70 km. Suhu di lapisan ini
akan menurun seiring dengan meningkatnya ketinggian. Suhunya mula-mula naik,
tetapi kemudian turun dan mencapai -72 oC di ketinggian 75 km. Suhu terendah
terukur pada ketinggian antara 80 – 100 km yang merupakan batas dengan lapisan
atmosfer berikutnya, yakni lapisan mesosfer. Daerah transisi antara lapisan
mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan suhu terendah – 110o C .
d.
Lapisan Termosfer
Berada
di atas mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai pada ketinggian
sekitar 650 km. Pada lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya
lapisan ini sering juda disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah
menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas
atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya
suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya
ketinggian. Ionosfer dibagi menjadi tiga lapisan lagi, yaitu :
1.
Lapisan Udara E
Terletak
antara 80 – 150 km dengan rata-rata 100 km dpl. Lapisan ini tempat terjadinya
proses ionisasi tertinggi. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara KENNELY dan
HEAVISIDE dan mempunyai sifat memantulkan gelombang radio. Suu udara di sini
berkisar – 70o C sampai +50o C .
2.
Lapisan udara F
Terletak
antara 150 – 400 km. Lapisan ini dinamakan juga lapisan udara APPLETON.
3.
Lapisan udara atom
Pada
lapisan ini, benda-benda berada dalam lbentuk atom. Letaknya lapisan ini antara
400 – 800 km. Lapisan ini menerima panas langsung dari matahari, dan diduga
suhunya mencapai 1200o C .
e.
Ekosfer atau atmosfer luar
Merupakan
lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas
atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah
batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk
ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis
imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause.
Ozon
Dalam Atmosfer
Ozon
adalah zat oksidan yang kuat, beracun, dan zat pembunuh jasad renik yang kuat
juga. Ozon biasanya digunakan untuk mensterilkan air isi ulang, serta dapat
juga digunakan untuk menghilangkan warna dan bau yang tidak enak pada air.
Ozon
terbentuk secara alamiah di stratosfer. Pembentukan dan perusakan ozon di
stratosfer merupakan mekanisme perlindungan bumi dari sinar UV dari matahari.
Di troposfer ozon terbentuk melalui reaksi fotokimia pada berbagai zat pencemar
udara.
Ozon
terdapat dalam lapisan stratosfer dan juga dalam lapisan troposfer. Ozon yang
terdapat dalam stratosfer berfungsi melindungi manusia dan mahluk hidup di bumi
dari penyinaran sunar UV. Sedangkan ozon yang terdapat pada lapisan troposfer
memiliki efek yang berbeda terhadap bumi dan mahluk hidup di dalamnya, walaupun
susunan kimianya sama. Ozon di troposfer ini bersifat racun dan merupakan salah
satu dari gas rumah kaca. Selain itu, ozon di troposfer juga menyebabkan
kerusakan pada tumbuhan, cat, plastik dan kesehatan manusia.
Ozon
memiliki rumus kimai O3, menyerupai rumus kimia molekul oksigen O2 dengan
sebuah atom oksigen lebih banyak. Pada suhu kamar ozon berupa gas,
terkondensasi pada suhu -112 oC menjadi zat cair yang berwarna biru. Ozon yang
cair ini akan membeku pada -251,4 oC, sedangkan pada suhu di atas 100 oC ozon
dengan cepat mengalami dekomposisi.
Dari
molekol O2, melalui reaksi. Ozon yang terbentuk akan kembali pecah menjadi
molekul oksigen. Dalam alam, pembentukan dan destruksi ozon ada dalam keadaan
seimbang, sehingga kadar ozon terdapat dalam keseimbangan dinamik. Kedua reaksi
ini secara efektif dapat menghalangi sinar UV ekstrem dan UV-C serta sebagian
besar sinar UV-B untuk sampai ke bumi. Inilah mekanisme alam yang melindungi
bumi dan penghuninya dari penyinaran UV gelombang pendek yang berbahaya bagi
kehidupan. Kedua reaksi ini juga mengakibatkan naiknya suhu di dalam stratosfer
dibandingkan suhu di troposfer.
Kira-kira
3 milyar tahun yang lalu, sebagai hasil evolusi di bumi muncul mahluk hidup
yang berklorofil, mulailah terjadi proses fotosintesis yang salah satu hasilnya
adalah O2. semakin lama, kadar O2 semakin tinggi, sehingga semakin meningkat
kadar ozon yang terbentuk. Dengan demikian, semakin banyak pula sinar UV
gelombnag pendek yang terhalang oleh lapisan ozon untuk sampai ke permukaan
bumi. Dan inilah cikal bakal kehidupan di daratan.
Akan
tetapi, seiring berjalannya waktu, pertambahan jumlah oenduduk dan kemajuan
industri serta pembangunan mengakibatkan lapisan ozon ini mulai berlubang.
Lubang ozon ini sangat merisaukan karena dengan berkurangnya kada ozon berarti
semakin bertambah sinar UV-B yang akan sampai ke bumi. Dampak bertambahnya
sinar UV-B ini akan sangat besar terhadap mahluk hidup di bumi.
Terjadinya
lubang ozon ini diakibatkan adanya peningkatan kadar NOx dari pembakaran bahan
bakar pesawat, naiknya kadar N2O karena akibat pembakaran biomassa dan
oenggunaan pupuk, dimana N2O ini merupakan sumber terbentuknya NO.
Selain
itu, zat kimia yang kita kenal clorofuorocarbon atau CFC berpengaruh sangat
besar terhadap perusakan ozon. CFC ini adalah segolongan zat kimia yang terdiri
atas tiga jenis unrus, yaitu klor (Cl), fluor (F) dan karbon (C). CFC inilah
yang mendominasi permasalahan perusakan ozon dan menjadi zat yang sangat
dicurigai sebagai penyebab terjadinya kerusakan ozon. CFC ini tidak ditemukan
di alam, melainkan merupakan zat hasil rekayasa manusia. CFC tidak beracun,
tidak terbakar dan sangat stabil karena tidak mudah bereaksi. Karenanya menjadi
zat yang sangat ideal untuk industri. CFC banyak digunakan sebagai zat
pendingin dalam kulkas dan AC mobil (CFC-12), sebagai bahan untuk membuat
plastik busa, bantal kursi dan jok mobil (CFC-11), campuran CFC-11 dan CFC-12
digunakan untuk pendorong aerosol, serta CFC-13 yang biasa digunakan dalam dry
cleaning.
Dampak
Lubang Ozon
Lapisan
ozon di stratosfer dapat menyerap seluruh sinar UV ekstrem dan UV-C serta
sebagian besar sinar UV-B. Di katulistiwa, pada keadaan terang tak berawan
sekitar 30% sinar UV-B dapat sampai ke bumi. Semakin jauh dari katulistiwa,
UV-B yang sampai ke bumi semakin berkurang. Akan tetapi, pada musim panas
penyinaran UV-B di daerah yang jauh dari katulistiwa tidak berbeda jauh dengan
di katulistiwa.
Dengan
semakin berkurangnya lapisan ozon, maka sinar UV-B yang diserap bumi semakin
besar. Karena sinar yang bergelombang pendek ini memiliki energi yang tidur,
maka berpengaruh besar terhadap sel hidup dan mengakibatkan kematian jasad
renik.
Sinar
UV-B juga mempunyai dampak negatif pada mahluk tingkat tinggi, baik hewan
maupun tumbuhan. Pada tumbuhan, menipisnya lapisan ozon akan mengakibatkan
terganggunya proses fotosintesis yang selanjutnya menyebabkan turunnya laju
pertumbuhan daun dan batang serta penurunan berat kering total sehingga
hasilnya akan berkurang. Selain itu dapat juga mempengaruhi produktivitas
hutan, mengakibatkan gangguan pada ekosistem akuatik, serta mengakibatkan
penyakit kanker kulit, penyakit katarak serta menurunnya daya imunitas pada
manusia. Dengan berkurangnya daya imunitas oranng menjadi lebih peka terhadap
serangan infeksi termasuk virus herpes dan lepra.
Mekanisme
Pembentukan Lubang Ozon di Antartika
Pada
bulan Agustus – Oktober 1987 diadakan penelitian untuk mengetahui apa yang
menyebabkan terjadinya lubang ozon di Antartika. Penelitian ini dilakukan oleh
sebuah tim Internasional, yang dikenal dengan Airborne Antartic Ozone Experiment.
Dari penelitian ini menunjukkan bahwa pada musim dingin, daerah lubang ozon
dibatasi oleh pusaran angin pada 60o Lintang Selatan. Dengan adanya pusaran
angin itu, daerah di atas Antartika merupakan daerah dengan udara yang tenang
yang terisolasi dari daerah sekitarnya. Daerah ini disebut botol kungkungan
(containment vessel). Kerusakan ozon terutama terjadi pada ketinggian 14 dan 24
km. Di daerah ini terdapat kadar CFC yang rendah dan ClO (klormonoksida) yang
merupakan perusak ozon yang berasal dari CFC.
Pada
musim dingin, di Antartika matahari tidak bersinar selama berbulan-bulan.
Karena udara terisolasi oelh adanya pusaran angin dan karena udara terus
memancarkan radiasi inframerah ke angkasa, sedangkan matahri tidak bersinar,
suhunya terus turun. Pada suhu -78 oC, terjadilah awan yang terutama terdiri
dari kristal asam nitrat.
Terjadinya
lubang ozon di Antartika ini dimungkinkan karena kondisi atmosfer yang khusus.
Suhu yang sangat rendah pada musim dingin ini memungkinkan terjadinya reaksi
kimia peusakan ozon dalam musim semi berikutnya.
Terbentuknya
pusaran angin itu dimungkinkan juga karena naiknya kadar gas rumah kaca yang
menghalangi lepasnya panas dari bumi ke angkasa, sehingga suhu stratosfer lebih
dingin.
Di
samping daerah utama perusakan ozon terdapat pula ”lubang mini” di luar daerah
botol kungkungan sampai pada garis lintang 45o Selatan di atas ujung selatan
Amerika Selatan, Australia dan Selandia Baru.. Masing-masing lubang mini hanya
berumur beberapa hari saja, kemudian menghilang. Akan tetapi, pada pertengahan
bulan September beberapa lubang mini muncul bersamaan dan bergabung menjadi
satu.
B.
HIDROSFER
Air
adalah senyawa gabungan dua atom hidrogen dengan satu atom oksigen menjadi H2O.
Sekitar 71% permukaan bumi merupakan wilayah perairan. Lapisan air yang
menyelimuti permukaan bumi disebut hidrosfer.
Energi
matahari yang datang di permukaan bumi menyebabkan penguapan air ke bagian
atmosfer. Kemudian di atmosfer uap air ini mengalami kondensasi dan selanjutnya
akan jatuh sebagai hujan.
Pemanasan
oleh sinar matahari menyebabkan suhu air laut di darah tropis lebih panas
dibandingkan suhu air laut yang terletak di belahan bumi lainnya. Akibatnya,
timbul arus vertikal ke arah permukaan laut di daerah tropis serta arus ke arah
dasar laut di daerah kutub. Adanya arus vertikal ini juga mengakibatkan
perbedaan tekanan teanan air laut antara daerah tropis dengan daerah kutub.
Perbedaan ini bersamaan dengan perputaran bumi serta arus angin akan
menimbulkan arus air di permukaan air laut yang membantu distribusi
organisme-organisme di laut.
Hidrosfer
meliputi samudera, laut, sungai, danau, gletser, salju, air tanah, serta uap
air di atmosfer.
1.
Samudera-samudera dan laut-laut
Samudera-samudera
dan laut-laut menempati 71% permukaan bumi. Bila di lihat dari luar bumi,
terlihat seperti bulatan air. Tubir samudera yang paling dalam 10 km, dengan
rata-ratanya 4 km. Bila semua air ini diratakan di permukaan bumi dapat
mencapai dalamnya 2,84 km.
Pada
dasarnya yang dimaksud dengan laut adalah masa air asin yang menggenangi
sebagian besar permukaan bumi. Secara langsung maupun tidak, laut sangat
berpengaruh terhadap kehidupan di permukaan bumi.
Berat
jenis air laut adalah 1,027, disebabkan oleh larutan garam-garamair laut
rata-rata mempunyai kandungan garam dan berbagai jenis mineral dengan
konsentrasi yang relatif lebih tinggi dibandingkan air sungai atau danau, yaitu
sekitar 35%. Hal inilah yang mengakibatkan organisme laut memiliki struktur
tubuh maupun kondisi fisiologis yang sangat berbeda dengan organisme yang hidup
di air tawar.
Besarnya
kadar bagi masing-masing garam di laut adalah sebagai berikut : NaCl 77,76%,
MgCl2 10,88%, MgSO4 4,74%, CaSO4 3,60%, K2SO4 2,64%, CaCO3 0,34%, MgBr2 0,22%
dari sejumlah garam yang ada di dalam air laut.
Garam-garam
ini terlarut dalam air sungai. Air hujan yang jatuh di daratan meresap ke dalam
tanah dan ke dalam lapisan-lapisan di bawahnya, melarutkan garam-garam yang
dapat dilarutkan dan semua ini diangkut sebagai larutan yang amat encer yang
mengalir ke laut.
Kemudian
air diuapkan, melalui peredarannya lagi dan garam tinggal di samudera. Pada
dasarnya, kandungan garam kapur yang dilarutkan oleh air hujan sangat besar,
akan tetapi kandungan garam kapur di laut amat sedikit. Hal ini dikarenakan
jasad-jasad laut membutuhkan banyak garam kapur untuk menyusun tubuhnya.
Susunan
kimia air laut dalam persen (%) adalah sebagai berikut :
O
H
Cl
Na
Mg
S
Ca
85.89
10.80
1.93
1.07
0.13
0.09
0.04
K
Br
C
Sr
B
Si
F
0.04
0.006
0.002
0.001
0.001
0.0001
0.0001
Rb
Li
Zn
P
J
As
Cu
0.00002
0.000007
0.000007
0.000006
0.000002
0.000002
0.000001
Laut
terasing, yaitu laut yang berhubungan dengan laut terbuka yang belum putus,
mengandung lebih banyak garam daripada laut terbuka. Laut Tengah memiliki kadar
garam lebih tinggi daripada Laut Antlantik; Laut Hitam kadar garamnya lebih
tinggi daripda Laut Tengah. Laut Kaspi dan Laut Mati memiliki kadar garam yang
lebih tinggi lagi.
Hal
ini disebabkan pada laut yang terasing kadar garamnya tidak dialirkan lagi ke
tempat lain seperti halnya laut terbuka.
Selain
mengandung garam, air laut juga mengandung gas, terutama CO2 yang terdapat di
laut 27 kali lipat lebih banyak daripada di hawa udara. Karenanya, samudera
dianggap sebagai suatu pengatur kadar CO2 udara.
Suhu
di permukaan air laut berkisar antara +32oC sampai -3 oC. Pada kedalaman
sekitar 75 – 1100 m, suhu udara mencapai +4 oC.
Air
di permukaan bumi jumlahnya selalu tetap, meskipun berubah bentuk dari cair
menjadi uap, kemudian menjadi cair kembali. Distribusi air di samudera dan laut
dapat dilihat pada tabel berikut :
Samudera
dan Laut
%
Wilayah
Luas
(000 km2)
Volume
(000 km2)
Pasifik
Atlantik
Hindia
Artik
48
28
20
4
179,670
106,450
72,930
14,090
724,330
355,280
292,310
17,100
Wilayah
laut dapat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu :
1.
Berdasarkan letaknya, terbagi menjadi laut tepi yang terletak di antara tepi
benua dan kepulauan yang memisahkannya dengan samudera, contohnya laut Jepang
yang terletak antara Kepulauan Jepang dan Benua Asia yang memisahkannya dnegan
Samudera Pasifik; Laut Tengah yang terletak di antara dua benua, misalnya Laut
Karibia yang t erletak di antara Benua Amerika Utara dan Amerika Selatan; serta
Laut Pedalaman, yang hampir seluruhnya dikelilingi daratan, seperti Laut Hutam,
Laut Baltik dan Laut Kaspia.
2. Berdasarkan proses terjadinya, terbagi menjadi laut transgresi yang terjadi
karena naiknya permukaan laut; laut ingresi yang terjadi karena turunnya
daratan akibat proses patahan; serta laut regresi yang terjadi karena turunnya
permukaan laut.
3. Berdasarkan kedalamannya, terbagi menjadi zona litoralyang merupakan wilayah
laut yang terletak antara zona pasang naik dan pasang surut; zona neritik yang
terletak dari wilayah pasang surut sampau kedalaman 200 meter; zona batial yang
terletak pada kedalaman antara 200 – 2.000 meter di bawah permukaan laut serta
zona abisal yang merupakan wilayah laut yang terletak pada kedalaman lebih dari
2.000 meter di bawah permukaan laut.
2.
Sungai
Sungai
adalah aliran air tawar melalui suatu saluran menuju laut, danau dan atau
sungai lain yang lebih besar. Air sungai dapat berasal dari gletser (es), danau
yang meluap atau mata air pegunungan. Dalam perjalanannya, aliran air sungai
mempunyai tiga aktivitas, ayitu melakukan erosi, transportasi dan sedimentasi.
Beberapa
manfaat sungai bagi kehidupan kita adalah :
1.
Sebagai sarana transportasi.
2. Sebagai sumber air irigasi.
3. Aliran sungai dapat digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
4. Sebagai prasarana oleh raga.
5. Sebagai tempat budidaya perikanan.
3.
Danau
Danau
adalah masa airdalam jumlah besar yang berada dalam satu cekungan atau basin
diwilayah daratan. Berdasarkan proses terjadinya, danau terbagi menjadi :
1.
Danau alam; terbentuk secara alami tanpa campur tangan manusia.
2. Danau buatan (waduk) yang merupakan buatan manusia untuk keperluan tertentu.
Misalnya waduk Jatiluhur dan Saguliang di Jawa Barat. Waduk ini antara lain
manfaatkan untuk pembangkit listrik, pengairan lahan pertanian, pengendali
banjir, rekreasi dan budidaya ikan.
3.
Rawa
Rawa
adalah tanah rendah yang selalu tergenang air karena tidak ada pelepasan air
(drainase). Oleh karena itu, air rawa bersifat asam. Berdasarkan sifatnya, rawa
dapat dibedakan menjadi :
a.
Rawa air asin, yaitu rawa yang terdapat di daerah pantai.
b.
Rawa air payau, yang terdapat di sekitar muara air sungai di dekat laut.
c.
Rawa air tawar, yang terdapat di sekitar sungai-sungai besar.
4.
Air Tanah
Merupakan
air yang terdapat di lapisan tanah di bawah permukaan bumi, berasal ari air
hujan yang meresap ke dalam tanah. Semakin banyak air hujan yang meresap ke
dalam tanah, semkain banyak pula air yang tersimpan di dalam tanah. Secara umum
air tanah dibedakan menjadi dua, yaitu :
1.
Air tanah dangkal, yang terdapat di atas lapisan batuan kedap air.
2. Air tanah dalam, yang terletak di antara dua lapisan batuan kedap air.
Air
tanah dapat juga keluar ke permukaan bumi dalam bentuk sumber air panas yang
disebut geyser. Geyser merupakan sumber air panas yang erat hubungannya dengan
aktivitas vulkanisme.
C.
LITHOSFER
Lithosfer
berasal dari bahasa yunani yaitu lithos artinya batuan, dan sphera artinya
lapisan. Lithosfer merupakan lapisan kerak bumi yang paling luar dan terdiri
atas batuan dengan ketebalan rata-rata 1200 km. Lithosfer adalah lapisan kulit
bumi paling luar yang berupa batuan padat. Lithosfer tersusun dalam dua
lapisan, yaitu kerak dan selubung, yang tebalnya 50 – 100 km. Lithosfer
merupakan lempeng yang bergerak sehingga dapt menimbulkan persegeran benua.
Penyusun
utama lapisan lithosfer adalah batuan yang terdiri ari campuran antar mineral
sejenis atau tidak sejenis yang saling terikat secara gembur atau padat. Induk
batuan pembentuk litosfer adalah magma, yaitu batuan cair pijar yang bersuhu
sangat tinngi dan terdapat di bawah kerak bumi. Magma akan mengalami beberapa
proses perubahan sampi menjadi batuan beku, batuan sedimen dan batuan metamorf.
Lithosfer
memegang peranan penting dalam kehidupan tumbuhan. Tanah terbentuk apabila
batu-batuan di permukaan litosfer mengalami degradasi, erosi maupun proses
fisika lainnya menjadi batuan kecil sampai pasir. Selanjutnya bagian ini
bercampur dengan hasil pemasukan komponen organis mahluk hidup yang kemudian
membentuk tanah yang dapat digunakan sebagai tempat hidup organisme.
Tanah
merupakan sumber berbagai jenis mineral bagi mahluk hidup. Dalam wujud aslinya,
mineral-mineral ini berupa batu-batuan yang treletak berlapis di permukaan
bumi. Melalui proses erosi mineral-mineral yang menjadi usmber makanan mahluk
hidup ini seringkali terbawa oleh aliran sungai ke laut dan terdeposit di dasar
laut.
Lithosfer
terdiri dari dua bagian utama, yaitu :
1.
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 metamor, dan batuan lain yang
terdapat di daratan benua. Lapisan sial dinamakan juga lapisan kerak, bersifat
padat dan batu bertebaran rata-rata 35km. Kerak bumi ini terbagi menjadi dua
bagian yaitu :
a.
Kerak benua, merupakan benda padat yang terdiri dari batuan granit di bagian
atasnya dan batuan beku basalt di bagian bawahnya. Kerak ini yang merupakan
benua.
b.
Kerak samudera, merupakan benda padat yang terdiri dari endapan di laut pada
bagian atas, kemudian di bawahnya batuan batuan vulkanik dan yang paling bawah
tersusun dari batuan beku gabro dan peridolit. Kerak ini menempati dasar
samudra
2.
Lapisan sima (silisium magnesium) yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun oleh
logam logam silisium dan magnesium dalam bentuk senyawa Si O2 dan Mg O lapisan
ini mempunyai berat jenis yang lebih besar dari pada lapisan sial karena
mengandung besi dan magnesium yaitu mineral ferro magnesium dan batuan basalt.
Lapisan merupakan bahan yang bersipat elastis dan mepunyai ketebalan rata rata
65 km .
Batuan
Pembentuk Lithosfer
Semua
batuan pada mulanya dari magma yang keluar melalui puncak gunung berapi. Magma
yang sudah mencapai permukaan bumi akan membeku. Magma yang membeku kemudian
menjadi batuan beku, yang dalam ribuan tahun dapat hancur terurai selama
terkena panas, hujan, serta aktifitas tumbuhan dan hewan.
Selanjutnya
hancuran batuan tersebut tersangkut oleh air, angin atau hewan ke tempat lain
untuk diendapkan. Hancuran batuan yang diendapkan disebut batuan endapan atau
batuan sedimen. Baik batuan sedimen atau beku dapat berubah bentuk dalam waktu
yang sangat lama karena adanya perubahan temperatur dan tekanan. Batuan yang
berubah bentuk disebut batuan malihan atau batuan metamorf.
a.
Batuan beku
Batuan
beku adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku. Secara umum batuan
beku mempunyai ciri-ciri homogen dan kompak, tidak ada pelapisan, dan umumnya
tidak mengandung fosil. Berdasarkan tempat pembekuannya, batuan beku dibagi
menjadi :
1.
Batuan Beku Dalam ; adalah batuan beku yang terbentuk jauh di bawah permukaan
bumi, pada kedalaman 15 – 50 km. Karena tempat pembekuannya dekat dengan
astenofer, pendinginan magmanya sangat lambat serta
2.
Batuan Beku Gang, terbentuk di bagian celah/gang dari kerak bumi, sebelum
sampai ke permukaan bumi. Proses pembekuan magma ini agak cepat sehingga
membentuk batuan yang mempunyai cristal yang kurang sempurna.
3.
Batuan Beku Luar, hádala batuan beku yang terbentuk di permukaan bumi. Magma
yang keluar dari bumi mengalami proses pendinginan dan pembekuan Sangat cepat
sehingga tidak menghasilkan cristal batuan. Contohnya riolit dan basalt.
b.
Batuan Sedimen
Batuan
redimen adalah batuan yang terbentuk karena adanya proses pengendapan.
Batir-butir batuan sedimen berasal dari berbagai macam batuan melalui proses
pelapukan, baik oleh angin maupun air. Proses pembentukan batuan sedimen
disebut diagenesis yang menyatakan perubahan bentuk dari bahan deposit menjadi
batuan endapan.
Ada
beberapa macam batuan sedimen, yaitu batuan sedimen klastik, sedimen kimiawi
dan sedimen organik. Sedimen klastik berupa campuran hancuran batuan beku,
contohnya breksi, konglomerat dan batu pasir. Sedimen kimiawi berupa endapan
dari suatu pelarutan, contohnya batu kapur dan batu giok. Sedimen organic
berupa endapan sisa sisa hewan dan tumbuhan laut contohnya batu gamping dan
koral
c.
Batuan Malihan (Batuan Metamorf)
Batuan
malihan atau metamorf adalah batuan yang telah mengalami perubahan baik secara
fisik maupun kimiawi sehingga menjadi batuan yang berbeda dari batuan induknya.
Faktor yang mempengaruhi perubahannya adalah suhu yang tinggi, tekanan yang
kuat serta waktu yang lama. Contohnya adalah batu kapur (kalsit) yang berubah
menjadi marmer, atau batuan kuarsa menjadi kuarsit
Lithosfer
merupakan bagian bumi yang langsung berpengaruh terhadap kehidupan dan memiliki
manfaat yang sangat besar bagi kehidupan di bumi. Lithosfer bagian atas
merupakan tempat hidup bagi manusia, hewan dan tanaman.
Manusia
melakukan aktifitas di atas lithosfer. Selanjutnya lithosfer bagian bawah
mengandung bahan bahan mineral yang sangat bermanfaat bagi manusia. Bahan bahan
mineral atau tambang yang berasal dari lithosfer bagian bawah diantaranya
minyak bumi dan gas, emas, batu bara, besi, nikel dan timah.
D.
Biosfer
Biosfer
merupakan sistem kehidupan paling besar karena terdiri dari gabungan ekosistem
yang ada di planet bumi. Sistem ini mencakup semua mahluk hidup yang
berinteraksi dengan lingkungannya sebagai kesatuan utuh.
Secara
entimologi, biosfer berasal dari dua kata, yaitu bio yang berarti hidup dan
sphere yang berarti lapisan. Dengan demikian dapat diartikan biosfer adalah
lapisan tempat tinggal mahluk hidup. Termsuk semua bisofer adalah semua bagian
permukaan bumi yang dapat dihuni oleh mahluk hidup.
Pemahaman
mengenai biosfer sangat penting untuk pengelolaan sumberdaya hayati, terutama
karena perkembangan flora dan fauna yang semakin berkurang. Salah satu
penyebabnya adalah terjadinya degradasi hutan akibat kebakaran ataupun
pembukaan hutan untuk pemukiman.
Organisme
hidup tersusun oleh berbagai unsur yang berasal dari biosfer, baik air, mineral
maupun komponen-komponen penyusun atmosfer. Secara fisik biosfre ini terbagi
tiga, yaitu litosfer, hidrosfer dan atmosfer.
Salah
satu bentuk dari lingkungan hidrosfer adalah terbentuknya gambut. Gambut
terletak di antara atosfre dan litosfer, pada lain pihak tumbuh juga dalam
hidrosfer. Gambut merupakan suatu bentuk organis sebagai asal mula pembentukan
batu bara. Di dalamnya hidup beraneka ragam mikro-plankton yang amat cepat
pertumbuhannya, sedangkan umur jasad-jasad tersebut sangat pendek dan ketika
mati akan terendap dalam rawa.
Lapisan
gambut mengandung semua macam garam makanan tanaman yang terlarut dalam air
tanah. Gambut dibagi menjadi beberapa daerah, yaitu :
a.
Gambut ombrogin, sebagai gambut pantai, terdapat di dataran tanah Sumatera,
Kalimantan dan Irian.
b.
Gambut topogin, terdapat pada tanah dataran Jawa (Pangandaran) dan Sumatera
serta di tanah pegunungan Jawa dan Sulawesi.
Sumber
:
Heddy,
Suwasono., Sutiman B. Soemitro dan Sardjono Soekartomo. 1986. Pengantar
Ekologi. CV. Rajawali. Jakarta.
Lakitan,
Benyamin. 1993. Dasar-Dasar Klimatologi. Fakultas Pertanian Universitas
Sriwijaya. Palembang.
Pamungkas,
Putra. 2006. Lithosfer. (www.wordpress.com, diakses 27
