Lapisan Bumi

Bab

5

Istilah-Istilah Penting

Atmosfer, Litosfer, Hidrosfer,

Troposfer, Stratosfer, Mesosfer,

Termosfer, Eksosfer, Kriosfer, Biosfer

Sumber: nasa.gov

84

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

B

umi merupakan planet ketiga dalam sistem

galaksi Bima Sakti. Berdasarkan gambar

yang diambil dari teleskop Hubble yang

diluncurkan

National Aeronautics and Space

Administration

(NASA), Bumi memiliki bentuk

bulat seperti bola. Seperti yang kita ketahui,

bahwa sebuah bola hanya memiliki selimut yang

menyelubungi permukaan saja, sedangkan bagian

dalamya kosong. Namun, apakah planet kita juga

kosong di bagian dalamnya seperti bola? Untuk

memahami hal ini, coba lakukan kegiatan berikut.

Ambillah sebuah telur rebus, bawang merah, dan pisau. Kemudian

belah telur rebus dan bawang merah secara membujur/vertikal

menggunakan pisau.

Peringatan:

Gunakan pisau secara hati-hati agar tidak melukai diri sendiri

maupun orang lain.

Lapisan apa saja yang terdapat pada telur dan bawang merah

tersebut? Coba amati.

Mari Melakukan Kegiatan

Bagaimana hasil pengamatan dari kegiatanmu di atas? Dari kegiatan di atas

dapat kamu ketahui bahwa telur dan bawang merah tersusun atas berbagai

lapisan. Telur memiliki lapisan yang tersusun atas cangkang atau kulit di bagian

luar hingga kuning telur di bagian paling dalam. Bawang merah terdiri atas

lapisan-lapisan umbi. Bagaimanakah dengan Bumi yang kita tinggali? Apakah

juga terdiri atas lapisan-lapisan tertentu? Untuk memahami hal ini, lakukanlah

kegiatan berikut.

Sumber: nasa.gov

Gambar 5.1. Penampakan Bumi

85

Ilmu Pengetahuan Alam

Lakukanlah kajian pustaka dan diskusi tentang lapisan-lapisan Bumi

dengan temanmu. Apakah Bumi terdiri atas lapisan-lapisan tertentu atau

tidak? Berikan pendapatmu. Sertakan pula fakta-fakta yang mendukung

pendapat yang kamu ajukan.

Ayo Berdiskusi

Hingga saat ini, Bumi merupakan satu-satunya

planet dalam galaksi Bima Sakti yang diketahui

mampu menunjang kehidupan. Hal ini disebabkan

komponen-komponen pendukung kehidupan

tersedia di Bumi, mulai dari air, udara, dan tanah

yang merupakan tempat tumbuhnya berbagai

tanaman untuk mendukung kehidupan, hal ini

termasuk berbagai mineral dan hasil tambang

yang dapat dieksplorasi. Beberapa mineral seperti

emas, besi, batu bara, dan beberapa mineral lain

dieksplorasi dengan menggali hingga kedalaman

tertentu. Misalnya, Tambang emas milik PT.

Freeport di Papua memiliki kedalaman hingga 1.785 meter. Kedalaman tambang

batu bara bervariasi mulai 100-350 meter. Berdasarkan fakta tersebut, kamu

dapat mengetahui bahwa pada kedalaman tertentu Bumi memiliki penyusun

yang berbeda. Pada bagian dalam Bumi juga tersusun dari sebuah cairan. Untuk

mengetahui hal tersebut, amatilah video atau gambar gunung meletus.

Akseslah sebuah video melalui youtube tentang fenomena gunung

meletus. Berdasarkan video tersebut, identifikasi lah material-material

yang dikeluarkan saat terjadi letusan gunung berapi tersebut.

Mengamati Melalui Youtube

Sumber: satuharapan.com

Gambar 5.2 Tambang PT. Freeport

86

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Salah satu material yang dimuntahkan saat terjadi letusan gunung berapi

adalah lava, yakni magma dari dalam Bumi yang keluar ke permukaan. Berdasarkan

fakta tersebut dapat diketahui bahwa jauh di dalam Bumi juga terdapat cairan

berupa magma yang menjadi salah satu penyusun Bumi. Dengan demikian, dapat

dijelaskan bahwa Bumi berbentuk bola yang memiliki isi di dalamnya.

Pada kegiatan sebelumnya telah

kamu ketahui bahwa telur dan bawang

merah terdiri atas lapisan-lapisan

tertentu di dalamnya. Sama halnya

dengan Bumi. Bumi memiliki lapisan-

lapisan penyusun mulai dari lapisan

paling dalam hingga lapisan terluar.

Jika Bumi ini “dibelah”, maka lapisan-

lapisan penyusun Bumi akan nampak

jelas seperti Gambar 5.3. Pada Gambar

5.3, Bumi tersusun atas lapisan-lapisan

yang terdiri atas atmosfer sebagai

lapisan terluar, kemudian ada mantel

Bumi, inti luar, dan inti dalam. Bentuk

dari lapisan tersebut adalah selimut

bola sehingga lapisan yang lebih luar menyelimuti lapisan di dalamnya.

Secara umum Bumi terdiri atas 3 komponen utama, yakni komponen gas

yang disebut atmosfer, komponen padatan yang disebut litosfer, dan komponen

air yang disebut hidrosfer. Selain 3 komponen utama tersebut, Bumi juga memiliki

komponen lainnya yaitu, Bumi bagian es disebut kriosfer dan bagian Bumi tempat

di mana berlangsungnya kehidupan yang dinamakan biosfer.

A.

Atmosfer

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, diketahui Bumi adalah satu-satunya

planet di Bima Sakti yang menunjang adanya kehidupan. Mengapa demikian?

Seperti yang telah kamu pelajari bahwa makhluk hidup aerob memerlukan oksigen

dari udara untuk bernapas. Udara adalah komponen pendukung kehidupan yang

sangat penting. Udara di Bumi ini terdapat pada bagian atmosfer (

atmosphere

).

Atmosfer berasal dari 2 kata yunani, yakni

atmos

yang berarti uap dan

sphaira

yang berarti lapisan. Jadi, atmosfer adalah lapisan uap yang menyelimuti Bumi.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Gambar 5.3 Lapisan Bumi

Litosfer

87

Ilmu Pengetahuan Alam

Atmosfer Bumi terdiri atas campuran dari gas, serta sedikit cairan dan

padatan yang menyelimuti Bumi mulai dari permukaan Bumi hingga luar

angkasa. Komposisi atmosfer saat ini berbeda dengan komposisi atmosfer pada

saat awal tetbentuknya. Atmosfer pada awalnya terbentuk dari letusan gunung

berapi yang kaya nitrogen dan karbon dioksida, akan tetapi sedikit oksigen.

Kemudian, organisme fotosintetik mengolah karbon dioksida menjadi oksigen

dan melepaskan oksigen tersebut ke atmosfer sebagai hasil pengolahan makanan

yang memanfaatkan cahaya Matahari.

Setelah terdapat oksigen di atmosfer, terbentuklah ozon (O

3

). Ozon memiliki

peran yang penting bagi keberlangsungan hidup organisme yang ada di Bumi.

Ozon melindungi Bumi dari radiasi Matahari yang sangat berbahaya bagi organis-

me di Bumi. Ozon juga melindungi tumbuhan hijau, sehingga dapat berkembang

dan menghasilkan lebih banyak oksigen. Saat ini, berbagai organisme yang hidup

di Bumi sangat bergantung dengan banyaknya oksigen di amosfer.

Atmosfer saat ini merupakan campuran dari beberapa gas seperti pada

Gambar 5.4. Atmosfer sebagian besar tersusun atas gas nitrogen, yakni sebesar

78%. Oksigen menyusun 21% atas atmosfer. Karbon dioksida, argon, dan beberapa

gas lain menyusun sebagian kecil dari atmosfer.

Seiring dengan berjalannya

waktu, komposisi atmosfer beru-

bah dalam jumlah yang kecil

namun memberi dampak yang

besar bagi kehidupan. Misalnya,

asap kendaraan, asap pabrik,

dan pembakaran bahan bakar

fosil seperti minyak Bumi yang

menghasilkan polusi di udara.

Polutan (zat pencemar) tersebut

akan bereaksi dengan oksigen dan

zat kimia lainnya menghasilkan

asap. Pembakaran batu bara, minyak Bumi, dan gas alam akan menghasilkan karbon

dioksida. Semakin banyak penggunaan bahan bakar fosil akan meningkatkan

jumlah karbon dioksida di atmosfer.

Selain gas, pada atmosfer Bumi juga terdapat padatan dan zat cair dalam

jumlah yang kecil. Salah satu padatan pada atmosfer adalah debu. Partikel debu

menjadi bagian atmosfer karena terbawa angin yang berhembus di permukaan

Bumi hingga ke udara. Zat cair pada atmosfer yang sering dijumpai adalah

Sumber: Snyder dkk, 2005

Gambar 5.4 Komposisi gas pada atmosfer

21%

Oksigen

Argon

(0,93%)

Karbon-

dioksida

(0,03%)

Neon

Helium

Metana

Krypton

Xenon

Hidrogen

Ozon

78%

Nitrogen

88

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

sekumpulan tetesan air yang berbentuk awan. Awan terbentuk karena proses

penguapan air di permukaan Bumi, kemudian uap air tersebut menyatu menjadi

awan.

1.

La

pisan Atmosfer

Ketika kamu menyeduh kopi kemudian membiarkannya sesaat, akan

menemukan bahwa pada gelas tersebut terdapat 2 lapisan. Pada lapisan atas

memiliki warna lebih cerah dibandingkan lapisan bawah. Layaknya secangkir kopi,

atmosfer Bumi juga terdiri atas berbagai lapisan. Terdapat 5 lapisan pada atmosfer

yang memiliki karakteristik yang berbeda. Berdasarkan pada Gambar 5.5, urutan

lapisan atmosfer dari bawah hingga atas adalah troposfer, stratosfer, mesosfer,

termosfer, dan eksosfer.

Sumber: Snyder dkk, 2005

Gambar 5.5. Lapisan atmosfer

Secara garis besar, atmosfer Bumi terbagi menjadi 2 bagian, yakni bagian

bawah dan bagian atas. Bagian bawah terdiri atas troposfer dan stratosfer. Bagian

atas terdiri atas mesosfer, termosfer, dan eksosfer.

Pesawat ruang

angkasa

Eksosfer

Lintasan meteor

Termosfer

Mesosfer

Stratosfer

Troposfer

Lapisan Ozon

Bumi

Satelit

89

Ilmu Pengetahuan Alam

a.

T

roposfer

Sebagian besar aktivitas makhluk hidup di Bumi, termasuk manusia yang

sedang tidur, belajar, dan bermain berada pada lapisan troposfer. Troposfer

merupakan lapisan atmosfer yang berada di bagian paling bawah. Ketinggian

troposfer terhitung mulai dari permukaan laut (0 km) hingga 10 km di atas

permukaan laut (dpl). Sebagian besar bagian troposfer berbentuk uap air dan

75% terdiri atas gas-gas atmosfer. Troposfer merupakan tempat berlangsungnya

sistem Bumi, seperti hujan, angin, salju, dan awan.

Sumber: blogs.ft.com

Hujan terjadi di lapisan troposfer (a)

Sumber: wikipedia.org

Awan yang ada di troposfer (b)

Gambar 5.6 Fenomena hujan dan awan yang terjadi pada lapisan troposfer

b.

S

tratosfer

Perhatikan pesawat yang melintas

di udara. Ketika kamu memerhatikan

pesawat yang melintas, pesawat

tersebut terlihat terbang di atas awan.

Namun sebenarnya, pesawat tersebut

berada di lapisan stratosfer. Stratosfer

memiliki ketinggian antara 10-50 km

dpl (Gambar 5.7). Lapisan stratosfer

memiliki sedikit awan, namun tidak

ada aktivitas cuaca, sehingga tidak

mengganggu penerbangan. Sebagian

besar stratosfer terdiri atas gas ozon

(O

3

) yang akan lebih dibahas detail di bagian selanjutnya.

Sumber: nasa.gov

Gambar 5.7. Pesawat yang mengudara di stratosfer

90

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

c.

M

esosfer

Saat melihat fenomena meteor,

kamu akan menyaksikan bahwa seolah-

olah meteor tersebut melintasi Bumi

dan kemudian hilang. Namun yang

sebenarnya terjadi adalah meteor

sedang menuju Bumi. Akan tetapi me-

teor tersebut terbakar habis di atmosfer.

Dengan demikian, terlihat seolah-olah

meteor tersebut melintasi Bumi. Lapisan

atmosfer yang membakar habis meteor

tersebut adalah mesosfer. Lapisan me-

sosfer terletak pada ketinggian 50-85

km dpl. Lapisan ini menjadi lapisan pelindung Bumi dari benda-benda luar angkasa.

Kebanyakan meteor yang menuju Bumi akan terbakar habis di mesosfer.

d.

T

ermosfer

Ketika sebuah pesawat ulang-alik milik NASA bersamaan dengan peluncuran

teleskop Hubble, pernahkah terpikirkan dimana teleskop Hubble tersebut

berada? Apakah masih di dalam Bumi? Teleskop Hubble milik NASA mengorbit

pada lapisan termosfer. Lapisan termosfer memiliki ketinggian antara 85-500 km

dpl. Dinamakan termosfer karena suhu yang sangat panas yakni pada lapisan ini

mencapai 1.982

o

C. Selain sebagai tempat mengorbitnya teleskop Hubble dan

pesawat ulang-alik, termosfer juga berfungsi sebagai pelindung Bumi dari radiasi

ultraviolet.

Bahan Informasi

TELESKOP HUBBLE

Sebuah teleskop luar angkasa yang

diciptakan oleh Edwin Hubble pada tahun

1985. lima tahun kemudian teleskop ini

di”angkasakan” oleh NASA. Tepatnya tahun

1990. Teleskop dengan massa 11.110 kg ini

mengorbit pada ketinggian 559 km. Teleskop

Hubble sangat membantu perkembangan

ilmu astronomi. Dengan teleskop Hubble para ilmuwan mengobservasi

dan mempelajari tentang jagad raya serta objek-objek luar angkasa

seperti lubang hitam (

black hole

), galaksi, bintang, dan lain-lain.

Sumber: nationalgeographic.com

Gambar 5.8. Fenomena hujan meteor pada mesosfer

91

Ilmu Pengetahuan Alam

Pada mesosfer dan termosfer terdapat lapisan yang memiliki partikel ion

(bermuatan) yang disebut ionosfer. Ketika kamu mendengarkan radio pada malam

hari, siaran radio dari kota lain akan terdengar lebih jelas. Hal ini disebabkan

karena adanya lapisan ionosfer. Pada siang hari, energi dari Matahari mengenai

partikel pada ionosfer mengakibatkan partikel tersebut menyerap gelombang

radio dengan frekuensi AM. Pada malam hari, tanpa energi Matahari, gelombang

radio dipantulkan pada ionosfer, sehingga dapat terpancar dengan jarak yang

lebih jauh seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.9 berikut.

Sumber: Snyder dkk,

2005

Gambar 5.9. Pemantulan

gelombang radio pada

ionosfer

e.

E

ksossfer

Perhatikan Gambar 5.10 di sam-

ping ini. Dimanakah satelit tersebut

mengorbit? Apakah masih dalam at-

mosfer Bumi? Satelit-satelit buatan

yang mengitari Bumi tersebut masih

berada dalam atmosfer Bumi, tepatnya

pada lapisan eksosfer. Lapisan eksosfer

terdapat pada ketinggian lebih dari

500 km dpl. Kandungan utama dari

eksosfer adalah gas hidrogen. Jika

kamu pernah melihat video atau film

tentang penjelajahan luar angkasa, kamu akan menjumpai bahwa pesawat luar

angkasa maupun satelit yang mengorbit di eksosfer tidak dapat bergerak bebas

seperti pesawat yang biasa kamu lihat. Hal ini disebabkan eksosfer memiliki sedikit

Sumber: http://scied.ucar.edu

Gambar 5.10. Satelit yang mengorbit Bumi pada

lapisan eksosfer

Siang hari

Gelombang Radio

Antena Penerima

Transmisi Radio AM

Ionosfer

Malam hari

92

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

molekul, sehingga gaya tekan udara sangat rendah, dan mengakibatkan sayap

dari pesawat luar angkasa tidak berfungsi. Pergerakan dari satelit atau pesawat

luar angkasa tersebut bergantung pada mesin pendorongnya.

2.

Tekan

an Udara

Perhatikan Gambar 5.11 di sam-

ping ini, yaitu permainan panjat pi-

nang. Untuk dapat mencapai puncak

pohon pinang tersebut peserta harus

saling menopang dari bawah hingga

ke atas seperti tampak pada gambar.

Pada kondisi tersebut, siapakah yang

menahan beban paling besar? Pemain

yang ada di atas atau di bawah?

Kamu ingat bahwa salah satu sifat

zat adalah memiliki massa. Gas yang

terdapat di atmosfer juga memiliki

massa. Atmosfer menyelubungi Bumi

hingga ratusan kilometer di atas

permukaan Bumi. Gravitasi Bumi akan

menghasilkan gaya tarik molekul

gas mengarah ke permukaan Bumi,

sehingga berat molekul suatu gas

akan menekan udara di bawahnya.

Akibatnya, molekul udara di dekat

permukaan Bumi lebih rapat. Udara

yang memiliki kerapatan tinggi ini

akan menghasilkan gaya tekan yang

besar pula. Gaya yang diberikan pada

suatu daerah disebut tekanan.

Seperti ilustrasi tentang pemain

panjat pinang di atas, tekanan udara

di dekat permukaan Bumi juga

lebih besar. Besarnya tekanan udara

akan berkurang seiring dengan

Sumber: kebudayaanindonesia.com

Gambar 5.11 Permainan panjat pinang

Sumber: noaa.gov

Gambar 5.12. Tekanan udara menurun seiring dengan

bertambahnya ketinggian

93

Ilmu Pengetahuan Alam

bertambahnya ketinggian atmosfer seperti pada Gambar 5.12. Ketika kamu

sedang mendaki gunung, atau berada di daerah pegunungan akan merasakan

kesulitan untuk bernapas seperti biasa. Hal tersebut terjadi karena di daerah yang

lebih tinggi, jumlah molekul udara termasuk oksigen semakin sedikit.

Oksigen di Pegunungan

Atmosfer menyelimuti Bumi hingga ketinggian ratusan kilometer.

Akan tetapi, semakin tinggi dari permukaan Bumi, maka jumlah molekul

udara semakin berkurang. Jadi, semakin tinggi semakin kecil tekanan

udaranya.

Identifikasi Masalah

Gambar 5.13 di samping

ini merupakan grafik hubungan

antara ketinggian dengan tekan-

an udara. Seorang pendaki profe-

sional melakukan pendakian di

gunung Jaya Wijaya Papua yang

memiliki ketinggian 4.884 meter.

Beberapa bulan berselang

pendaki tersebut melanjutkan

pendakian ke puncak Himalaya

yang memiliki ketinggian 8.884

meter. Setelah melakukan pendakian, pendaki akan bercerita bahwa

semakin tinggi gunung yang didaki maka semakin sulit pula ia bernapas.

Analisis Pemecahan Masalah

1.

B

erdasarkan grafik di atas buatlah perkiraan besarnya tekanan udara

di puncak Jaya Wijaya dan puncak Himalaya.

2.

Hubungk

an hasil perkiraan tekanan udara dengan jumlah molekul

yang ada di udara tersebut.

Sumber: Snyder, 2005

Sumber: Snyder dkk, 2005

Gambar 5.13 Grafik hubungan antara ketinggian

dengan tekanan udara

Perubahan tekanan udara dengan ketinggian

Tekanan (dalam satuan

tekanan udara)

Ketinggian (dalam km)

Ayo Berdiskusi

94

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Percobaan Menghitung Massa Udara

Tujuan

1.

M

embuktikan bahwa udara memiliki massa.

2.

M

endeskripsikan hubungan antara jumlah udara dengan massa

udara.

Alat dan Bahan

1.

B

ola sepak

2.

P

entil bola

3.

Pompa

4.

Neraca

Cara Kerja

1.

Kosongk

an udara di dalam bola dengan menggunakan pentil bola.

2.

T

imbang massa bola tanpa udara tersebut menggunakan neraca.

3.

C

atat hasil pengukuran yang diperoleh pada tabel pengamatan.

4.

P

asang pentil bola pada pompa.

5.

P

ompa bola sebanyak 3 kali tekanan.

6.

Uk

ur massa bola yang telah dipompa tersebut.

7.

C

atat hasil pengukuran yang diperoleh pada tabel pengamatan.

8.

Ulang

i cara kerja 4 sampai dengan 7 untuk jumlah tekanan pom--pa

sebanyak 5 kali dan 7 kali.

Tabel Pengamatan

No

Jumlah Tekanan Pompa

Massa (gram)

1.

0 (bola kosong)

2.

3 kali

3.

6 kali

4.

9 kali

Ayo Mencoba

95

Ilmu Pengetahuan Alam

Analisis

1.

B

erdasarkan data yang diperoleh, adakah perbedaan massa bola

sebelum dan setelah dipompa? Bagaimana perbedaannya? Coba

deskripsikan.

2.

Bagaimana besar

nya massa benda pada jumlah tekanan pompa

sebanyak 3x, 5x, dan 7x?

Simpulan

Buatlah sebuah simpulan yang mengacu pada tujuan kegiatan.

3.

Suhu d

i Atmosfer

Matahari merupakan sumber energi terbesar di galaksi Bima Sakti. Energi

Matahari dipancarkan dengan cara radiasi ke seluruh sistem galaksi Bima Sakti.

Sebelum mencapai permukaan Bumi, radiasi energi Matahari akan melewati

atmosfer, oleh atmosfer sebagian energi Matahari akan diserap dalam bentuk kalor

atau panas. Akan tetapi, tidak semua gas penyusun atmosfer mudah menyerap

energi Matahari. Beberapa lapisan atmosfer tertentu memiliki molekul gas yang

sulit menyerap energi Matahari. Dengan demikian, suhu di tiap lapisan atmosfer

berbeda seperti yang digambarkan oleh garis merah pada Gambar 5.14 berikut.

Sumber: Snyder, 2005

Gambar 5.14. Perubahan

temperatur pada lapisan

atmosfer

Ketinggian (km)

Temperatur (

o

C)

Konsentrasi

ketinggian ozon

Stratosfer

Troposfer

Mesosfer

Eksosfer

Termosfer

96

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Lapisan troposfer memiliki suhu antara -52

o

C hingga 17

o

C. Berdasarkan pada

gambar tersebut, bagian terendah dari stratosfer memiliki suhu yang paling

hangat. Hal ini terjadi karena permukaan Bumi menyerap energi radiasi Matahari

kemudian menyalurkannya ke udara di atasnya.

Berbeda dengan lapisan troposfer, suhu di lapisan stratosfer semakin tinggi

seiring dengan bertambahnya ketinggian. Hal ini disebabkan adanya ozon.

Ozon terdapat di bagian atas stratosfer. Molekul ozon mampu menyerap energi

Matahari, sehingga mengakibatkan kenaikan temperatur.

Lapisan mesosfer memiliki karakteristik seperti stratosfer, yakni semakin tinggi

maka temperaturnya semakin rendah. Hal ini dikarenakan mesosfer tersusun atas

molekul gas yang sulit menyerap energi Matahari.

Lapisan termosfer dan eksosfer merupakan lapisan pertama yang menerima

radiasi energi Matahari. Lapisan termosfer dan eksosfer memiliki jumlah molekul

yang sedikit. Akan tetapi, molekul pada 2 lapisan ini sangat efektif dalam menyerap

energi Matahari. Akibatnya, semakin tinggi ketinggiannya semakin besar pula

temperaturnya.

4.

La

pisan Ozon

Perhatikan hasil pengukuran suhu

kota Surabaya di samping ini. Pada

Gambar 5.15 menggambarkan, suhu

kota Surabaya pada tanggal 14 Oktober

2015 sebesar 31

o

C. Jika kamu tinggal

di Surabaya, apa yang kamu rasakan?

Sebagian besar orang akan menjawab

pasti di Surabaya sangat panas. Selain

itu, ketika tinggal di Surabaya kamu

akan lebih rajin melindungi kulit

dengan jaket atau menggunakan

sun

block.

Ketika kamu berada di tempat yang terpapar Matahari yang terik pasti kamu

akan merasakan panas Matahari seakan membakar kulitmu.

Apakah yang kamu rasakan di Surabaya dan di Bumi pada umumnya adalah

radiasi energi maksimal dari Matahari? Matahari merupakan penghasil energi

terbesar di galaksi Bima Sakti. Energi yang dihasilkan Matahari dipancarkan

Sumber: weather.com

Gambar 5.15 Suhu kota Surabaya 14 Oktober 2015

Kota Surabaya

Rabu 09.00

Sebagian Besar Cerah

97

Ilmu Pengetahuan Alam

dengan cara radiasi. Salah satu bentuk energi radiasi yang dihasilkan Matahari

adalah sinar

ultraviolet

. Jika terlalu lama terpapar sinar ultraviolet ini maka dapat

merusak kulit dan menyebabkan kanker kulit. Akan tetapi, hanya 50% dari energi

radiasi Matahari yang sampai ke permukaan Bumi. Pada kenyataannya, jumlah

radiasi ultraviolet yang sampai ke permukaan Bumi hanya 1%, karena 99% radiasi

ultraviolet diserap oleh

lapisan ozon.

Lapisan ozon terdapat pada stratosfer pada ketinggian 18-54 km dpl. Ozon

tersusun atas oksigen sebagai bahan dasar. Oksigen yang kita hirup memiliki

2 atom oksigen tiap molekulnya. Satu molekul ozon memiliki 3 atom oksigen yang

berikatan. Ozon berfungsi untuk menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet yang

ada dalam atmosfer. Kandungan ozon dalam stratosfer sangat tinggi, sehingga

melindungi Bumi dari radiasi Matahari yang berbahaya. Ozon menyerap sebagian

besar radiasi ultraviolet yang ada dalam atmosfer. Walaupun lapisan ozon tidak

terlihat, kehidupan di Bumi bergantung pada keberadaannya.

Konsentrasi ozon di atmosfer berubah-ubah setiap waktu. Salah satu faktor

yang memengaruhi konsentrasi ozon adanya gas

Chloroflourocarbon (CFC).

Gas

CFC berasal dari pendingin lemari es,

air conditioner

(AC), dan parfum. CFC mampu

memecah molekul ozon yang ada di atmosfer. CFC terdiri atas atom carbon (C),

Fluor (F), dan Klorin (Cl). Kandungan klorin dari CFC dapat memecah molekul ozon

seperti Gambar 5.16 berikut.

Sinar ultraviolet

dapat

menghancurkan

molekul CFC

Atom klorin yang lepas

dapat menghancurkan ozon

(O

3

) molekul

Atom klorin jika bergabung

dengan atom oksigen,

menghasilkan ikatan

oksigen klorin

Atom klorin yang lepas

dapat menghancurkan ozon

(O

3

) molekul

Atom yang bebas

dari oksigen dapat

menghancurkan ikatan

oksigen klorin

Atom oksigen yang menyatu

kembali dapat membentuk

molekul normal

Sumber: Snyder, 2005

Gambar 5.16 Proses pemecahan

molekul ozon oleh CFC

Ketika CFC berada di atmosfer, sinar ultraviolet memecah molekul CFC,

kemudian atom klorin yang bebas akan mendekati dan memecah molekul ozon.

Satu atom oksigen berikatan dengan klorin, sedangkan sisanya membentuk

98

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

molekul oksigen (O

2

). Proses tersebut terus berlangsung ketika terdapat klorin di

atmosfer. Senyawa yang dibentuk oleh reaksi klorin dan atom oksigen tidak dapat

menyerap radiasi Matahari. Akibatnya, akan semakin banyak ultraviolet yang

sampai ke permukaan Bumi.

Pemecahan molekul ozon oleh CFC mengakibatkan penurunan konsentrasi

ozon secara berkala. Penurunan ozon tersebut terjadi di bagian Kutub Utara

(Antartika). Fenomena ini disebut lubang ozon. Pada setiap tahun, konsentrasi

ozon pada akhir bulan Agustus atau awal September mulai menurun. Pada bulan

Oktober, konsentrasi ozon mencapai titik terendah. Kemudian konsentrasi ozon

akan terus naik dan lubang ozon akan hilang pada bulan Desember.

Sumber: nasa.gov

Gambar 5.17. Perubahan lubang ozon

Hasil pengamatan NASA menunjukkan bahwa lubang ozon semakin

membesar dari tahun 1980 hingga tahun 2010 yang disajikan pada Gambar 5.17.

Pada gambar tersebut, terlihat warna biru tua menggambarkan konsentrasi ozon

yang paling rendah. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa dari tahun

1980-2010 luas atmosfer dengan konsentrasi ozon rendah semakin meluas. Hal ini

menunjukkan dampak serius dari penggunaan CFC.

B.

Litosfer

Perhatikan Gambar 5.18 berikut ini. Bagaimanakah struktur tanah pada

Gambar 5.18 tersebut? Dari gambar terlihat bahwa tanah memiliki lapisan-lapisan

tertentu. Bagaimana dengan struktur tanah pada setiap lapisan? Kamu juga dapat

melihat bahwa setiap lapisan tanah memiliki struktur tanah yang berbeda. Pada

bagian atas merupakan tanah humus yang dapat digunakan untuk bercocok

99

Ilmu Pengetahuan Alam

tanam. Pada bagian tengah terdapat tanah dengan sruktur yang lebih keras. Pada

lapisan ketiga tanah tersebut tersusun dari bebatuan keras. Dengan demikian,

kamu dapat mengetahui bahwa tanah di Bumi memiliki lapisan-lapisan tertentu

dengan struktur tanah dan batuan yang berbeda.

Dalam ilmu pengetahu-

an alam (IPA) tentang kebu-

mian, tanah atau bebatuan

yang ada di Bumi disebut

Litosfer.

Litosfer berasal dari

bahasa Yunani yakni

lithos

(batuan) dan

sphaira

(lapisan).

Jadi, litosfer merupakan la-

pisan batuan yang ada di

Bumi. Dalam pengertian lu-

as, litosfer diartikan sebagai

seluruh bagian padat Bumi,

termasuk intinya. Struktur

padat Bumi terdiri atas kerak

Bumi, mantel, dan inti Bumi.

Masing-masing struktur padat Bumi tersebut dibedakan lagi menjadi

bagiannya masing-masing. Kerak Bumi dibedakan menjadi kerak benua dan kerak

samudra. Kerak benua merupakan kerak Bumi yang berada di daratan. Kerak

samudra merupakan kerak Bumi yang berada di dalam laut. Mantel Bumi terdiri

atas mantel atas dan mantel bawah. Inti Bumi dibedakan menjadi 2, yakni inti luar

yang berupa cairan pekat dan inti dalam yang bersifat pekat hampir menyerupai

padatan.

Berdasarkan struktur Bumi, ada dua teori mendasar yang perlu kamu

pelajari, yaitu teori tektonik lempeng serta teori gempa bumi, dan gunung berapi.

1.

Teori T

ektonik Lempeng

Perhatikan peta dunia pada Gambar 5.19. Jika kamu memotong gambar

masing-masing benua yang ada, kemudian menyatukannya kembali, apakah yang

terjadi? Ternyata potongan benua tersebut akan membentuk kesatuan seperti

sebuah

puzzle

.

Sumber: Kebumen2013.com

Gambar 5.18 Tanah memiliki lapisan dengan struktur yang berbeda

100

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: vectortemplates.com

Gambar 5.19. Peta dunia

Berdasarkan fakta tersebut, seorang ahli meteorologi asal Jerman bernama

Alfred Wegener mengajukan sebuah teori yang dikenal dengan teori pergerakan

benua

(continental drift)

. Dalam teorinya, Wegener menjelaskan bahwa pada

zaman dahulu, semua benua di Bumi menyatu membentuk sebuah daratan yang

sangat luas

(Pangeae).

Sekitar 200 juta tahun lalu benua tersebut terpisah dan

bergerak menjauh secara perlahan.

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.20 Ilustrasi benua yang menyatu membentuk Pangeae

Amerika

Selatan

Amerika

Utara

Eurasia

Afrika

India

Antartika

Australia

101

Ilmu Pengetahuan Alam

Selain fakta benua yang ada di Bumi seperti puzzle, penemuan fosil juga

mendukung teori pergerakan benua. Salah satu buktinya dengan adanya

penemuan fosil

Mesosaurus

di Amerika Selatan dan di Afrika.

Mesosaurus

merupakan jenis reptil yang hidup di darat dan di air tawar. Wegener beranggapan

bahwa

Mesosaurus

tidak mungkin berenang di samudra untuk sampai ke benua

lain. Oleh karena itu, Wagener beranggapan bahwa

Mesosaurus

hidup di benua

tersebut pada saat benua masih menyatu.

Selain fosil

Mesosaurus,

penemuan fosil lainnya juga mendukung teori

pergerakan lempeng. Beberapa penemuan fosil tersebut, antara lain (a) Fosil

Cynognathus

yang ditemukan di Amerika Selatan dan Afrika, (b) Fosil

Lystrosaurus

yang ditemukan di Afrika, India, dan Antartika, (c) Fosil tumbuhan

Glossopteris

yang ditemukan di Amerika Selatan, Afrika, India, Antartika, dan Australia.

Sumber: wikipedia.org

Gambar 5.21 Penyebaran penemuan fosil

Cynognathus, Lystrosaurus,

dan

Glossopteris

Jika benua pernah menyatu, maka bebatuan yang menyusun benua tersebut

akan memiliki kesamaan. Misalnya, struktur bebatuan pegunungan

Appalachian

di

Amerika Serikat memiliki kesamaan dengan batuan di Greenland dan Eropa Barat.

Selain itu, struktur batuan di Amerika Selatan dan Afrika juga memiliki kesamaan.

Kesamaan struktur batuan juga salah satu fakta pendukung bahwa benua pernah

Amerika Selatan

Afrika

Antartika

India

Australia

Fosil dari

Glossopteris

jenis

pakis, di temukan di semua

benua bagian selatan,

menunjukkan bahwa mereka

pernah menyatu

Sisa-sisa fosil dari jenis

Mesosaurus air tawar

Bukti fosil reptil

Lystrosaurus triassic

jenis

daratan

Sisa-sisa fosil dari Cynognatus,

reptil Triassic jenis daratan

dengan panjang sekitar 3 m

102

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

menyatu. Akan tetapi, teori pergerakan benua

yang diajukan Wagener tidak dapat

menjelaskan bagaimana benua berpisah dan bergerak menjauh. Oleh karena itu,

teori pergerakan benua

Wagener ditolak oleh para ahli pada saat itu.

Pada awal tahun 1960, seorang ilmuan dari Princeton University yang bernama

Harry Hess mengajukan teori yang bernama

Seafloor Spreading

atau pergerakan

dasar laut. Hess menjelaskan bahwa di bawah kerak Bumi tersusun atas material

yang panas dan memiliki massa jenis yang rendah. Akibatnya, material tersebut

naik ke punggung kerak samudra. Kemudian material bergerak ke samping

bersama dasar kerak samudra, sehingga bagian dasar kerak samudra tersebut

menjauh dari punggung kerak samudra dan membentuk sebuah patahan. Proses

tersebut diilustrasikan pada Gambar 5.22.

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.22 Dasar kerak samudra

yang menjauh dari punggung kerak

samudra

Karena dasar kerak samudra menjauh sehingga terbentuk patahan, maka

magma akan naik ke atas dan mengisi patahan tersebut. Magma yang telah

sampai ke patahan akan mendingin dan membentuk kerak yang baru.

Teori

seafloor spreading

ini mampu menjelaskan bagaimana proses

terbentuknya lembah maupun gunung bawah laut. Selain itu, berdasarkan hasil

penelitian ternyata usia batuan dasar laut dengan kapal

Glomar Challenger

(1968)

juga memperkuat teori ini. Berdasarkan penelitian tersebut dapat diketahui

bahwa usia batuan pada punggung kerak samudra lebih tua dari usia batuan pada

dasar kerak. Hal ini menunjukkan bahwa batuan di punggung kerak samudra baru

terbentuk karena efek

seafloor spreading.

103

Ilmu Pengetahuan Alam

Sekitar tahun 1960, para ilmuwan mengembangkan sebuah teori berdasarkan

teori

continental drift

dan

seafloor spreading.

Teori ini disebut teori tektonik

lempeng. Berdasarkan teori ini, kerak Bumi dan bagian atas dari mantel Bumi

terbagi menjadi beberapa bagian. Bagian ini disebut lempeng. Lempeng bersifat

plastis dan dapat bergerak di lapisan ini. Lempeng tersusun atas kerak dan bagian

atas mantel Bumi, seperti terlihat pada Gambar 5.23.

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.23 Lempeng

tersusun atas kerak dan

bagian atas mantel Bumi

Berdasarkan teori tektonik lempeng, bagian luar Bumi tersusun atas litosfer

yang dingin dan kaku (lempeng) serta tersusun oleh astenosfer. Astenosfer

bersifat plastis yang berada di bawah lempeng. Akibatnya, lempeng seolah-olah

mengapung dan bergerak di atas astenosfer.

Ketika lempeng bergerak, akan terjadi interaksi antarlempeng. Lempeng

dapat bergerak saling menjauh dan memisah. Selain itu, lempeng juga bisa saling

mendekat hingga terjadi tubrukan antarlempeng. Jenis pergerakan lempeng

tersebut dapat diamati pada Gambar 5.24.

Litosfer

Litosfer

Astenosfer

Lempeng kerak

benua

Lempeng

kerak

samudra

Lapisan tebal

bagian atas

104

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.24 Diagram lempeng di dunia beserta jenis pergerakannya

Pergerakan sebuah lempeng akan mengakibatkan perubahan pada lempeng

lainnya. Berbagai lempeng yang ada di atas dapat bergerak secara terpisah dan

juga bersamaan.

Apabila 2 lempeng bergerak saling menjauh, lempeng tersebut bersifat

divergent.

Jika kamu amati pada Gambar 5.24, lempeng Indo-Australia bergerak

menjauh dari lempeng Antartika. Selain itu, lempeng Amerika Utara juga

bergerak menjauh dari lempeng Eurasia. Adanya pergerakan

divergent

ini akan

mengakibatkan perisiwa patahan/retakan (Gambar 5.25). Salah satu patahan yang

terbesar di dunia adalah patahan San Andreas di California Amerika Serikat yang

panjangnya 1.300 km.

Sumber: Nationalgeographic.com

Gambar 5.24. Proses terjadinya patahan (a), dan patahan San Andreas (b)

Lempeng

Amerika Utara

Lempeng Amerika

Utara

Lempeng

Karibia

Lempeng Juan

De Fuca

Lempeng

Antartika

Lempeng

Pasifik

Lempeng

Nazca

Lempeng

Amerika

Selatan

Lempeng

Pasifik

Lempeng

Filipina

Lempeng

Antartika

Lempeng Indo-

Australia

Lempeng Eurasian

Lempeng

Arab

Lempeng Scotia

Lempeng Cocos

Lempeng Afrika

(a)

(b)

105

Ilmu Pengetahuan Alam

Jika terdapat 2 lempeng yang saling mendekat, maka pergerakan tersebut

disebut

convergent

. Beberapa lempeng yang bergerak konvergen antara

lain, lempeng Indo-Australia dengan lempeng Filipina serta lempeng Indo-

Australia dengan lempeng Eurasia. Pergerakan lempeng secara konvergen akan

mengakibatkan tabrakan antarlempeng. Akibatnya terjadi fenomena Subduksi

dan tabrakan antarbenua. Subduksi merupakan hasil tabrakan lempeng Samudra

dengan lempeng Benua yang mengakibatkan lempeng Samudra menyelusup ke

bawah lempeng Benua seperti pada Gambar 5.26. Salah satu akibatnya adalah

terbentuknya palung laut.

Sumber: Nationalgeographic.com

Gambar 5.26 Subduksi dan tabrakan antarlempeng benua

Tabrakan antarbenua terjadi ketika kerak be-

nua bergerak saling mendekat. Salah satu fakta

terjadinya tabrakan antarbenua adalah terbentuknya

pegunungan Himalaya. Pegunungan Himalaya ter-

bentuk karena ada 2 lempeng benua yang bertabrakan,

sehingga mengakibatkan salah satu kerak benua

terdorong ke atas dan membentuk pegunungan.

Penyebab Terjadinya Pergerakan Lempeng

Tektonik

Coba perhatikan dan amati ketika kamu memasak

air hingga mendidih. Apa yang akan terjadi? Ketika

air mendidih akan timbul gelembung-gelembung

udara yang bergerak naik dan hilang di permukaan.

Bagaimana hal itu dapat terjadi? Berdasarkan prinsip

Sumber: http://pubs.usgs.gov/

Gambar 5.27. Proses konveksi

pada air yang dipanaskan

Lempeng

Benua

SUBDUKSI. Dimana Lempeng Samudra dan Lempeng

Kontinental berbentura, Lempeng Samudra jatuh pada

lempeng lunak. Lempeng jatuh, batuan mencair (warna

kuning), selanjutnya naik ke permukaan menciptakan

gunung berapi

TABRAKAN LEMPENG KONTINENTAL. Dua lempeng

kontinental berbenturan, mereka mendorong

terbentuknya gunung Himalaya

Lempeng

Kontinental

106

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

kalor, ketika air dipanaskan maka air di dasar panci akan berubah menjadi uap air

(gelembung) yang massa jenisnya lebih kecil. Karena massa jenis uap air lebih kecil

dibandingkan air, maka udara akan bergerak naik ke permukaan. Sesampainya di

permukaan, suhu uap air akan turun sehingga akan kembali ke wujud air (Gambar

5.27). Hal tersebut terus berlangsung jika air dipanaskan. Perpindahan kalor

tersebut dinamakan konveksi.

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa Wegener belum dapat

menjelaskan bagaimana lempeng bergerak. Akan tetapi, dengan adanya teknologi

yang ada saat ini para ilmuwan telah menemukan beberapa penjelasan tersebut.

Salah satu teori yang diajukan ilmuwan adalah terjadinya perpindahan panas

dari inti Bumi ke lapisan mantel secara konveksi. Hal ini mirip seperti peristiwa

mendidihnya air yang dimasak.

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.28. Proses konveksi yang terjadi di dalam Bumi

Inti Bumi yang memiliki suhu hingga 6.000

o

C akan memanaskan material

mantel Bumi bagian bawah, sehingga massa jenis material tersebut berkurang.

Akibatnya, material tersebut bergerak naik dari dasar ke permukaan mantel.

Sesampainya di permukaan, material tersebut akan mengalami penurunan suhu,

sehingga massa jenis material akan bertambah. Karena massa jenisnya bertambah,

maka material tersebut akan turun ke dasar mantel. Di dasar mantel, material

tersebut akan terkena panas Bumi kembali, sehingga proses konveksi terjadi terus

menerus seperti pada Gambar 5.28. Berdasarkan teori ini, ilmuwan berhipotesis

bahwa konveksi inti Bumi menyebabkan pergerakan lempeng.

Lapisan

tebal

Dasar laut

Daerah bertekanan

rendah

Dasar laut

Inti (Bagian

Tengah)

107

Ilmu Pengetahuan Alam

Simulasi Konveksi Inti Bumi

Tujuan

Mensimulasikan proses konveksi yang terjadi di inti Bumi

Alat dan Bahan

1.

G

elas kimia 1.000 mL atau panci bening

2.

K

aki tiga dan kasa

3.

P

embakar spiritus/bunsen

4.

P

ewarna makanan

5.

Ker

tas HVS

6.

Gun

ting

Cara Kerja

1.

G

ambar bentuk benua pada kertas HVS.

2.

P

otong kertas tersebut sehingga membentuk sebuah benua.

3.

Isi gelas k

imia atau panci bening dengan air sebanyak 800 mL.

4.

L

etakkan kasa di atas kaki tiga.

5.

N

yalakan api pada pembakar spiritus/bunsen dan meletakkannya di

bawah kaki tiga.

6.

P

anaskan gelas kimia/panci bening di atas kaki tiga dan kasa.

7.

T

eteskan pewarna makanan ke dalam air.

8.

L

etakkan potongan kertas di permukaan air.

9.

A

mati perubahan yang terjadi hingga air mendidih dan catat hasil

pengamatannya di buku tugasmu.

Analisis

1.

G

ambarkan proses yang terjadi pada percobaan tersebut.

2.

Bagaimana posisi pot

ongan kertas sebelum dan sesudah air mendidih?

Mengapa demikian? Jelaskan.

Ayo Mencoba

108

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Berdasarkan penjelasan di atas, kamu dapat mengetahui bahwa Bumi

merupakan planet yang dinamis dengan bagian inti yang panas. Panas dari inti

Bumi akan berpindah secara konveksi, sehingga mengakibatkan pergerakan

lempeng. Ketika lempeng bergerak, maka akan terjadi interaksi antarlempeng.

Interaksi tersebut dapat membentuk sebuah palung laut, pegunungan, maupun

sebuah gunung berapi. Ketika lempeng bergerak, maka sebuah energi akan

dilepaskan berupa gelombang seismik atau yang dikenal dengan gempa. Kamu

dapat melihat efek dari pergerakan lempeng di daerah pegunungan, erupsi

gunung berapi, atau sebuah tempat yang berubah setelah terjadi gempa atau

aktivitas gunung berapi.

2.

Gempa

Bumi dan Gunung Berapi

a.

G

empa Bumi

1)

S

eluk Beluk tentang Gempa Bumi

Untuk memahami tentang gempa bumi, kamu dapat melakukan kegiatan

berikut.

Ambillah sebuah ranting yang jatuh dari pohonnya. Kemudian

bengkokkan ranting tersebut secara perlahan. Berhentilah membeng-

kokkan sebelum ranting tersebut patah. Amati yang terjadi. Kemudian,

bengkokkan kembali ranting tersebut secara perlahan hingga patah. Apa

yang kamu rasakan?

Ayo Melakukan

Jika kamu membengkokkan secara perlahan, kamu akan menemukan bahwa

ranting dapat kembali ke bentuk normal apabila kamu berhenti membengkokkan

ranting tersebut. Namun, jika kamu terus membengkokkan ranting secara

perlahan maka ranting akan patah, seperti pada Gambar 5.29. Ketika ranting

patah, kamu dapat merasakan ada getaran pada ranting tersebut.

109

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.29 Ketika

ranting dibengkokkan

secara perlahan

hingga patah, akan

terasa getaran pada

ranting

Pergerakan lempeng memberikan efek getaran yang sama seperti me-

matahkan ranting. Ketika terdapat gaya yang cukup besar yang berasal dari

pergerakan lempeng, maka bebatuan di lempeng akan menegang. Akibatnya,

lempeng tersebut berubah bentuk. Bahkan, lempeng dapat patah atau kembali

ke bentuk semula jika gaya tersebut hilang.

Batuan pada lempeng mengalami perubahan bentuk atau deformasi secara

perlahan dalam jangka waktu tertentu. Ketika batuan tersebut mengeras/

menegang maka energi potensialnya terus bertambah. Ketika lempeng bergerak

atau patah, maka energi tersebut dilepaskan. Energi tersebut mengakibatkan

terjadinya getaran yang merambat melalui meterial Bumi lainnya. Getaran ini

disebut

gempa Bumi

. Semakin besar energi yang dilepaskan, maka getarannya

akan semakin terasa.

Ketika lempeng patah menjadi 2 bagian, maka masing-masing bagian

akan bergerak menjauh. Daerah lempeng yang patah tersebut dinamakan

fault

(patahan/sesar). Sesar yang terjadi dapat dibedakan menjadi beberapa jenis,

bergantung pada bagaimana sebuah gaya bekerja pada lempeng.

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.30 Jenis sesar berdasarkan gaya yang bekerja pada lempeng

(a) Ketika lempeng ditarik berlawanan

arah, sesar turun terbentuk

(c) Ketika lempeng bergeser, sesar geser akan terbentuk

(b) Ketika lempeng ditekan dari arah yang berbeda, sesar

naik terbentuk

110

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Ketika sebuah lempeng ditarik berlawanan oleh sebuah gaya, maka akan

terbentuk sesar normal seperti pada Gambar 5.30a. Pada sesar normal, struktur

batuan lempeng yang ada di atas sesar akan bergeser turun dibandingkan struktur

batuan lempeng yang ada di bawah sesar.

Sebuah gaya yang mendorong lempeng saling mendekat akan menekan

lempeng tersebut dari arah yang berlawanan. Gaya dorong ini menyebabkan

struktur batuan lempeng di bagian atas sesar bergerak naik. Fenomena ini disebut

reverse fault

(sesar terbalik) seperti pada Gambar 5.30b.

Sebuah gaya geser yang bekerja pada lempeng akan membentuk

strike-slip

fault

(sesar geser). Gaya geser mengakibatkan lempeng di kedua sisi sesar geser

bergerak berlawanan pada permukaan Bumi. Fenomena tersebut diilustrasikan

pada Gambar 5.30c.

Ketika kamu membengkokkan ranting secara perlahan hingga patah, maka

kamu akan merasakan ada getaran di sepanjang ranting. Getaran tersebut

bersumber dari patahan kayu yang dibuat. Kemudian, getaran merambat

sepanjang ranting hingga terasa di tangan. Sama halnya dengan patahnya ranting,

ternyata gempa Bumi juga melepaskan gelombang (getaran yang merambat).

Gelombang ini merambat sepanjang permukaan Bumi dan gelombang gempa

Bumi disebut

gelombang seismik.

Pergerakan lempeng di sepanjang sesar melepaskan sebuah energi. Energi

ini merupakan energi potensial saat lempeng terkena gaya. Kemudian, energi

potensial tersebut merambat dalam bentuk gelombang seismik. Sebuah titik pada

kedalaman Bumi yang menjadi pusat gempa disebut

hiposentrum.

Permukaan

Bumi yang berada di atas hiposentrum disebut

episentrum.

Dua titik tersebut

diilustrasikan seperti pada Gambar 5.31.

Saat terjadi pergerakan lempeng, gelombang seismik muncul di hiposentrum.

Kemudian gelombang tersebut merambat dari hiposentrum ke segala arah seperti

yang diilustrasikan Gambar 5.31. Gelombang seismik merambat ke bagian dalam

Bumi serta ke permukaan Bumi. Gelombang yang merambat di permukaan Bumi

menyebabkan kerusakan saat terjadi gempa.

Gelombang seismik yang merambat di bagian dalam Bumi dibedakan

menjadi gelombang primer dan sekunder. Gelombang primer (

p-wave)

bergerak

melalui material batuan. Partikel batuan akan bergetar searah dengan arah rambat

gelombang seismik. Dengan kata lain, gelombang primer merupakan gelombang

longitudinal. Gelombang sekunder (

s-wave)

merambat melalui batuan dengan

menggetarkan partikel batuan tegak lurus dengan arah rambat gelombang

111

Ilmu Pengetahuan Alam

seismik. Gelombang sekunder merupakan gelombang transversal. Gelombang

lainnya merambat di permukaan Bumi dengan menggetarkan batuan dan tanah

sejajar permukaan Bumi. Gerakan tersebut dapat menghancurkan bangunan

yang ada di atasnya.

Pusat Gempa Bumi

Daerah dengan kerusakan

berat

Daerah dengan kerusakan

ringan

Sumber:

http://geograph88.blogspot.co.id/

Gambar 5.31 Letak hiposentrum dan episentrum sebuah gempa

Gelombang seismik di permukaan Bumi merambat pelan dan memiliki

kekuatan penghancur yang besar. Perambatan gelombang di permukaan Bumi

begitu kompleks. Beberapa gelombang merambat di permukaan Bumi dengan

cara menggerakkan batuan dan tanah seperti ombak.

Ilmu yang mempelajari tentang gempa Bumi adalah

seismologi

. Ilmuwan

yang mengkaji gempa Bumi disebut

ahli seismologi

. Alat yang digunakan untuk

mencatat data gelombang seismik adalah

seismograf.

Pada sebuah seismograf terdapat gulungan kertas yang terpasang pada

sebuah tabung berputar. Di atas kertas tersebut terdapat jarum dengan sebuah

pena. Ketika terdapat gelombang seismik, gulungan kertas akan bergetar, namun

jarum tetap diam. Jarum dengan pena yang terpasang akan meggambarkan grafik

gelombang seismik pada kertas. Ketinggian garis pada kertas menggambarkan

besarnya energi yang dilepaskan saat gempa yang dikenal sebagai

magnitude

.

Grafik hasil pencatatan seismograf dinamakan

seismogram.

Arah gelombang gempa

Hiposentrum

112

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Hasil pencatatan aktivitas gelombang seismik yang berupa seismogram

dapat menentukan jarak episentrum dan stasiun seismik. Ketika terdapat aktivitas

gelombang seismik, gelombang primer merambat lebih cepat dibandingkan

gelombang sekunder. Gelombang primer tercatat lebih dulu di seismograf. Dalam

seismogram, gelombang primer dan sekunder digambarkan terpisah (Gambar

5.32). Adanya jarak antara gelombang primer dan sekunder menggambarkan

adanya perbedaan waktu datangnya gelombang. Semakin jauh perbedaan waktu

datangnya gelombang, maka semakin jauh pula letak episentrumnya.

Durasi waktu (menit)

Jarak menuju epicenter (km)

Gelombang S

pertama

Kurva

gelombang S

Kurva

gelombang P

Gelombang P

pertama

Sumber: Biggs, 2008

Gambar 5.32 Gelombang

primer dan sekunder

merambat dengan

kecepatan yang berbeda.

Perbedaan kecepatan

ini digunakan untuk

mengukur jarak stasiun

seismik dengan episentrum

Oleh karena itu, apabila menggunakan informasi dari seismogram, maka ahli

seismologi menggambarkan lingkaran dengan radius yang sama dengan jarak

gempa untuk 3 stasiun seismik. Seperti terlihat pada Gambar 5.33. Titik temu

dari 3 lingkaran tersebut merupakan episentrum. Untuk memastikan letak dari

episentrum sebuah gempa, dapat digunakan data dari berbagai stasiun seismik.

113

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: physicsedulab.files.wordpress.com

Gambar 5.33 Cara menentukan episentrum sebuah gempa

Kekuatan gempa (

magnitude

) pada sebuah daerah dinyatakan dengan Skala

Richter. Pengukuran kekuatan gempa didasarkan pada amplitudo atau grafik

gelombang seismik di seismogram. Skala Richter menunjukkan besarnya energi

gempa yang dilepaskan. Berdasarkan gempa yang terjadi sampai saat ini, rentang

Skala Richter antara 1,0 – 10,0. Setiap kenaikan 1,0 skala, energi gempa yang

dihasilkan 32 kali lebih besar. Misalnya, sebuah gempa dengan kekuatan 6,8 Skala

Richter melepaskan energi 32 kali lebih besar dibandingkan energi yang dilepaskan

gempa dengan kekuatan 5,8 Skala Richter. Pencatatan di seismogram juga akan

menunjukkan gelombang gempa 6,8 Skala Richter lebih tinggi dibandingkan

gelombang gempa berkekuatan 5,8 Skala Richter.

Besarnya

magnitude

sebuah gempa akan memengaruhi besarnya energi

yang dilepaskan. Semakin besar

magnitude

sebuah gempa, maka energi yang

dilepaskan juga semakin besar. Akibatnya, kerusakan yang terjadi juga semakin

besar. Berdasarkan besar

magnitude

dan kerusakan yang ditimbulkan, gempa

dikategorikan seperti pada Tabel 5.1.

Tabel 5.1.

Kategori gempa berdasarkan besarnya magnitude

Stasiun

Pengamatan 1

Stasiun

Pengamatan 3

Episentrum

Gempa

Stasiun

Pengamatan 2

114

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

dan kerusakan yang ditimbulkan

Magnitude

Deskripsi

Efek Gempa Bumi

Di bawah 2,0

Mikro

Tidak terasa

2,0 - 2,9

Minor

Biasanya tidak terasa, tetapi tercatat

3,0 - 3,9

Minor

Sering terasa, tetapi jarang menyebabkan kerusakan. Dirasakan

oleh masyarakat di sekitar pusat gempa. Lampu gantung mulai

goyang.

4,0 - 4,9

Ringan

Terasa sekali getarannya di dalam ruangan. Jendela bergetar,

permukaan air beriak-riak, pintu terbuka-tertutup sendiri.

5,0 - 5,9

Sedang

Menyebabkan kerusakan pada bangunan yang lemah. Sangat

sulit untuk berdiri tegak. Kaca pecah, dinding yang lemah

runtuh, dan permukaan air di daratan membentuk gelombang

air.

6,0 - 6,9

Kuat

Menyebabkan kerusakan dalam range area 160 km. Batu

runtuh bersama-sama, runtuhnya bangunan bertingkat tinggi,

robohnya bangunan lemah, retakan di dalam tanah.

7,0 - 7,9

Major

Menyebabkan kerusakan yang sangat serius pada area yang luas.

Seperti tanah longsor, jembatan roboh, bendungan rusak dan

hancur. Beberapa bangunan tetap, keretakan besar ditana, rel

kereta api rusak.

8,0 - 8,9

Great

Menyebabkan kerusakan yang sangat serius dalam radius seratus

kilometer wilayah gempa.

9,0 - 9,9

Great

Menyebabkan kehancuran dalam radius ratusan kilometer.

10,0+

Massive

Belum pernah tercatat. Luas wilayah kehancuran sangat luas.

Sumber: http://blog.abimayu.com/

Bacalah berita berikut.

Gempa 5,1 Skala Richter Goyang Lombok Utara (NTB)

Liputan6.com, Jakarta - Gempa 5,1 Skala Richter (SR) menggoyang

Lombok Utara, Nusa Tenggara Barat (NTB), Senin dinihari. Hal itu

diinformasikan Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG).

“Gempa terjadi pada pukul 00.45 WIB,” tulis situs BMKG yang dikutip

Liputan6.com, Jakarta, Senin (5/10/2015).

Penerapan Konsep

115

Ilmu Pengetahuan Alam

Gempa berada pada lokasi dengan koordinat 7,82 derajat Lintang

Selatan (LS) – 116,99 derajat Bujur Timur (BT) dengan kedalaman pusat

gempa 323 km.

Gempa itu berada pada 80 km Timur Laut Lombok Utara, 112 km Timur

Laut Sumbawa Barat, NTB dan 1.144 km Tenggara Jakarta.

BMKG menegaskan, gempa ini tidak berpotensi menimbulkan

ancaman tsunami.

Analisis

1.

B

erdasarkan berita di atas, identifikasi besarnya magnitude gempa,

kategori, serta efek dari gempa tersebut.

2.

Dimanak

ah letak hiposentrum dan episentrum gempa tersebut?

Sumber: http://blog.abimayu.com/

Sebagian besar kerusakan akibat gempa Bumi diakibatkan oleh gelombang

yang merambat di permukaan Bumi. Bangunan serta jalan raya dapat rusak. Ketika

gempa terjadi di dasar laut, gerakan lempeng tersebut akan mendorong air laut ke

atas, sehingga timbul gelombang yang besar dan kuat. Gelombang air laut dapat

mengalir ratusan kilometer ke segala arah dari episentrum. Gelombang air laut

ini disebut

tsunami.

Pusat gelombang tsunami adalah episentrum yang berada

di laut yang jauh dari pantai. Ketinggian gelombang tsunami di tengah lautan,

hanya sekitar 1 meter. Namun, gelombang tersebut dapat merambat dengan

kecepatan 500-1.000 km/jam. Ketika mendekati pantai, kecepatan gelombang

tsunami menurun hingga sekitar 30 km/jam. Akan tetapi, tinggi gelombang

tsunami di dekat pantai meningkat hingga puluhan meter. Sebelum gelombang

tsunami sampai di pantai, air laut yang ada di pantai surut seketika. Hal tersebut

merupakan pertanda bahaya akan terjadi gelombang tsunami. Proses terjadinya

gelombang tsunami dapat dilihat pada Gambar 5.34 berikut.

116

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: fst.undip.ac.id

Gambar 5.34 Proses terjadinya gelombang tsunami

1)

P

engurangan Risiko Bencana

Kamu telah belajar tentang gempa dan bagaimana kerusakan yang

ditimbulkannya. Selain kerusakan bangunan dan benda-benda di dalamnya,

gempa juga menyebabkan kematian. Dalam beberapa kejadian, seperti di Iran,

korban meninggal akibat gempa sampai mencapai 50.000 jiwa. Jika dijumlahkan

seluruhnya, gempa Bumi mengakibatkan kematian mencapai jutaan jiwa.

Beberapa catatan gempa kuat yang terjadi pada tahun 1989-2003 disajikan pada

Tabel 5.2.

Gempa lain yang menimbulkan tsunami juga memakan korban yang

sangat banyak. Salah satu tsunami yang terjadi adalah tsunami tahun 2004 yang

menerjang 14 negara termasuk Indonesia, tepatnya di Aceh dan Sumatra Utara.

Gelombang tsunami ini menewaskan lebih dari 230.000 jiwa.

dalam bahasa Jepang

Penurunan pada

permukaan laut

Permukaan laut

Gelombang raksasa

Celah diciptakan oleh

gempa bawah laut,

terisap dalam air sampai

pada tetes permukaan

laut

Getaran bawah air tersebar di antara jarak

125-250 km, menciptakan gelombang

dengan kecepatan 500 km/jam

Gelombang besar

sampai mencapai

pantai

10

0

-10

m

10

0

-10

m

10

0

-10

m

117

Ilmu Pengetahuan Alam

Tabel 5.2.

Data kejadian gempa dan jumlah korban tahun 1989-2003

Tahun

Negara

Kekuatan

Korban yang Meninggal

1989

Loma Prieta, CA

7,1

62

1990

Iran

7,7

50.000

1993

Guam

8,1

none

1993

Maharashtra, India

6,4

30.000

1994

Northridge, CA

6,7

61

1995

Kobe, Japan

6,8

5.378

1999

Taiwan

7,7

2.400

2000

Indonesia

7,9

103

2001

India

7,7

20.000

2003

Iran

6,6

30.000

Sumber:

Jumlah korban jiwa saat gempa terjadi dapat dikurangi, setidaknya memulai

dengan menyelamatkan diri sendiri. Banyak cara untuk mengurangi risiko

kematian dan kerusakan saat gempa. Hal pertama yang harus kamu lakukan

adalah mempelajari sejarah gempa Bumi di daerah dimana kamu berada. Jika

kamu mengetahui di daerah tersebut sering terjadi gempa sebelumnya, maka

kamu dapat mempersiapkan diri karena memiliki risiko yang lebih tinggi untuk

terjadi gempa lagi.

Indonesia merupakan salah satu daerah yang sering mengalami gempa Bumi.

Seperti yang kamu ketahui dari media massa bahwa dalam setahun Indonesia

diguncang gempa sebanyak 8.000 kali, baik gempa kecil maupun gempa dengan

kekuatan yang besar. Untuk itu, apa yang harus kamu lakukan untuk meminimalisir

kerusakan akibat gempa? Untuk memahami hal ini lebih jauh, coba lakukan diskusi

berikut.

Diskusi Ilmiah

Permasalahan:

Mengapa di Indonesia sering terjadi gempa Bumi?

Lakukan kajian pustaka, baik dari buku maupun internet terkait

permasalahan di atas. Kemudian diskusikan hasil temuanmu dengan

teman-temanmu. Buatlah suatu jawaban ilmiah dari pertanyaan di atas.

118

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Tindakan untuk mengurangi risiko kerusakan maupun korban jiwa dapat

kamu lakukan sebelum, saat, dan sesudah gempa berlangsung. Namun, hal yang

terpenting adalah kamu harus belajar terlebih dahulu apa yang disebut dengan

gempa Bumi. Kamu juga harus memerhatikan lingkungan tempat kamu berada.

Dengan demikian, ketika terjadi gempa kamu dapat mengetahui tempat yang

paling aman untuk berlindung. Selain itu, untuk mengurangi risikoakibat dari

gempa Bumi kamu harus mempelajari beberapa keterampilan. Misalnya, belajar

melakukan P3K dan menggunakan alat pemadam kebakaran. Kamu juga sebaiknya

menyimpan nomor darurat yang dapat dihubungi saat terjadi gempa, seperti

ambulans, pemadam kebakaran, tim SAR, dan lain-lain. Secara garis besar tindakan

tanggap sebelum terjadi gempa seperti diilustrasikan pada Gambar 5.35.

Negara kita merupakan

salah satu negara yang pa-

ling sering terjadi gempa.

Oleh karena itu, kamu harus

mempersiapkan diri untuk

mengurangi kerugian akibat

gempa. Usaha tersebut da-

pat dimulai dari rumahmu

masing-masing. Kamu ha-

rus memastikan apakah ru-

mahmu cukup aman dari

bahaya akibat gempa Bumi,

seperti tanah longsor. Kamu

juga dapat merenovasi ru-

mahmu agar tahan gempa.

Salah satu teknologi yang

digunakan untuk mengurangi

kerusakan saat gempa adalah

rekayasa bangunan tahan

gempa. Bangunan ini dapat

menahan kekuatan getaran

yang dihasilkan gempa, se-

hingga mengurangi kerusakan yang terjadi. Saat ini banyak gedung yang berdiri di

atas pondasi yang tersusun atas baja dan karet. Selain itu, penataan struktur bangunan

juga direkayasa sedemikian rupa agar tahan gempa. Dengan demikian, bangunan

tahan gempa tersebut dapat menahan getaran gempa Bumi dan mengurangi risiko

kerusakan dan kematian penghuni di dalamnya.

Sumber: inatews.bmkg.go.id

Gambar 5.35. Tindakan tanggap sebelum gempa Bumi terjadi

Merenovasi rumah agar

tahan gempa

Meletakkan benda berat dan mudah

pecah dibagian bawah

Cek kestabilan benda

yang menggantung

Pelajari lingkungan

sekitar kita

Selalu sedia P3K, senter, dan makanan

sebagai persediaan darurat.

119

Ilmu Pengetahuan Alam

Untuk mengurangi kerusakan harta

benda yang ada di rumah kita akibat gempa

kita harus menataan barang-barang yang

ada di rumah. Akan lebih baik jika kita

memastikan bahwa perabotan rumah seperti

lemari, cabinet, dan lain-lain tidak roboh

saat terjadi gempa. Selain itu, kita juga harus

memastikan benda-benda yang tergantung

di rumah agar tidak mudah jatuh saat terjadi

gempa. Kita juga bisa menyimpan barang-

barang yang berat dan mudah pecah berada

di bagian bawah lemari atau rak. Pastikan kita

mematikan listrik, air, dan gas ketika tidak

digunakan. Serta, selalu sediakan kotak P3K,

senter, dan makanan sebagai perlengkapan

darurat jika terjadi gempa.

Gempa merupakan salah satu bencana

yang dapat terjadi setiap saat. Ada kalanya

gempa datang di saat kamu di sekolah, saat

kamu bermain, atau di saat kamu berlibur

di pantai. Untuk menyelamatkan diri dari

bahaya gempa, kamu dapat melakukan

tindakan berikut sesuai tempatmu berada.

Hal yang paling utama yang harus dilakukan

adalah tetap tenang saat terjadi gempa. Jika

kamu panik terhadap situasi yang dialami,

pikiranmu tidak akan jernih dan tidak tahu

harus berbuat apa.

Jika kamu berada dalam ruangan saat

terjadi gempa, carilah tempat berlindung

yang kuat dan mampu menahan reruntuhan seperti di bawah meja atau tempat

tidur. Jika tidak ada tempat berlindung, kamu dapat menggunakan bantal atau

benda lainnya untuk melindungi kepala. Akan lebih aman jika kamu menjauhi

lemari, rak buku, dan jendela. Selain itu, kamu harus berhati-hati terhadap atap

yang mungkin runtuh, benda yang tergantung, dan sebagainya.

Sumber: inatews.bmkg.go.id

Gambar 5.36 Tindakan yang harus dilakukan

ketika gempa terjadi

Jika di pegunungan,

menjauh dari daerah

yang rawan longsor

Menjauh dari pantai,

karena berpotensi

tsunami

Jika dalam kendaraan,

keluar dan cari tempat

terbuka

Ketika dalam ruangan,

cari perlindungan dari

reruntuhan

Ketika diluar ruangan,

tetaplah diluar ruangan dan

menjauh dari bangunan

atau benda lain yang

berpotensi runtuh

120

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Ketika kamu sedang berada di

luar ruangan saat gempa, kamu dapat

mencari ruang terbuka yang jauh dari

gedung tinggi, tebing terjal, tiang

listrik, papan reklame, atau pepohonan

yang besar. Jika tidak ada ruang

terbuka, tetaplah di luar ruangan.

Pastikan tempatmu aman dari re-

runtuhan benda-benda yang ada di

sekitarnya. Jika kamu sedang berada

di pantai, kamu dapat menjauhi pantai

untuk menghindari bahaya tsunami

akibat gempa. Apabila terjadi gempa

di daerah pegunungan, kamu dapat

mencari tempat yang aman dari tanah

longsor akibat dari gempa tersebut.

Gempa Bumi juga dapat terja-

di saat kamu di dalam perjalanan

menuju suatu tempat. Apabila gempa

terjadi saat kamu di dalam kendaraan,

kamu harus segera menghentikan dan

keluar dari kendaraan. Akan tetapi,

jangan menghentikan kendaraan di

jalan layang atau jembatan. Gunakan

rem tangan jika kendaraan kita berada

di jalan yang miring. Hal tersebut

mencegah kendaraanmu tergelincir

dan menimpa kendaraan lain.

Jika gempa telah berhenti, ma-

ka hal-hal selanjutnya yang harus

dilakukan adalah menuju titik eva-

kuasi. Titik evakuasi merupakan

daerah aman dan di titik evakuasi

biasanya bantuan baik materi mau-

pun medis dikumpulkan.

Sumber: inatews.bmkg.go.id

Gambar 5.37 Tindakan yang harus dilakukan setelah

gempa

Keluar ruangan dengan teratur

Perhatikan lingkungan sekitar, apakah

terjadi kebakaran, gas bocor, atau

korsleting listrik

Jangan berjalan di daerah gempa,

karena ada kemungkinan reruntuhan

menimpamu

Jangan memasuki rumah yang

telah terkena gempa

Mengisi angket dari instansi

terkait

Mengikuti informasi terkait

gempa yang terjadi

Selalu berdoa kepada Tuhan Yang

Maha Esa

121

Ilmu Pengetahuan Alam

Apabila kamu terjebak dalam bangunan atau reruntuhan, kamu dapat

menyingkirkan reruntuhan terlebih dahulu. Tutuplah mulut dan hidungmu

dengan kain atau masker agar aman dari debu reruntuhan. Kemudian kamu

harus memeriksa adakah yang terluka, lakukan dengan P3K jika ada yang terluka.

Selain itu, kamu juga harus memeriksa lingkungan sekitarmu. Hal-hal yang perlu

diperiksa, antara lain kebakaran, gas bocor, korsleting listrik, saluran air, serta

jangan pernah menyalakan api dalam ruangan. Gunakan telepon untuk meminta

pertolongan darurat. Jika telepon tidak berfungsi, kamu dapat menggunakan

benda yang ada di sekitar untuk memberi sinyal kepada orang lain. Misalnya

membunyikan kentongan. Langkah selanjutnya adalah keluar ruangan dengan

tenang dan tertib.

Jika kamu berada di luar ruangan saat gempa, jangan memasuki bangunan

setelah gempa. Karena ada kemungkinan bangunan tersebut dapat runtuh. Selain

itu, kamu juga harus memerhatikan situasi lingkungan sekitarmu. Sebaiknya,

kamu tidak berada di daerah sekitar gempa karena kemungkinan bahaya akibat

gempa masih ada. Misalnya reruntuhan bangunan. Apabila kamu berada di pantai

atau di daerah pesisir, perhatikan kondisi air laut setelah gempa. Jika air laut tiba-

tiba surut dalam sesaat, segeralah menjauh dari pantai sejauh mungkin karena

adanya kemungkinan gelombang tsunami akan terjadi.

Selain itu, hendaknya kamu juga terus mengikuti informasi terkait gempa

Bumi yang terjadi. Dengan mengikuti informasi tersebut, kamu akan mengetahui

apakah akan ada gempa susulan atau gempa tersebut berpotensi menimbulkan

tsunami. Ada kalanya kamu juga harus mengisi angket dari instansi terkait. Hal

tersebut bertujuan untuk mengetahui besar kerusakan akibat gempa, sehingga

instansi terkait dapat memberikan bantuan dengan efektif. Sangat penting untuk

terus berdoa kepada Tuhan Yang Maha Esa demi keselamatan kita bersama.

b)

G

unung Berapi

Pada bagian sebelumnya kamu telah mempelajari bahwa gelembung udara

pada air mendidih dapat naik ke permukaan karena memiliki massa jenis yang lebih

kecil. Sama halnya dengan air mendidih, batuan cair atau magma juga bergerak

ke permukaan karena memiliki massa jenis yang lebih kecil dari batuan yang ada

di sekitarnya. Naiknya magma ke permukaan menyebabkan erupsi. Erupsi terjadi

pada

gunung berapi

. Magma yang keluar dan mengalir di permukaan Bumi

saat terjadi erupsi disebut lava

.

Gunung berapi memiliki lubang yang berbentuk

melingkar di daerah puncaknya yang disebut

kawah.

Saat erupsi terjadi, magma

dan material lainnya dimuntahkan melalui kawah gunung berapi.

122

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Ketika erupsi gunung berapi (gunung meletus) terjadi, lava dan beberapa

material dimuntahkan hingga ribuan meter kubik (m

3

) ke udara. Partikel-partikel

dari material dan lava yang mendingin akan terlontar ke atas, kemudian berjatuhan

dari langit. Fenomena ini yang disebut hujan debu vulkanik

(tephra).

Beberapa gunung

berapi terbentuk karena

tabrakan dua lempeng.

Proses tersebut akan

menghasilkan serangkaian

gunung berapi. Hal ini

seperti yang telah kamu

pelajari sebelumnya. Jika

terdapat dua lempeng

yang bertabrakan, maka

lempeng yang memiliki

massa jenis yang lebih

besar akan menekuk ke

bawah lempeng yang

massa jenisnya lebih

rendah. Ketika sebuah

lempeng menekuk dibawa

lempeng lainnya, maka

batuan pada lempeng yang menekuk akan melebur menjadi magma. Magma

tersebut akan naik menuju permukaan karena perbedaan massa jenis, seperti

pada Gambar 5.38.

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, aktivitas lempeng dapat membentuk

serangkaian gunung api. Salah satu rangkaian gunung api yang dikenal adalah

cincin api pasifik

(ring of fire).

Cincin api pasifik merupakan pusat gempa dan

rangkaian gunung berapi di sekitar samudra Pasifik (Gambar 5.39). Hampir 90%

pusat gempa berada di sepanjang cincin api Pasifik. Rangkaian gunung berapi

diilustrasikan dengan titik merah pada Gambar 5.39.

Berdasarkan gambar tersebut, ternyata Indonesia terletak di dalam cincin

api pasifik. Akibatnya, di Indonesia banyak terbentuk gunung api. Hal tersebut

dikarenakan letak Indonesia berada di jalur pertemuan lempeng Eurasia dan Indo-

Australia. Gunung api tersebut membentuk sebuah barisan yang membentang

dari bagian barat hingga timur Indonesia. Rangkaian gunung berapi membentang

dari pulau Sumatra, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Sulawesi hingga kepulauan Maluku,

seperti terlihat pada gambar 5.40.

Sumber: historyofuniverse.com

Gambar 5.38. Proses pembentukan gunung berapi

kerak kontinental

Munculnya

batu meleleh

lempeng

Kerak Samudra

Laut

123

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: bbc.co.uk

Gambar 5.39. Cincin api pasifik yang mengitari samudra Pasifik. Keberadaan gunung berapi ditandai dengan

titik merah

Sumber: wikipedia.org

Gambar 5.40. Persebaran gunung api di Indonesia

124

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Indonesia memiliki sekitar 150 gunung berapi, baik yang aktif maupun yang

dorman (tidur). Gunung api aktif merupakan gunung api yang memiliki aktivitas

vulkanik yang tinggi dan meletus dalam jangka waktu yang pendek. Salah satu

contohnya adalah gunung Merapi. Sejak tahun 1000 M, gunung Merapi telah

meletus sebanyak 80 kali. Gunung api dorman adalah gunung api yang tidak

terdapat aktivitas vulkaniknya dalam waktu yang lama. Akan tetapi, gunung

tersebut dapat meletus sewaktu-waktu. Salah satu gunung api dorman di Indone-

sia adalah gunung Sinabung yang hingga September 2015 erupsinya belum

selesai. Gunung Sinabung terakhir kali meletus pada tahun 1600, kemudian tiba-

tiba aktif lagi pada tahun 2010 dan meletus kembali pada tahun 2013.

Erupsi merupakan keluarnya magma dan material lainnya dari dalam Bumi

oleh letusan gunung berapi. Namun, istilah erupsi di masyarakat lebih dikenal

dengan gunung meletus. Letusan gunung api akan memuntahkan material

dengan kekuatan yang dahsyat dan lava pijar maupun lahar dingin yang keluar

akan menyapu segala sesuatu yang dilewatinya. Akibatnya, letusan gunung berapi

dapat mengakibatkan kerusakan yang sangat besar.

Erupsi disebabkan oleh tekanan gas yang kuat dari dalam Bumi yang terus

menerus mendorong magma (Gambar 5.41a). Dengan demikian, magma akan

terus naik menuju ke permukaan. Dalam perjalanannya, magma yang memiliki

suhu hingga 1200

o

C akan melelehkan batuan di sekitarnya. Akibatnya, terjadilah

penumpukan magma (Gambar 41b). Tekanan udara yang berasal dari dalam

Bumi lambat laun semakin besar, sehingga tersimpan energi yang besar untuk

mendorong magma keluar. Jika litosfer yang berada di atas magma tidak mampu

menahan tekanan dari dalam Bumi, maka terjadilah erupsi (Gambar 5.41c).

Magma dan material lainnya dimuntahkan melalui kawah gunung api. Energi

yang tersimpan tersebut dilepaskan dalam bentuk ledakan dan semburan yang

kuat saat erupsi. Proses tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.41.

125

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber: mountmerapi.net

Gambar 5.41. Proses erupsi

Bukalah link berikut untuk mempelajari proses erupsi.

http://news.bbc.co.uk/cbbcnews/hi/static/guides/volcanoes/swf/

volcano_ani_guide_1.swf

Diskusikanlah dengan temanmu, bagaimana erupsi pada gunung api

yang dorman dan identifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi erupsi

pada gunung yang dorman?

Ayo Berdiskusi

Material yang dikeluarkan saat letusan gunung berapi meliputi material padat,

cair, dan gas. Letusan gunung berapi akan mengeluarkan material padatan berupa

batuan dan mineral dari dalam Bumi. Hasil lainnya dari letusan gunung api adalah

lava dan lahar. Lahar merupakan lava yang telah bercampur dengan batuan, air,

dan material lainnya. Selain itu, letusan gunung berapi juga menghasilkan gas

beracun, yakni Hidrogen Sulfida (H

2

S), Sulfur dioksida (SO

2

), dan Nitrogen dioksida

(NO

2

).

Selain material tersebut, letusan gunung berapi juga menghasilkan awan

panas (aliran piroklastik) atau yang dikenal oleh masyarakat dengan nama

“wedhus gembel”

. Awan panas merupakan hasil letusan seperti awan yang

mengalir bergulung. Awan panas terdiri atas batuan pijar, gas panas, serta

material lainnya. Awan panas memiliki suhu yang mencapai 700

o

C. Awan panas

ini mengalir menuruni lereng gunung api dengan kecepatan mencapai 200 km/

jam. Perhatikan Gambar 5.42.

(a)

(b)

(c)

126

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: jogja.co

Gambar 5.42 Awan panas pada letusan gunung Merapi

Letusan gunung berapi memiliki daya penghancur yang besar. Material

berbahaya seperti lahar dan abu vulkanik dapat merusak segala sesuatu yang

dilewatinya. Lava pijar yang keluar saat erupsi juga dapat menyebabkan hutan

di sekitar gunung terbakar. Hal ini akan mengancam ekosistem alami di hutan

tersebut. Selain itu, suhu tinggi awan panas yang mengalir menuruni bukit dapat

merusak ekosistem serta membunuh makhluk hidup. Gas beracun dan hujan

debu akibat gunung meletus juga dapat mencemari udara dan mengganggu

pernapasan.

Kamu perlu mengetahui bahwa letusan gunung berapi sangat berbahaya

bagi kita. Hampir tidak mungkin menghindari kerusakan saat terjadi gunung

meletus. Untuk mempermudah membaca aktivitas gunung api dan proses

evakuasi, dibuatlah tingkatan isyarat atau status gunung berapi. Badan geologi

Kementerian Energi dan Sumber Daya Manusia (ESDM) membedakan status

gunung api menjadi empat (4) tingkatan. Level terendah adalah status NORMAL

dengan warna isyarat hijau. Tingkatan level paling tinggi adalah status AWAS

dengan isyarat warna merah. Secara lengkap, deskripsi status gunung api dapat

dilihat pada Tabel 5.3.

TABEL 5.3.

Tingkatan status gunung berapi menurut Badan Geologi Kementerian ESDM

Status

Makna

Tindakan

AWAS

•

Menandakan gunung berapi yang segera atau

sedang meletus atau ada keadaan kritis yang

menimbulkan bencana

•

Letusan pembukaan dimulai dengan debu dan

asap

•

Letusan berpeluang terjadi dalam waktu 24 jam

•

Wilayah yang terancam

bahaya direkomendasikan

untuk dikosongkan

•

Koordinasi dilakukan

secara harian

•

Piket penuh

127

Ilmu Pengetahuan Alam

SIAGA

•

Menandakan gunung berapi yang sedang

bergerak ke arah letusan atau menimbulkan

bencana

•

Peningkatan intansif kegiatan seismik

•

Semua data menunjukkan bahwa aktivitas dapat

segera berlanjut ke letusan atau menuju pada

keadaan yang dapat menimbulkan bencana

•

Jika tren peningkatan berlanjut, letusan dapat

terjadi dalam waktu 2 minggu

•

Sosialisasi di wilayah

terancam

•

Penyiapan secara darurat

•

Koordinasi harian

•

Piket penuh

WASPADA

•

Ada aktivitas apapun bentuknya

•

Terdapat kenaikan aktivitas di atas level normal

•

Peningkatan aktivitas seismik dan kejadian

vulkanis lainnya

•

Sedikit perubahan aktivitas yang diakibatkan oleh

aktivitas magma, tektonik, dan hidrotermal

•

Penyuluhan/sosialisasi

•

Penilaian bahaya

•

Pengecekan sarana

•

Pelaksanaan tiket terbatas

NORMAL

•

Tidak ada gejala aktivitas tekanan magma

•

Level aktivitas dasar

•

Pengamatan rutin

•

Survey dan penyelidikan

Sumber:pbs.twimg.com

Jika kamu tinggal di daerah dekat gunung api, maka kamu harus dapat

membaca alam sebagai pertanda gunung tersebut akan meletus. Gunung api

yang akan meletus memiliki tanda-tanda yang dapat kamu pelajari. Di daerah

sekitar gunung api yang akan meletus akan memiliki suhu yang terus meningkat.

Akibatnya, air dari sumber air pegunungan menjadi hangat dan beberapa sumber

air dapat mengering. Suhu di daerah pegunungan berapi yang terus meningkat

akan menyebabkan tumbuhan yang hidup di daerah tersebut layu. Gunung yang

akan meletus juga menimbulkan suara gemuruh.

Selain itu, gempa kecil yang terjadi terus menerus di sekitar gunung api

juga merupakan tanda bahwa gunung tersebut akan meletus. Kita juga dapat

memprediksi bahwa gunung api akan meletus dengan melihat perilaku hewan

yang tinggal di gunung. Jika hewan yang tinggal di atas pegunungan mulai

bermigrasi turun gunung, maka itu merupakan pertanda bahwa gunung

akan meletus. Jika kita sudah mengetahui gunung api akan meletus, langkah

selanjutnya yang harus dilakukan adalah mengungsi ke tempat yang aman atau

ke titik evakuasi.

Selain pertanda alam di atas, kamu juga harus mengikuti arahan dari Pusat

Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) terkait aktivitas gunung api.

PVMBG terdapat di masing-masing gunung berapi. Dengan mengetahui status

gunung api, kamu akan mengetahui tindakan apa yang harus dilakukan. Kamu juga

hendaknya mempersiapkan peralatan dan dukungan logistik untuk mengungsi

128

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

saat terjadi letusan. Kamu juga harus mengetahui di mana pos evakuasi dan

bagaimana jalur evakuasi yang telah disiapkan pihak terkait. Pastikan kamu telah

berada di pos evakuasi sebelum gunung tersebut meletus dan mengikuti arahan

dari pihak terkait untuk mengurangi bahaya akibat letusan.

Bagi penduduk yang bertempat tinggal jauh di lereng gunung, ada kalanya

badan penanggulangan bencana merekomendasikan mengungsi saat terjadi

letusan. Hal ini karena dampak letusan melebihi perkiraan para ahli. Selama

proses evakuasi kamu harus menghindari jalan yang berada dekat dengan sungai.

Karena sungai berpotensi akan dilalui oleh lahar dingin. Selain itu, kamu juga harus

menggunakan masker, sapu tangan, atau kain untuk melindungi pernapasan dari

debu vulkanik. Secara garis besar tindakan siaga bencana gunung meletus seperti

terlihat pada Gambar 5.43 berikut.

Sumber:

http://ringgapridiatama94.blogspot.co.id/

Gambar 5.43 Tindakan siaga bencana gunung meletus

Proses evakuasi dapat dilakukan secara individu maupun kelompok sesuai

arahan pihak terkait, seperti badan penanggulangan bencana. Selalu

update

informasi tentang status gunung api. Dengan demikian, kamu dapat melakukan

persiapan dan tindakan yang tepat untuk proses evakuasi. Secara lengkap, berikut

129

Ilmu Pengetahuan Alam

tindakan yang harus dilakukan sesuai dengan status gunung berapi.

Sumber: mountmerapi.net

Gambar 5.44. Tindakan evakuasi sesuai status gunung berapi

Ketika letusan gunung berapi telah usai, ada kalanya kita belum boleh kembali

ke rumah. Apabila hal itu terjadi, kita harus memerhatikan persediaan makanan

dan lain-lainnya mencukupi untuk tinggal lebih lama di pos evakuasi. Selain itu,

kita juga hendaknya mengikuti perkembangan informasi terkait status gunung

berapi maupun bahaya lainnya akibat letusan. Seperti banjir lahar dingin. Hal

lainnya yang penting adalah terus mengikuti arahan dari pihak berwenang.

Jika kita berada di daerah yang terkena hujan debu vulkanik, lebih baik tetap

di dalam ruangan hingga hujan debu mereda. Apabila berada di luar ruangan,

kita harus mencari tempat berlindung. Misalnya di gedung atau mobil. Kita juga

hendaknya memakai masker, sapu tangan, atau kain untuk menutup mulut dan

hidung. Hal tersebut bertujuan agar debu vulkanik tidak mengganggu pernapas-

an. Jika kita menggunakan lensa kontak, maka harus melepaskannya. Karena debu

dapat menempel pada lensa kontak tersebut dan akan merusak mata. Dengan

Pelajari dan pahami:

•

Jenis-jenis bahaya sungai

•

Prosedur tanggap bencana sungai

•

Prosedur evakuasi

•

Siapkan tas cangking dan bekal darurat

•

Ketahui jalur evakuasi dan titik kumpul

•

Ketahui pimpinan kelompok evakuasi

•

Ketahui keberadaan keluarga

•

Perhatikan pengumuman pemimpin kelompok

•

kumpulkan anggota keluarga lansia, wanita, anak-

anak mulai menuju titik kumpul

•

perhatikan komando

•

tetap tenang dan siaga

Pelajari dan pahami:

•

Jarak rumah dan sungai

•

Menerapkan pola rumah ramah banjir

•

Siapkan penerangan darurat

•

Pindahkan barang ke tempat lebih tinggi

•

Selamatkan binatang peliharaan

•

Simpan barang-barang elektronik yang tidak

diperlukan

•

Siapkan/pindahkan kendaraan untuk evakuasi

•

Mulai mengunci pintu dan jendela

•

Memastikan gas dan listrik

•

Cabuk sekring listrik

•

Tertib dan tenang mengikuti komando

ketua kelompok

•

Bentuk tim siaga bencana di setiap RW

•

Pasang peta jalur petunjuk evakuasi

•

Pelajari dan pahami jalur komando, tugas, dan

tanggung jawab masing-masing

•

Siapkan perlengkapan tanggung bencana tiap

kelompok

•

Latihan secara teratur

•

Kerja kelompok mulai menyiapkan sesuai arahan

•

Jalin komunikasi sesuai tata organisasi tanggap

bencana

•

Pastikan anggota kelompok melaksanakan

persiapan pribadi dan rumah

•

Cek dan siapkan perlengkapan tanggung

bencana

•

Aktifkan titik kumpul

•

Ketua kelompok menyiapkan evakuasi

warga

•

Petugas evakuasi siap diposisi masing-

masing sepanjang jalur evakuasi

•

Ketua kelompok pimpin warga

mengikuti komando, tetap tenang

dan tegas

130

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

demikian, kamu telah berupaya untuk mengurangi risiko bahaya akibat letusan

gunung berapi.

Walaupun efek kerusakan akibat letusan gunung berapi sangat besar, namun

letusan gunung berapi juga memberi dampak positif bagi kita. Tanah yang dilalui

oleh material vulkanik gunung berapi dapat digunakan sebagai lahan pertanian.

Akibat letusan gunung berapi, maka mineral yang berada dalam tanah akan

keluar bersama lahar dingin dan material lainnya. Akibatnya, tanah yang dilalui

lahar dingin atau material lainnya yang mengandung mineral tinggi akan menjadi

tanah yang cukup subur secara alamiah.

Selain itu, letusan berdampak positif bagi bisnis dan perekonomian. Abu

vulkanik hasil letusan gunung berapi dapat dimanfaatkan sebagai campuran

adonan semen bahan bangunan. Selain itu, sisa-sisa letusan juga menghasilkan

bahan tambang yang bernilai tinggi, seperti belerang, pualam, dan lain-lain. Bisnis

pariwisata juga dapat berkembang pasca letusan gunung berapi. Daerah di sekitar

gunung berapi pasca erupsi bisa dijadikan sebagai objek wisata yang menyajikan

suasana khas erupsi gunung berapi. Dengan berkembangnya bisnis tersebut,

lapangan pekerjaan juga semakin terbuka. Kesejahteraan ekonomi masyarakat

sekitar gunung berapi juga meningkat. Untuk memahami tentang erupsi, lakukan

kegiatan berikut.

Erupsi

Tujuan

Mensimulasikan terjadinya erupsi gunung berapi

Alat dan Bahan

1.

Bubur ker

tas dan lem kayu/lem kanji

2.

P

apan triplek 50 x 50 cm

3.

Baskom

4.

C

uka makanan

5.

S

oda kue

6.

D

etergen

7.

P

ewarna kuning atau merah

8.

C

at air warna hijau, kuning, dan cokelat

Ayo Kita Lakukan

131

Ilmu Pengetahuan Alam

Cara Kerja

A.

M

embuat gunung berapi

1.

C

ampurkan bubur kertas dengan lem kayu/tepung kanji yang

telah dilarutkan dengan air panas.

2.

B

entuk adonan menyerupai gunung dan letakkan di atas triplek.

Jangan lupa untuk membuat rongga di tengah gunung dari

puncak hingga dasar.

3.

Bua

t alur pada gunung untuk menambah efek aliran lava, warnai

gunung dengan cat air warna cokelat, daerah kaki gunung

dengan kombinasi warna kuning dan hijau.

B.

M

embuat adonan magma

Campurkan cuka, detergen, dan pewarna dalam baskom hingga

menjadi adonan magma.

C.

M

endemonstrasikan erupsi

1.

M

asukkan soda kue ke dalam rongga yang ada di gunung buatan.

2.

M

asukkan adonan ke dalam rongga gunung buatan.

3.

A

mati apa yang terjadi pada gunug buatan.

Analisis

Apa saja yang dikeluarkan saat gunung buatan erupsi? Coba

identifikasi. Bandingkan hasil identifikasimu dengan teori tentang erupsi

gunung berapi.

C.

Hidrosfer

Perhatikan warna foto Bumi pada

Gambar 5.45 di samping ini. Warna apa

yang dominan pada bola dunia tersebut?

Kita juga dapat mengamati bentuk

3 dimensi Bumi dengan aplikasi

google

earth

atau menggunakan globe. Dari hasil

pengamatan, dapat kita ketahui bahwa

warna biru merupakan warna yang

dominan.

Sumber: bbc.co.uk

Gambar 5.45 Foto Bumi dari satelit milik NASA

132

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Kita dapat melanjutkan pengamatan menggunakan aplikasi

google earth

atau

globe dengan memutar posisi Bumi. Kita akan menemukan bahwa hampir 70%

bagian Bumi berwarna biru. Seolah-olah Bumi terselimuti warna biru. Berdasarkan

fakta tersebut, Bumi juga sering disebut planet biru. Apakah sebenarnya warna

biru itu?

Warna biru menggambarkan perairan yang ada di Bumi. Dengan kata lain,

Bumi yang kita huni diselimuti oleh air, atau yang sering disebut

Hidrosfer

.

Hidrosfer berasal dari kata

hidros

yang berarti air dan

sphaira

yang berarti selimut.

Jadi, hidrosfer merupakan lapisan air yang menyelimuti Bumi. Hidrosfer tidak hanya

meliputi perairan yang luas seperti laut dan samudra. Hidrosfer juga meliputi air di

danau, sungai, air tanah, dan uap air yang ada di udara.

Air sangat penting bagi kehidupan. Hampir setiap elemen kehidupan

memerlukan air untuk melangsungkan kehidupannya. Tumbuhan memerlukan

air untuk berfotosintesis, sedangkan manusia memerlukan air untuk metabolisme

dan memenuhi kebutuhan hidup. Tidak ada makhluk hidup yang dapat hidup

tanpa air.

Jika semua makhluk di Bumi menggunakan air untuk melangsungkan

kehidupannya, apakah air yang ada di Bumi akan berkurang dan habis? Atau jumlah

air akan bertambah karena adanya hujan? Ataukah jumlah air di Bumi tetap?Air

yang ada di Bumi memiliki sebuah siklus yang dinamakan siklus hidrologi atau

siklus air. Siklus hidrologi merupakan sebuah proses daur ulang air secara terus

menerus, seperti pada Gambar 5.46.

Sumber: wikipedia.org

Gambar 5.46. Proses terjadinya siklus air

Cadangan Air di Atmosfer

133

Ilmu Pengetahuan Alam

Siklus air bermula ketika panas Matahari menguapkan air yang ada di laut dan

di permukaan Bumi (

evaporasi

). Uap air tersebut akan berkumpul di angkasa dan

terjadi proses kondensasi (pengembunan) hingga terbentuk awan. Awan tersebut

kemudian akan berjalan sesuai dengan arah embusan angin. Penguapan yang

terjadi setiap hari mengakibatkan uap yang menjadi awan semakin banyak. Jika

awan sudah tidak dapat menampung uap dari evaporasi, maka uap air di awan

akan turun sebagai hujan. Air hujan akan mengisi cadangan air yang berada di

permukaan Bumi. Proses ini berlangsung terus menerus.

Lakukan kajian pustaka lanjutan mengenai siklus air. Setelah me-

lakukan kajian, jawablah pertanyaan berikut. “Apakah air di Bumi ber-

kurang?”

Diskusikan jawabanmu dengan temanmu, jangan lupa untuk menyer-

takan argumenmu mengenai pertanyaan tersebut.

Ayo Berdiskusi

Seperti yang telah kamu pelajari bahwa air memiliki siklus daur ulang yang

berlangsung terus menerus. Dimulai dengan proses evaporasi hingga akhirnya air

jatuh kembali ke Bumi dalam bentuk hujan. Siklus air ini menjaga ketersediaan air

di Bumi. Akan tetapi, curah hujan yang terjadi setiap tahun tidak sama. Ada kalanya

curah hujan rendah (sedikit) dan ada kalanya curah hujan tinggi. Apabila curah

hujan tinggi, simpanan air di permukaan Bumi seperti waduk, danau, atau sungai

meluap, sehingga berpotensi banjir.

Perhatikan Gambar 5.47 di sam-

ping ini. Apakah yang terjadi pada

gambar di samping? Pada gambar

tersebut terlihat bahwa jalanan di

sekitar Monumen Selamat Datang

(Bundaran HI) tergenang air yang

berwarna cokelat. Terlihat pula

mobil yang melintas di jalan juga

terendam air akibat banjir yang

melanda Jakarta beberapa waktu

lalu.

Sumber: http://blogs.swa-jkt.com/

Gambar 5.47 Banjir di Jakarta

134

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Aliran air yang berlebihan hingga meluap ke daratan seperti Gambar 5.48

disebut

banjir

. Banjir berasal dari luapan penyimpanan air, baik itu danau, waduk,

maupun sungai yang tidak mampu menampung jumlah air yang sangat besar.

Ketika penyimpanan air sudah penuh, maka air yang harusnya disalurkan ke

penyimpanan akan meluap ke daratan sehingga membanjiri daerah sekitarnya.

Banjir dapat diakibatkan oleh beberapa hal. P

ertama

, tingginya curah hujan

menjadi salah satu faktor penyebab banjir. Hujan yang terus menerus akan

mengakibatkan danau, bendungan, atau sungai penuh dan tidak sanggup lagi

menampung air yang masuk. Akibatnya, air akan meluap ke daratan di sekitarnya.

K

edua,

sistem pengelolaan

lingkungan yang buruk.

Perhatikan Gambar 5.48. Jika

sungai yang ada di tengah

pemukiman penuh, kemanakah

air akan meluap? Berdasarkan

gambar tersebut kamu dapat

mengetahui bahwa di daerah

tersebut tidak ada tempat

resapan air. Akibatnya, jika

sungai penuh maka air akan

membanjiri pemukiman pen-

duduk.

Dengan terus bertambahnya jumlah penduduk akan berdampak pada me-

ningkatnya kebutuhan tempat tinggal di suatu daerah, sehingga pemukiman di

daerah tersebut semakin meluas. Akibatnya, daerah resapan air akan berkurang

karena permukaan tanah

terlapisi beton dan aspal

yang tidak dapat menyerap

air. Hal tersebut diperparah

oleh penataan bangunan

dan wilayah yang tidak

memerhatikan sistem

pembuangan air. Selain

itu, kurangnya pepohonan

yang dapat menyerap air

juga menjadi penyebab

terjadinya banjir.

Sumber: viva.co.id

Gambar 5.48. Kepadatan pemukiman di Jakarta

Sumber: lipsus.kompas.com

Gambar 5.49 Sampah di sungai Ciliwung

135

Ilmu Pengetahuan Alam

Ketiga,

akibat perilaku manusia. Coba amati sungai yang tersumbat sampah

berikut. Gambar 5.50 merupakan gambar kondisi sungai Ciliwung beberapa waktu

lalu. Apakah air di sungai tersebut akan mengalir dengan lancar? Berdasarkan

gambar tersebut, kamu dapat mengetahui bahwa sampah akan menghambat laju

air di sungai.

Perilaku manusia yang mem-

buang sampah di sungai atau

saluran pembuangan air akan

memicu terjadinya banjir. Sampah

yang dibuang sembarangan akan

menyumbat aliran air di sungai atau

saluran pembuangan. Akibatnya,

ketika hujan air tidak akan mengalir.

Air terus tertimbun di suatu tempat

hingga akhirnya meluap dan

menjadi banjir.

Selain perilaku membuang sampah sembarangan, pembangunan rumah di

bantaran sungai juga dapat memicu banjir. Rumah bantaran sungai dibangun

dengan menggunakan tepian sungai. Akibatnya, lebar sungai akan berkurang dan

daya tampung sungai tersebut juga ikut berkurang. Ketika hujan terjadi, sungai

tidak mampu menampung air dalam jumlah besar. Akhirnya, air akan meluap ke

daerah sekitar.

Banjir yang melanda suatu daerah dapat memberikan dampak yang serius.

Dampak yang ditimbulkan oleh banjir meliputi kerusakan fisik hingga korban jiwa.

Banjir dapat merusak bangunan seperti rumah, gedung, jalan raya, atau jembatan.

Akibatnya, jalur transportasi terputus dan pengiriman bantuan darurat terhambat.

Banjir juga dapat mengon-

taminasi sumber air bersih. Bia-

sanya banjir telah bercampur

dengan lumpur. Apabila banjir

bercampur dengan sumber air

bersih, maka air bersih akan

terkontaminasi. Akibatnya, sumber

air bersih akan menjadi langka.

Selain itu, banjir dapat menjadi

media penyebaran penyakit, se-

perti diare dan penyakit kulit.

Sumber: metro.tempo.co

Gambar 5.50. Pemukiman di Bantaran sungai

Sumber: klikpositif.com

Gambar 5.51. Kerusakan akibat banjir

136

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber:

http://1.bp.blogspot.com/

Gambar 5.52. Tindakan siaga sebelum banjir

Dampak lain dari banjir adalah kerugian ekonomi yang besar. Banjir yang

menimpa daerah pertanian akan mengakibatkan gagal panen dan lahan pertanian

menjadi rusak. Kerusakan fisik yang disebabkan oleh banjir cukup parah. Butuh

biaya yang banyak untuk merenovasi suatu bangunan atau lahan pertanian

hingga dapat berfungsi kembali.

Banjir juga sering memakan banyak korban jiwa. Pada banjir yang terjadi di Jakarta

selama bulan Februari 2015 tercatat hampir 57.000 jiwa menjadi korban (republika.

co.id). Banjir dengan debit air yang besar dapat menenggelamkan seseorang. Selain itu,

banjir dengan arus yang deras juga dapat menghanyutkan seseorang hingga akhirnya

tenggelam dan meninggal.

137

Ilmu Pengetahuan Alam

Agar terhindar dari bahaya banjir, kita harus melakukan tindakan siaga banjir

baik sebelum, saat banjir, maupun setelah banjir. Hal terpenting yang kita lakukan

adalah mempelajari lingkungan rumah kita apakah daerah rawan banjir atau tidak.

Kita juga harus mengenali tanda-tanda datangnya banjir di daerah kita. Selain itu,

kita juga harus mengikuti informasi terkait pengumuman banjir dan letak posko

evakuasi yang disediakan. Dengan demikian, kita dapat menentukan tindakan

yang akan dilakukan. Agar selalu siapkan peralatan P3K. Lebih baik jika kita

memahami keterampilan pertolongan pertama dan tindakan tanggap darurat.

Ketika banjir telah mencapai daerah tempat kita tinggal, kita dapat melakukan

persiapan sebelum air meninggi. Jika muncul tanda-tanda banjir, kita dapat

memindahkan semua peralatan rumah tangga ke dalam rumah di tempat yang

lebih tinggi. Hal tersebut bertujuan agar barang-barang tidak hanyut saat terjadi

banjir. Kita juga hendaknya menyimpan dokumen penting ke dalam wadah yang

kedap air. Misalnya kantong plastik. Selain itu, matikan keran air serta matikan

listrik. Hal ini untuk menghindari bahaya tersengat arus listrik dan korsleting serta

mempersiapkan barang bawaan untuk mengungsi.

Ketika air mulai meninggi, hendaknya kita segera mengungsi. Karena akan

lebih mudah dan lebih aman jika kita mengungsi sebelum air meninggi. Dalam

proses evakuasi, ikuti jalur yang telah ditentukan. Apabila belum ada jalur evakuasi

yang disarankan, maka pilihlah jalur dengan ketinggian yang rendah dan arus air

yang tidak membahayakan. Agar didahulukan anak-anak, orang cacat, dan orang

lanjut usia. Hal yang terpenting saat proses evakuasi adalah tetap tenang, tidak

panik, serta ikuti arahan yang diberikan petugas yang berwenang. Secara lengkap,

tindakan siaga banjir ketika terdapat tanda-tanda banjir seperti dapat dilihat pada

Gambar 5.53.

Pada posko evakuasi, ada beberapa tindakan yang perlu diperhatikan. Jangan

biarkan anak-anak bermain di daerah banjir, karena berisiko hanyut. Selain itu, kita

harus saling membantu sesama pengungsi. Jangan kembali ke rumah sebelum

keadaan benar-benar aman dan ada arahan jelas dari petugas yang berwenang.

Setelah banjir surut, kita dapat kembali ke rumah kita masing-masing. Ketika

sampai di rumah hendaknya kita jangan langsung masuk rumah. Perhatikan

lingkungan sekitar rumahmu. Adakah benda berbahaya atau tidak? Selain itu,

periksa keadaan rumah, seperti tembok dan atap rumah. Hal ini bertujuan untuk

melihat kondisi rumah, apakah berpotensi runtuh atau tidak. Pastikan rumah

cukup aman untuk dimasuki. Selain itu, kita harus memeriksa kabel atau alat

elektronik yang terendam air. Jangan langsung menyalakan listrik, hal ini akan

berpotensi mengakibatkan korsleting. Ketika membersihkan rumah, kita juga

harus berhati-hati jika ada hewan berbahaya di dalam rumah. Secara lengkap

diilustrasikan pada Gambar 5.54.

138

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Sumber: http://1.bp.blogspot.com/

Gambar 5.53 Tindakan yang harus dilakukan saat banjir datang

139

Ilmu Pengetahuan Alam

Sumber:

http://1.bp.blogspot.com/

Gambar 5.54. Tindakan saat di pengungsian banjir dan ketika kembali ke rumah setelah banjir

140

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

Dengan melakukan tindakan siaga banjir di atas, diharapkan kita dapat

selamat dari bencana banjir serta mengurangi kerugian harta benda. Akan tetapi,

tidak semua langkah tersebut dapat dilakukan. Tindakan siaga bencana bersifat

fleksibel, menyesuaikan kondisi dan sumber daya di lingkungan sekitar rumah.

1.

Bumi t

erdiri atas lapisan-lapisan penyusun, baik yang tersusun atas

padat, cair, maupun gas.

2.

S

ecara umum bumi terdiri atas 3 komponen, yakni Atmosfer, Litosfer,

dan Hidrosfer.

3.

A

tmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti Bumi.

4.

A

tmosfer tersusun atas lapisan-lapisan, antara lain Troposfer, Stratos-

fer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.

5.

Udar

a yang ada di atmosfer memiliki sebuah tekanan udara yang

menekan permukaan Bumi.

6.

B

esarnya tekanan udara menurun seiring dengan bertambahnya

ketinggian suatu tempat.

7.

Di a

tmosfer terdapat lapisan ozon yang melindungi Bumi dari radiasi

sinar ultraviolet.

8.

Lit

osfer adalah lapisan bebatuan yang menyelimuti Bumi.

9.

S

alah satu bagian dari litosfer adalah lempeng yang selalu aktif

bergerak.

10.

P

ergerakan lempeng tersebut diakibatkan oleh adanya aliran konveksi

dari inti Bumi.

11.

L

empeng dapat bergerak saling menjauhi maupun saling mendekati.

12.

Ketik

a lempeng bergerak saling menjauhi, maka akan timbul patahan/

sesar.

13.

Jik

a lempeng bergerak saling mendekati dan bertumbukan, maka

akan terjadi subduksi.

14.

S

alah satu efek dari pergerakan lempeng adalah adanya gempa dan

terbentuknya pegunungan berapi.

15.

H

idrosfer merupakan lapisan air yang menyelimuti Bumi.

RANGKUMAN

141

Ilmu Pengetahuan Alam

16.

Hampir 70% bag

ian Bumi terdiri atas air.

17.

A

ir yang ada di Bumi memiliki siklus hidrologi yang merupakan proses

daur ulang air secara terus menerus.

U

JI

KOMPETENSI

A.

P

ilihan ganda

Pilihlah jawaban a, b, c, atau d yang paling tepat.

1.

B

erikut ini yang

bukan

merupakan struktur penyusun Bumi adalah ....

a.

Litosfer

b.

Atmosfer

c.

Kromosfer

d.

Hidrosfer

2.

Lapisan a

tmosfer yang memiliki tekanan paling rendah adalah ....

a.

Troposfer

b.

Mesosfer

c.

Eksosfer

d.

Stratosfer

3.

B

erikut ini yang merupakan fungsi dari lapisan ozon di atmosfer adalah ....

a.

melindung

i Bumi dari cahaya Matahari

b.

melindung

i Bumi dari sinar ultraviolet

c.

menga

tur suhu Bumi

d.

sebagai peman

tul gelombang radio

4.

Susunan Lit

osfer dari dalam hingga ke permukaan Bumi secara berurutan

adalah ....

a.

in

ti dalam, inti luar, mantel Bumi, kerak Bumi

b.

in

ti dalam, inti luar, kerak Bumi, mantel Bumi

c.

in

ti dalam, mantel Bumi, inti luar, kerak Bumi

d.

in

ti dalam, astenosfer, inti luar, kerak Bumi

142

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

5.

Jik

a terdapat dua lempeng yang bertumbukan, maka yang akan terjadi adalah

...

a.

t

erbentuk patahan/sesar

b.

t

erjadi penekukan lempeng, lempeng yang memiliki massa jenis yang

lebih besar menekuk ke bawah lempeng yang massa jenisnya lebih kecil

c.

t

erjadi penekukan lempeng, lempeng yang memiliki massa jenis yang

lebih kecil menekuk ke bawah lempeng yang massa jenisnya lebih besar

d.

tidak t

erjadi apa-apa

Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 6-7

6.

T

anda panah pada gambar di atas menggambarkan aliran konveksi dalam

Bumi yang mengakibatkan pergerakan lempeng. Lempeng bergerak sesuai

dengan aliran konveksi tersebut. Pernyataan berikut yang benar tentang

pergerakan lempeng pada titik A ialah ...

a.

lempeng ber

gerak searah

b.

lempeng ber

gerak saling mendekat dan bertumbukan

c.

lempeng ber

gerak saling menjauh

d.

lempeng tidak ber

gerak

7.

P

ergerakan lempeng jenis yang terjadi pada bagian B adalah ...

a.

divergen

b.

konvergen

c.

transformasi

d.

tidak jadi per

gerakan

Lempeng

Tebal

Litosfer

Sumber:

Inti bagian

tengah

Inti bagian

dalam

143

Ilmu Pengetahuan Alam

Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 8-9

Sumber:

8.

B

erdasarkan gambar di atas, lempeng Indo-Australi dengan lempeng Eurasia

bergerak secara.

a.

konvergen

b.

divergen

c.

transformasi

d.

tidak ber

gerak

9.

P

ergerakan lempeng Indo-Australi dengan lempeng antartika terjadi secara.

a.

konvergen

b.

divergen

c.

transformasi

d.

tidak ber

gerak

144

Kelas VII SMP/MTs

Semester 2

10.

P

erhatikan gambar berikut.

Sebuah pusat gempa tercatat

sejauh 1500 km dari sebuah stasiun

seismik. Keadaan tersebut digambarkan

penyebaran gelombang seismiknya.

Pada gambar tersebut titik H berperan

sebagai pusat gempa, yang disebut... .

a.

episentrum

b

.

hiposen

trum

c.

pa

tahan

d

.

titik pr

imer

B.

Ur

aian

Jawablah soal berikut dengan benar.

1.

Jelask

an proses terjadinya gunung berapi jika dikaitkan dengan pergerakan

lempeng.

Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 2-3

Sumber:

Tekanan (milibar)

Ketinggian (km)

Perubahan Tekanan Udara dengan Ketinggian

Sumber:

145

Ilmu Pengetahuan Alam

2.

Ketingg

ian gunung puncak Himalaya sekitar 10 km di atas permukaan laut,

sedangkan ketinggian puncak Semeru sekitar 4 km. Berapakah kisaran

tekanan udara di kedua puncak tersebut?

3.

Bandingk

an tekanan pada kedua puncak tersebut. Mengapa demikian?

(Diadaptasi dari Snyder, 2005)

Perhatikan gambar berikut untuk menjawab soal nomor 4-5

Durasi waktu (menit)

Jarak menuju epicenter (km)

Gelombang S

pertama

Kurva

gelombang S

Kurva

gelombang P

Gelombang P

pertama

Sumber: Biggs, 2008

4.

S

ebuah gelombang primer tercatat di seismik pada pukul 18.15 dan

gelombang sekunder tercatat pada pukul 18.19. Berapakah kisaran jarak

antara stasiun seismik dengan episentrum gempa?

5.

Jar

ak stasiun gempa dari episentrum sebesar 1000 km. Berapakah perbedaan

waktu datangnya gelombang primer dan sekunder?