NATUNA, – Geologi adalah studi tentang bumi. Secara default ini berarti bahwa geologi adalah topik yang luas, kompleks, dan rumit. Namun “luas, dan rumit” tidak selalu berarti sulit. Banyak orang yang tertarik dengan geologi tidak tahu harus mulai dari mana. Mineral? Batu? Gletser? Gunung berapi? Fosil? Gempa bumi? Banyaknya topik yang tercakup dalam judul “geologi” bisa sangat banyak.
Berasumsi bahwa tinggal di Bumi dan akrab dengan bebatuan, sungai, dan cuaca (hujan, angin, dan matahari) familiar dengan geografi bumi yang sangat mendasar, termasuk benua, lautan, dan pegunungan utama. Geologi penuh dengan istilah dengan makna yang tepat dan informatif.
“Menambahkan Bukti Tektonik Lempeng”: membawa kisah tentang bagaimana ahli geologi awal, Alfred Wegener, mulai berpikir tentang pergerakan lempeng. Dia mengumpulkan bukti untuk mendukung idenya, tetapi butuh waktu bertahun-tahun sebelum ide lempeng tektonik diterima oleh komunitas ilmiah. Ini adalah pengantar yang bagus tentang bagaimana sains benar-benar terjadi, serta ikhtisar teori dasar geologi modern.
“Air: Di Atas dan Di Bawah Tanah”: Jika ingin memulai dengan membaca tentang sesuatu yang dapat dikaitkan, mulailah dengan air yang mengalir. Aliran dan sungai adalah proses geologi yang paling umum di Bumi. Di mana pun tinggal, mungkin pernah menyaksikan aksi aliran air yang memindahkan sedimen atau bebatuan. Bagaimana air mengambil dan membawa partikel, hingga bagaimana sungai mengukir ngarai dan gua. Ini juga mencakup topik air tanah, dari mana sebagian besar air minum berasal.
“Waktu Sebelum Waktu Dimulai: Prakambrium”: Dahulu kala di masa lalu yang dalam, gelap, dan suram di Bumi, terdapat awal kehidupan. Beberapa miliar tahun pertama keberadaan Bumi, mulai dari pembentukannya dari awan gas, hingga dan termasuk bukti awal kehidupan — dalam bentuk jejak fosil yang disebut stromatolit.
Geologi dan ilmu bumi tampaknya memiliki reputasi sebagai mata pelajaran yang mudah, atau setidaknya yang paling sulit dari mata pelajaran sains yang ditawarkan. Mungkin itu karena benda-benda yang diamati dan dipelajari dalam geologi — batuan — dapat dipegang di tangan dan dilihat tanpa mikroskop atau teleskop, dan dapat ditemukan di sekitar, di mana pun berada.
Namun, menjelajahi geologi bukan hanya untuk orang-orang yang ingin menghindari perhitungan fisika yang berat atau laboratorium kimia yang intens. Geologi adalah untuk semua orang. Geologi adalah ilmu tentang planet tempat tinggal — dunia tempat tinggal — dan itulah alasan yang cukup untuk ingin tahu lebih banyak tentangnya. Geologi adalah studi tentang bumi, terbuat dari apa, dan bagaimana bentuknya. Mempelajari geologi berarti mempelajari semua ilmu lainnya, setidaknya sedikit. Aspek kimia, fisika, dan biologi (sekadar beberapa di antaranya) merupakan dasar untuk memahami sistem geologi bumi, baik proses maupun hasilnya.
Menemukan Ilmuwan Batin
Anda sudah menjadi ilmuwan. Mungkin tidak menyadarinya, tetapi hanya dengan melihat sekeliling dan mengajukan pertanyaan Anda berperilaku seperti seorang ilmuwan. Tentu, para ilmuwan menyebut pendekatan mereka dalam bertanya dan menjawab pertanyaan sebagai metode ilmiah, tetapi apa yang dilakukan setiap hari adalah hal yang sama, tanpa nama yang mewah.
Melakukan observasi setiap hari
Pengamatan hanyalah informasi yang dikumpulkan melalui panca indera. Anda tidak dapat menjelajahi dunia tanpa mengumpulkan informasi dari indera dan membuat keputusan berdasarkan informasi tersebut. Pertimbangkan contoh sederhana: Berdiri di penyeberangan, melihat ke dua arah untuk menentukan apakah ada mobil yang datang dan apakah mobil yang mendekat berjalan cukup lambat sehingga Anda dapat menyeberang jalan dengan aman sebelum mobil itu tiba. Anda telah melakukan observasi, mengumpulkan informasi, dan mendasarkan keputusan pada informasi tersebut — persis seperti seorang ilmuwan!
Melompat ke kesimpulan
Anda terus-menerus menggunakan pengamatan yang dikumpulkan untuk menarik kesimpulan tentang berbagai hal. Semakin banyak informasi yang dikumpulkan (semakin banyak pengamatan yang dilakukan), kesimpulan akan semakin solid. Proses yang sama terjadi dalam eksplorasi ilmiah. Ilmuwan mengumpulkan informasi melalui pengamatan, mengembangkan tebakan terpelajar (disebut hipotesis) tentang bagaimana sesuatu bekerja, dan kemudian berusaha menguji tebakan terdidik mereka melalui serangkaian percobaan. Tidak ada ilmuwan yang ingin melompat ke kesimpulan yang salah! Sains yang baik didasarkan pada banyak pengamatan dan diuji dengan baik melalui eksperimen berulang. Penemuan ilmiah terpenting biasanya didasarkan pada tebakan, eksperimen, dan pertanyaan lanjutan dari sejumlah besar ilmuwan.
Dasar geologi adalah pemeriksaan dan studi batuan. Batuan secara harfiah adalah blok bangunan bumi dan fitur-fiturnya (seperti gunung, lembah, dan gunung berapi). Bahan penyusun batuan baik di dalam maupun di permukaan bumi terus menerus berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya dalam jangka waktu yang lama. Siklus ini serta proses pembentukan dan perubahan batuan dapat ditelusuri melalui karakteristik batuan yang dapat diamati yang ditemukan di permukaan bumi saat ini.
Memahami bagaimana batuan terbentuk
Karakteristik batuan seperti bentuk, warna, dan lokasi menceritakan bagaimana dan di mana batuan tersebut terbentuk. Sebagian besar pengetahuan geologi dibangun berdasarkan pemahaman proses dan kondisi pembentukan batuan. Misalnya, beberapa batuan terbentuk di bawah panas dan tekanan yang hebat, jauh di dalam bumi. Batuan lain terbentuk di dasar lautan setelah bertahun-tahun mengalami pemadatan dan sementasi. Tiga jenis batuan dasar adalah:
• Batuan beku: Batuan beku terbentuk sebagai bahan batuan cair, disebut magma atau lava, yang mendingin. Batuan beku paling sering dikaitkan dengan gunung berapi.
• Sedimen: Sebagian besar batuan sedimen terbentuk dari sementasi partikel sedimen yang mengendap di dasar badan air, seperti laut atau danau. (Ada juga beberapa batuan sedimen, yang tidak terbentuk dengan cara ini.
• Metamorfik: Batuan metamorf adalah hasil dari batuan sedimen, batuan beku, atau batuan metamorf lainnya yang ditekan di bawah tekanan yang kuat atau mengalami panas dalam jumlah tinggi (tetapi tidak cukup untuk melelehkannya) yang mengubah komposisi mineralnya.
Setiap batuan memperlihatkan karakteristik yang dihasilkan dari proses spesifik dan kondisi lingkungan (seperti suhu, atau kedalaman air) dari pembentukannya. Dengan cara ini, setiap batu memberikan petunjuk tentang peristiwa yang terjadi di masa lalu Bumi. Memahami masa lalu membantu kita memahami masa kini dan, mungkin, masa depan.
Jatuh melalui siklus batu
Urutan peristiwa yang mengubah batuan dari satu jenis ke jenis lainnya diatur dalam siklus batuan. Ini adalah siklus karena tidak ada awal atau akhir yang nyata. Semua jenis batuan dan berbagai proses bumi yang terjadi termasuk dalam siklus batuan. Siklus ini menjelaskan bagaimana material dipindahkan dan didaur ulang menjadi berbagai bentuk di permukaan bumi (dan tepat di bawahnya). Ketika memiliki pemahaman yang kuat tentang siklus batuan, akan memahami bahwa setiap batuan di permukaan bumi berada dalam fase transformasi yang berbeda, dan bahan yang sama suatu hari mungkin menjadi batuan yang sangat berbeda!
Memetakan Pergerakan Benua
Sebagian besar proses pembentukan batuan dari siklus batuan bergantung pada gaya gerak, panas, atau penguburan. Misalnya, membangun gunung membutuhkan gaya yang diberikan dalam dua arah, mendorong batu ke atas atau melipatnya menjadi satu. Pergerakan jenis ini merupakan akibat dari pergerakan lempeng benua. Gagasan bahwa permukaan bumi dipisahkan menjadi potongan-potongan seperti teka-teki berbeda yang bergerak adalah konsep yang relatif baru dalam ilmu bumi, yang disebut teori lempeng tektonik.
Menyatukan geologi dengan teori lempeng tektonik
Selama beberapa dekade, para ilmuwan bumi mempelajari berbagai bagian bumi tanpa mengetahui bagaimana semua fitur dan proses yang mereka teliti saling terkait. Gagasan tentang pergerakan lempeng muncul di awal studi geologi, tetapi butuh beberapa saat untuk mengumpulkan semua bukti persuasif.
Pada pertengahan abad ke-20, para ilmuwan telah menemukan Punggungan Atlantik Tengah dan mengumpulkan informasi tentang usia batuan dasar laut di seberang punggungan tersebut. Dengan bukti ini mereka mengusulkan teori lempeng tektonik yang menyarankan kerak bumi pecah menjadi potongan-potongan, atau lempengan. Tempat dua lempeng bersentuhan dan berinteraksi disebut batas lempeng. Persis bagaimana lempeng kerak bumi berinteraksi ditentukan oleh jenis gerak dan jenis bahan kerak. Interaksi ini digambarkan sebagai tipe batas lempeng dan meliputi:
• Batas konvergen: Pada batas konvergen, dua lempeng kerak bergerak menuju satu sama lain dan bertemu. Bergantung pada kerapatan lempeng kerak, tumbukan ini membentuk pegunungan, atau menyebabkan subduksi lempeng (artinya satu lempeng berada di bawah lempeng lainnya), menghasilkan gunung berapi.
• Batas divergen: Pada batas lempeng divergen, dua lempeng kerak terpisah atau bergerak terpisah satu sama lain. Batas-batas ini paling sering diamati di sepanjang dasar laut, di mana magma naik di sepanjang batas menciptakan punggungan di tengah samudra, tetapi juga dapat terjadi di benua, seperti di lembah keretakan Afrika.
• Batas transformasi: Pada batas transformasi, kedua lempeng tidak bertabrakan atau berpisah; mereka hanya meluncur berdampingan satu sama lain.
Memperdebatkan mekanisme pergerakan lempeng
Sementara teori pemersatu lempeng tektonik telah diterima dengan baik oleh komunitas ilmiah, ahli geologi belum sepakat tentang apa tepatnya yang mendorong pergerakan lempeng benua. Tiga gaya dominan diperkirakan bekerja sama untuk mendorong gerakan tektonik lempeng:
• Konveksi mantel: Konveksi mantel — pergerakan material batuan yang dipanaskan di bawah kerak bumi dianggap sebagai pendorong dominan pergerakan lempeng. Batuan mantel bergerak ke luar menuju kerak saat dipanaskan, lalu mendingin dan tenggelam kembali ke inti (semacam lilin di lampu lava). Saat bergerak, lempeng kerak yang bertumpu pada mantel luar terbawa.
• Dorongan punggungan: Gaya dorongan punggungan adalah hasil dari batuan kerak baru yang terbentuk di punggung tengah samudra. Penambahan kerak baru pada tepi lempeng akan mendorong lempeng menjauhi punggungan dan menuju batas lempeng di sepanjang tepi luar atau seberangnya.
• Tarik-lempengan: Saat punggungan mendorong pelat menjauh, tepi luar pelat semacam itu akan tenggelam ke dalam mantel, dan saat pelat ini tenggelam, ia menarik pelat di belakangnya – menciptakan gaya tarik-lempengan.
Konveksi mantel, gaya dorong punggungan, dan gaya tarik-lempengan bekerja sama untuk mendorong gerakan tektonik lempeng. Ketiga gaya ini secara konstan membentuk kembali permukaan bumi.
Memindahkan Batuan di Permukaan Bumi
Pada skala yang lebih kecil dari global, batuan terus-menerus dipindahkan di permukaan bumi. Proses permukaan dalam geologi meliputi perubahan akibat gravitasi, air, es, angin, dan gelombang. Gaya-gaya ini memahat permukaan bumi, menciptakan bentang alam dan lanskap dengan cara yang jauh lebih mudah diamati daripada proses pembentukan batuan dan pergerakan tektonik yang lebih luas. Proses permukaan juga merupakan proses geologis yang lebih mungkin ditemui manusia dalam kehidupan sehari-hari.
• Gravitasi: Hidup di Bumi, mungkin menerima begitu saja gravitasi, tetapi itu adalah kekuatan yang sangat kuat untuk memindahkan batuan dan sedimen. Tanah longsor, misalnya, terjadi ketika gravitasi mengalahkan gesekan dan menarik material ke bawah. Akibat tarikan gravitasi adalah pemborosan massa.
• Air: Proses permukaan yang paling umum termasuk pergerakan batuan dan sedimen oleh air yang mengalir di sungai dan saluran sungai. Air mengalir melintasi permukaan bumi, membuang dan mengendapkan sedimen, membentuk kembali lanskap sebagaimana adanya.
• Es: Mirip dengan air yang mengalir tetapi jauh lebih kuat, es menggerakkan bebatuan dan dapat membentuk lanskap seluruh benua melalui erosi dan pengendapan gletser.
• Angin: Kekuatan angin paling umum terjadi di daerah kering, dan mungkin akrab dengan bentang alam yang diciptakannya, yang disebut bukit pasir. Anda mungkin tidak menyadari bahwa kecepatan dan arah angin menciptakan berbagai jenis bukit pasir.
• Ombak: Di sepanjang pantai, air dalam bentuk ombak bertanggung jawab untuk membentuk garis pantai dan menciptakan (atau menghancurkan) pantai.
Hal ini membawa kita kepada kisah heroik TNI Angkatan Darat dari Korem 033/WP yang tergabung dalam Pasukan Reaksi Cepat Penanggulangan Bencana (PRCPB) diberangkatkan menuju lokasi bencana tanah longsor di Pulau Serasan, Pulau Natuna merespons dengan prinsip S3B — Setiap Saat Siap Bergerak pada hari Senin tanggal 06 Maret 2023.
Salah satu keuntungan mempelajari geologi adalah dapat mempelajari misteri masa lalu apa yang tersembunyi di bebatuan. Batuan sedimen, yang terbentuk lapis demi lapis dalam jangka waktu yang lama, menceritakan kisah sejarah kehidupan Bumi: perubahan iklim dan lingkungan, serta evolusi kehidupan dari satu sel ke kompleksitas modern.
Ilmuwan menggunakan dua pendekatan untuk menentukan umur batuan dan lapisan batuan: penanggalan relatif dan penanggalan absolut. Penanggalan relatif memberikan usia lapisan batuan dalam hubungannya satu sama lain — misalnya, menyatakan bahwa satu lapisan lebih tua atau lebih muda dari yang lain. Studi tentang lapisan batuan, atau strata, disebut stratigrafi. Dalam metode penanggalan relatif, ahli geologi menerapkan prinsip-prinsip stratigrafi seperti ini:
• Lapisan batuan di bawah umumnya lebih tua dari lapisan batuan di atas.
• Semua lapisan batuan sedimen awalnya terbentuk dalam posisi horizontal.
• Ketika batu yang berbeda memotong lapisan batuan, batuan yang memotong lebih muda dari lapisan yang dipotongnya.
Prinsip-prinsip ini dan beberapa prinsip lainnya yang diuraikan memandu ahli geologi yang disebut ahli stratigrafi dalam menafsirkan urutan lapisan batuan sehingga dapat membentuk urutan relatif kejadian dalam sejarah Bumi. Namun, terkadang hanya dengan mengetahui bahwa ada sesuatu yang lebih tua dari — atau lebih muda dari — sesuatu yang lain tidak cukup untuk menjawab pertanyaan yang diajukan. Metode penanggalan absolut menggunakan atom radioaktif yang disebut isotop untuk menentukan usia dalam tahun numerik beberapa batuan dan lapisan batuan. Metode penanggalan absolut dapat menentukan, misalnya, bahwa batuan tertentu berumur 2,6 juta tahun. Metode ini didasarkan pada pengetahuan, yang dipelajari dari percobaan laboratorium, bahwa beberapa atom berubah menjadi atom yang berbeda pada kecepatan tertentu dari waktu ke waktu. Dengan mengukur tingkat perubahan ini di laboratorium, para ilmuwan kemudian dapat mengukur jumlah atom yang berbeda di dalam batuan dan memberikan usia yang cukup akurat untuk pembentukannya.
Bagaimana penanggalan absolut dihitung dan bagaimana penanggalan tersebut digabungkan dengan penanggalan relatif untuk menyusun skala waktu geologis: urutan dari Sejarah geologi bumi dipisahkan menjadi rentang waktu yang berbeda (seperti periode, zaman, dan eon).
Berevolusi berarti berubah dari waktu ke waktu. Dan memang, bumi telah berevolusi dalam 4,5 miliar tahun sejak terbentuk. Baik bumi itu sendiri maupun organisme yang hidup di Bumi telah berubah seiring berjalannya waktu. Sebagian besar pemahaman modern tentang bagaimana spesies telah berubah sepanjang waktu dibangun di atas bukti dari bentuk kehidupan yang terfosilisasi atau terawetkan di lapisan batuan. Fosilisasi terjadi melalui proses geologi dan kimia yang berbeda, tetapi semua fosil dapat digambarkan sebagai salah satu dari dua bentuk:
• Fosil tubuh: Sisa-sisa organisme itu sendiri, atau cetakan, gips, atau impresi dari tubuh organisme.
• Jejak fosil: Sisa-sisa aktivitas organisme, seperti gerakan (jejak kaki) atau gaya hidup (liang) tetapi tanpa indikasi tubuh aktual organisme tersebut.
Bumi tidak selalu mendukung kehidupan. Bumi paling awal sebagai planet tak bernyawa, panas, dan bebas atmosfer pada tahun-tahun awal pembentukan tata surya. Butuh miliaran tahun sebelum organisme bersel tunggal yang sederhana muncul, dan asal usulnya masih menjadi misteri ilmiah. Kehidupan bersel tunggal yang sederhana menguasai Bumi selama jutaan tahun sebelum organisme yang lebih kompleks berevolusi. Itu pun jutaan tahun berlalu dengan bentuk kehidupan bertubuh lunak yang sulit ditemukan dalam catatan fosil. Tidak sampai 520 juta tahun yang lalu ledakan Kambrium terjadi. Di berbagai waktu dalam sejarah Bumi, banyak spesies berbeda telah menghilang dalam apa yang oleh para ilmuwan disebut sebagai peristiwa kepunahan massal.
Komentar