Mengenal Lapisan Bumi Berdasarkan Lapisan dan
Susunan Kimianya Serta Bencana Alam
Hingga saat
ini, hanya satu planet yang diketahui ditinggali oleh makhluk hidup, yaitu
Bumi. Selain karena terdapat air, Bumi juga memiliki lapisan atmosfer yang
melindungi kita dari paparan radiasi matahari, sehingga suhunya aman bagi
makhluk hidup. Karenanya, kita bisa menjalankan aktivitas sehari-hari di Bumi.
Tapi, tahukah kamu
kalau Bumi yang kita tinggali ini terdiri dari berbagai macam lapisan?
Pergerakan pada lapisan Bumi dapat kamu rasakan, lho. Contohnya ketika terjadi
gempa. Di artikel kali ini, ayo kita bahas lapisan-lapisan tersebut berdasarkan
susunan kimianya!
Lapisan Bumi
Bumi pada
dasarnya terdiri dari empat lapis, yaitu kerak, mantel, inti luar, dan inti
dalam. Lapisan terluar, yaitu kerak Bumi, adalah tempat tinggal bagi makhluk
hidup. Di bawahnya terdapat mantel Bumi yang berfungsi untuk melindungi inti
Bumi. Terakhir adalah inti Bumi yang memiliki suhu sangat tinggi dan tersusun
dari campuran logam.
Kerak Bumi
Kerak Bumi
merupakan lapisan terluar yang tipis dibandingkan lapisan lainnya. Lapisan ini
terdiri dari unsur-unsur kimia seperti oksigen, silikon, aluminium, besi,
kalsium, natrium, kalium, dan magnesium. Terdapat dua macam lapisan kerak Bumi,
yaitu kerak benua di daratan dan kerak samudera di dasar laut. Kerak benua
memiliki ketebalan 30 hingga 70 kilometer, sementara kerak samudera memiliki
ketebalan 6 hingga 11 kilometer.
Pada kerak Bumi
terdapat proses endogen. Proses endogen adalah proses yang disebabkan oleh
energi di dalam Bumi yang menyebabkan permukaan Bumi tidak rata. Proses
endogenlah yang menyebabkan terbentuknya pegunungan dan bukit-bukit.
Proses endogen
terbagi menjadi tiga macam, yaitu tektonisme, vulkanisme, dan gempa atau
seisme. Tektonisme terjadi akibat pergerakan antara lapisan Bumi secara
horizontal maupun vertikal. Pergerakan tersebut dapat menyebabkan retak dan
patah. Sementara itu, vulkanisme disebabkan oleh keluarnya magma dari perut ke
permukaan Bumi. Terakhir, gempa atau seisme adalah getaran yang terjadi di
permukaan Bumi karena pergerakan lempeng tektonik ataupun aktivitas vulkanis di
dalam Bumi.
Mantel Bumi Lapisan di
bawah kerak adalah mantel. Mantel Bumi merupakan lapisan yang paling tebal
dengan ketebalan mencapai 2.900 kilometer. Mantel Bumi juga disebut sebagai
lapisan astenosfer karena berfungsi untuk melindungi inti Bumi.
Berdasarkan materi
penyusunnya, mantel Bumi dikategorikan menjadi dua, yaitu mantel luar dan
mantel dalam. Mantel luar lebih tipis dari mantel dalam dan berada sekitar 10
sampai 300 kilometer di bawah permukaan Bumi. Temperaturnya berada pada rentang
1.400 hingga 3.000 Kelvin, sehingga logam-logam di dalamnya sudah mengeras.
Sementara itu, mantel dalam berada pada kedalaman 300 sampai 2.890 kilometer di
bawah permukaan Bumi. Suhunya dapat mencapai 3.000 derajat Kelvin, karenanya
mantel dalam tersusun atas logam cair.
Inti Bumi
Inti Bumi merupakan
lapisan yang paling dalam. Inti Bumi dibagi menjadi dua, yaitu lapisan inti
luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar terletak di kedalaman 2.890
hingga 5.150 kilometer di bawah permukaan Bumi. Unsur penyusun utamanya adalah
besi dan nikel. Suhu di inti luar sekitar 4.000 hingga 5.000 derajat Kelvin.
Sementara itu,
lapisan inti dalam berada di pusat dan merupakan bagian terpanas dari planet
yang kita tinggali ini. Lapisan ini terdapat di kedalaman 5.150 hingga 6.370
kilometer. Inti dalam juga tersusun atas besi dan nikel, tapi disertai
belerang, karbon, oksigen, silikon, dan kalium dalam persentase kecil. Suhunya
dapat mencapai 5.500 derajat Kelvin.
Susunan Kimia
Selain
lapisan-lapisan yang disebut di atas, Bumi juga terdiri dari empat susunan
kimia, yaitu atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan biosfer.
Atmosfer
Lapisan atmosfer
adalah lapisan udara yang membungkus planet ini dengan ketebalan lebih dari 650
kilometer. Lapisan ini disusun dari nitrogen sebesar 78 persen dan oksigen
sebesar 21 persen. Atmosfer juga dibagi menjadi lima lapisan, yaitu troposfer,
stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.
Troposfer adalah
lapisan yang paling dekat dengan permukaan Bumi. Jaraknya sekitar 0 hingga 15
kilometer. Fenomena cuaca seperti hujan dan petir terjadi di troposfer. Di
lapisan selanjutnya ada stratosfer yang berada di atas troposfer. Jaraknya
sekitar 15 sampai 40 kilometer dari permukaan Bumi. Lapisan ini berfungsi untuk
menyerap dan menyebarkan radiasi ultraviolet dari Matahari.
Di atas stratosfer
terdapat mesosfer pada ketinggian 40 sampai 70 kilometer di atas permukaan
Bumi. Kemudian ada termosfer yang berjarak 70 sampai 400 kilometer dari
permukaan Bumi. Termosfer juga disebut sebagai ionosfer karena terjadi proses
ionisasi pada atom-atom dan molekul yang berinteraksi dengan plasma Matahari.
Terakhir, ada
eksosfer sebagai pelindung dan lapisan terluar yang menyelimuti planet ini. Ini
terletak 800 sampai 3.260 kilometer dari permukaan Bumi. Satelit yang mengitari
Bumi terdapat di eksosfer.
Litosfer
Litosfer adalah
lapisan kerak paling luar yang terdiri dari batuan. Litosfer adalah lempeng
yang bergerak, sehingga dapat menimbulkan pergeseran benua.
Teori
Tektonik Lempeng
Ahli meteorologi asal Jerman (Alfred Wegener)
mengajukan teori yang dikenal dengan teori pergerakan benua (continental drift), yang menjelaskan bahwa zaman
dahulu semua benua di bumi menyatu membentuk daratan sangat luas (Pangea). Sekitar 200 juta tahun lalu benua tersebut
terpisah dan bergerak menjauh secara perlahan.
Berikut ilustrasi Pangea
Penemuan fosil juga mendukung teori pergerakan benua.
Salah satunya penemuan fosil Mesosaurus di
Amerika Selatan dan Afrika. Mesosaurus merupakan
reptil yang hidup di darat dan air tawar. Wegener beranggapan tidak mungkin Mesosaurus berenang di samudra untuk sampai benua
lain. Kemungkinannya, hidup di benua tersebut pada saat benua masih
menyatu.
Penemuan fosil lainnya mendukung teori pergerakan lempeng, yaitu
a). Fosil Cynognathus ditemukan
di Amerika Selatan dan Afrika, b). Fosil Lystrosaurus yang
ditemukan di Afrika, India, dan Antartika, c). Fosil tumbuhan Glossopteris ditemukan di Amerika Selatan,
Afrika, India, Antartika, dan Australia.
Berikut penyebaran fosil Cynognathus,
Lystrosaurus dan Glossopteris :
Jika benua pernah menyatu, bebatuan yang menyusun
benua akan memiliki kesamaan. Misalnya, bebatuan pegunungan Appalachian di
Amerika Serikat memiliki kesamaan dengan bebatuan di Greenland dan Eropa Barat.
Kesamaan struktur batuan juga salah satu fakta pendukung bahwa benua pernah
menyatu.
Awal tahun 1960, ilmuan dari Princeton University bernama Harry
Hess mengajukan teori yang bernama Seafloor
spreading (pergerakan dasar laut) yang menjelaskan bahwa di
bawah kerak bumi tersusun atas material yang panas dan memiliki massa jenis
rendah. Akibatnya, material tersebut naik ke punggung kerak samudra.
Kemudian material bergerak ke samping bersama dasar kerak samudra,
sehingga bagian dasar kerak samudra menjauh dari punggung kerak samudra dan
membentuk patahan. Teori ini mampu menjelaskan proses terbentuknya lembah
dan gunung bawah laut.
Berdasar hasil penelitian, usia batuan dasar laut dengan kapal
(1968) juga memperkuat teori ini. Hasil penelitiannya diketahui bahwa usia
batuan pada punggung kerak samudra lebih tua dari usia batuan dasar kerak. Hal
ini menunjukkan bahwa batuan di punggung kerak samudra baru terbentuk karena
efek seafloor spreading.
Berdasar teori tektonik lempeng, bagian luar bumi tersusun
atas litosfer yang dingin, kaku (lempeng) dan tersusun oleh astenosfer.
Lempeng mengapung dan bergerak di atas astenosfer. Ketika lempeng bergerak,
terjadi interaksi antarlempeng yaitu saling menjauh, memisah atau saling
mendekat hingga terjadi tabrakan antarlempeng.
Berikut jenis pergerakan lempeng di dunia :
Apabila 2 lempeng bergerak saling menjauh, lempeng
tersebut bersifat divergent. Contohnya lempeng Indo-Australia bergerak menjauh
dari lempeng Antartika dan lempeng Amerika Utara bergerak menjauh dari lempeng
Eurasia. Adanya pergerakan ini mengakibatkan perisiwa patahan/retakan.
Berikut contoh terjadinya patahan :
: proses terjadinya patahan
: patahan San Andreas
Jika terdapat 2 lempeng saling mendekat, pergerakan tersebut
disebut convergent,
contohnya lempeng Indo-Australia dengan lempeng Filipina, lempeng
Indo-Australia dengan lempeng Eurasia. Pergerakan lempeng secara konvergen
mengakibatkan tabrakan antarlempeng. Akibatnya terjadi Subduksi dan tabrakan
antarbenua.
Subduksi adalah hasil tabrakan lempeng Samudra dengan lempeng
Benua yang mengakibatkan lempeng Samudra menyelusup ke bawah lempeng Benua yang
mengakibatkan terbentuknya palung laut. Berikut contoh Subduksi dan tabrakan
antarlempeng benua :
Tabrakan antarbenua terjadi ketika kerak benua
bergerak saling mendekat, contohnya terbentuknya pegunungan Himalaya. Pegunungan
Himalaya terbentuk karena adanya 2 lempeng benua yang bertabrakan, sehingga
mengakibatkan salah satu kerak benua terdorong ke atas dan membentuk
pegunungan.
Berikut proses konveksi dalam bumi :
Inti bumi memiliki suhu 6.000°C memanaskan material
mantel bumi bagian bawah, sehingga massa jenisnya berkurang, mengakibatkan
material bergerak naik ke permukaan mantel, kemudian material mengalami
penurunan suhu, sehingga massa jenis material bertambah dan material turun ke
dasar mantel.
Di dasar mantel, material tersebut terkena panas Bumi kembali,
sehingga proses konveksi terjadi terus menerus. Berdasar teori ini, ilmuwan
berhipotesis bahwa konveksi inti bumi menyebabkan pergerakan lempeng.
9. Hidrosfer
Hidrosfer berasal dari kata hidros yang
berarti air dan sphaira yang
berarti selimut. Hidrosfer adalah lapisan air yang menyelimuti bumi. Hampir 70%
bagian bumi terdiri atas air. Hidrosfer meliputi danau, sungai, air tanah, uap
air di udara, laut dan samudra. Air di bumi memiliki siklus hidrologi yang
merupakan proses daur ulang air secara terus menerus.
Berikut siklus hidrologi :
Siklus air dimulai ketika panas matahari menguapkan
air di laut dan di permukaan Bumi (evaporasi). Uap air berkumpul di angkasa dan
terjadi kondensasi (pengembunan) membentuk awan. Awan berjalan searah dengan
hembusan angin. Jika awan sudah tidak dapat menampung uap dari evaporasi, maka
uap air turun sebagai hujan.
Air hujan akan mengisi cadangan air yang berada di permukaan bumi.
Proses ini berlangsung terus menerus. Akan tetapi, curah hujan terkadang rendah
(sedikit) dan terkadang tinggi. Apabila curah hujan tinggi, simpanan air di
permukaan bumi seperti waduk, danau, dan sungai meluap, sehingga berpotensi
banjir.
