Materi Mengenal Lapisan Bumi Berdasarkan Lapisan dan Susunan Kimianya Serta Bencana Alam IPA kelas VII

 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.

Gunung Api, Pengertian dan Macamnya)

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 :

1. : proses terjadinya patahan
2. : 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.