Dampak Iklim Terhadap Sedimentasi

TUGAS SEDIMENTOLOGI DAMPAK IKLIM TERHADAP SEDIMENTASI

Muhamad Dio Fabianto 230210080043

UNIVERSITAS PADJADJARAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN JATINANGOR 2012

Dampak Iklim Terhadap Sedimentasi

Sedimentasi adalah suatu proses pengendapan material yang ditransport oleh media air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan. Sedangkan sedimen adalah material atau pecahan dari batuan, mineral dan material organik yang melayanglayang di dalam air, udara, maupun yang dikumpulkan di dasar sungai atau laut oleh pembawa atau perantara alami lainnya. Sedimen umumnya diendapkan dari fluida dimana material penyusun sedimen itu sebelumnya berada, baik sebagai larutan maupun sebagai suspensi. Sedimen sering dijumpai di dalam sungai, baik terlarut atau tidak terlarut, adalah produk dari pelapukan induk yang dipengaruhi oleh faktor lingkungan, terutama perubahan iklim. Hasil pelapukan batuan induk tersebut dikenal dengan partikel-partikel tanah. Oleh karena adanya transpor sedimen menyebabkan pendangkalan sungai, waduk, saluran irigasi, dan terbentuknya tanah baru dipinggir yang berbentuk delta-delta sungai (Effendy, 2003). Berdasarkan pada jenis sedimen dan ukuran partikel-partikel tanah serta komposisi mineral dari bahan induk yang menyusunnya, maka dikenal dengan berbagai macam jenis sedimen seperti pasir, liat, dan lain sebagainya. Tergantung dari ukuran partikelnya, sedimen ditemukan terlarut dalam sungai atau disebut muatan sedimen dan merayap didasar sungai atau dikenal sebagai sedimen merayap ( bed load ). Jenis sedimen dibedakan atas 4 jenis sedimen yaitu: liat ukuran partikelnya < 0,0039, debu ukuran partikelnya 0,0039  –  0,0625, pasir ukuran partikelnya 0,0625  –  2,0 dan pasir besar ukuran partikelnya 2,0  –  64,0 (Asdak, 2002). Sedimen yang di jumpai di dasar lautan dapat berasal dari beberapa sumber yang menurut Reinick (Dalam Kennet, 1992) dibedakan menjadi empat yaitu : 1. Lithougenus sedimen yaitu sedimen yang berasal dari erosi pantai dan material hasil erosi daerah up land. Material ini dapat sampai ke dasar laut melalui proses mekanik, yaitu tertransport oleh arus sungai dan atau arus laut dan akan terendapkan jika energi tertrransforkan telah melemah. 2. Biogeneuos sedimen yaitu sedimen yang bersumber dari sisa-sisa organisme yang hidup seperti cangkang dan rangka biota laut serta bahan-bahan organik  yang mengalami dekomposisi.

3. Hidreogenous sedimen yaitu sedimen yang terbentuk karena adanya reaksi kimia di dalam air laut dan membentuk partikel yang tidak larut dalam air laut sehingga akan tenggelam ke dasar laut, sebagai contoh dan sedimen jenis ini adalah magnetit, phosphorit dan glaukonit. 4. Cosmogerous sedimen yaitu sedimen yang bersal dari berbagai sumber dan masuk ke laut melalui jalur media udara/angin. Sedimen jenis ini dapat bersumber dari luar angkasa, aktifitas gunung api atau berbagai partikel darat yang terbawa angin. Material yang bersal dari luar angkasa merupakan sisasisa meteorik yang meledak di atmosfir dan jatuh di l aut. Sedimen yang bersal dari letusan gunung berapi dapat berukuran halus berupa debu volkanin, atau berupa fragmen-fragmen aglomerat. Sedangkan sedimen yang bersal dari partikel di darat dan terbawa angin banyak terjadi pada daerah kering dimana proses eolian dominan namun demikian dapat juga terjadi pada daerah sub tropis saat musim kering dan angin bertiup kuat. Faktor-faktor yang mengontrol terbentuknya sedimen adalah iklim, topografi, vegetasi dan juga susunan yang ada dari batuan. Sedangkan faktor yang mengontrol pengangkutan sedimen adalah air, angin, dan juga gaya grafitasi. Sedimen dapat terangkut baik oleh air, angin, dan bahkan salju. Mekanisme pengangkutan sedimen oleh air dan angin sangatlah berbeda. Pertama, karena berat jenis angin relatif lebih kecil dari air maka angin sangat susah mengangkut sedimen yang ukurannya sangat besar. Besar maksimum dari ukuran sedimen yang mampu terangkut oleh angin umumnya sebesar ukuran pasir. Kedua, karena sistem yang ada pada angin bukanlah sistem yang terbatasi (confined) seperti layaknya channel atau sungai maka sedimen cenderung tersebar di daerah yang sangat luas bahkan sampai menuju atmosfer. Iklim berperan dalam pembentukan sedimen dan transportasi sedimen. Jika iklim berubah bisa mengakibatkan perubahan pada alam seperti kenaikan permukaan air laut, kecepatan arus, erosi dan lain-lain. Iklim punya efek langsung kepada produksi dan transpor sedimen. Perubahan dalam tekstur sedimen, mineralogi, dan suplai kepada cekungan dapat diperkirakan dengan melibatkan variasi-variasi klimatik  pada kerangka topografi dan provenance di wilayah tertentu. Kejadian dan distribusi lingkungan pengendapan dan potensi pengawetannya di suatu cekungan menjadi fungsi dari sediment flux (dikontrol oleh short-term climate) dan accommodation

space (fungsi long-term tectonic processes). Secara prinsip, faktor2 yang mengontrol basin-fills dapat kita golongkan menjadi dua kelompok : 1.Faktor-faktor yang mempengaruhi sediment yield : sediment weathering dan transport 2.Faktor-faktor yang mempengaruhi accommodation space. Kelompok faktor no. 1 terdiri atas : 

provenance, tectonic : elevasi,

relief, basin orientation, faulting, rate of 

uplift 

klimatik : temperatur,humidity, precipitation, evaporasi, runoff, lake level,

sea level, wind,sunlight, biota.

Kelompok faktor no. 2 terdiri atas : tectonic - basin size, basin shape, faulting, subsidence rate, uplift rate, lake level, sea level. Kedua kelompok faktor sediment yield dan accommodation space ini akan menentukan depositional environments, lalu lithofacies, dan akhirnya stratigraphy (basin fills). Unsur2 iklim akan mempengaruhi tingkat

pelapukan

provenance,

erosi

provenance,

transpor

sedimen,

dan

pengendapannya. Maka, stratigraphic record suatu basin fills dapat diramalkan dengan mengintegrasikan sejarah tektonik dan klimatik di mana cekungan itu berada.

Sedimentasi juga berpengaruh terhadap ekosistem yang ada di laut. Ekosistem pantai sangat tergantung pada laut. Bila permukaan air laut naik akibat prubahan iklim, maka sedimen yang terjebak dalam hutan mangrove akan terhanyut oleh arus pasang surut. Bila itu terjadi maka berbagai biota laut yang hidup dalam ekosistem pantai tersebut akan terganggu populasinya. Dengan adanya kenaikan muka air laut   juga menyebabkan perubahan topografi pantai yang berakibat pada menyempitnya luasan pantai dan pesisir. Gelombang yang menjalar menuju pantai membawa massa air dan momentum searah penjalarannya. Transpor massa dan momentum tersebut akan menimbulkan arus di daerah dekat pantai. Gelombang pecah menimbulkan arus dan turbulensi yang sangat besar yang dapat menggerakkan sedimen dasar. Di daerah surf zone, kecepatan partikel air hanya bergerak searah penjalaran gelombangnya. gelombang yang memecah pantai menyebabkan massa air bergerak ke atas dan kemudian turun kembali pada permukaan pantai. Gerak massa air tersebut disertai dengan

terangkutnya sedimen. Di daerah mulai pecahnya gelombang (point of wave breaking) yang biasa disebut dengan surf zone, terlihat adanya pertemuan pergerakan sedimen yang menuju pantai dan yang bergerak kembali ke tengah laut. Selain itu, pergerakan sedimen di luar daerah surf zone akan mulai melemah. Akibatnya, di titik  ini akan terbentuk bukit penghalang (bar) yang memanjang sejajar pantai. Perubahan iklim juga mempengaruhi proses pantai. Turbulensi dari gelombang pecah mengubah sedimen dasar (bed load) menjadi suspensi (suspended load). Kesenjangan/ketidaksamaan hantaman gelombang (antara dua musim) mengakibatkan penggerusan yang kemudian membentuk pantai-pantai curam yang menyisakan sedimen-sedimen bergradasi lebih kasar. Ini juga berpengaruh terhadap kecerahan air laut yang akan berpengaruh terhadap ekosistem yang ada di pantai dan laut seperti ekosistem lamun, mangrove dan terumbu karang. Terumbu karang sangat peka terhadap perubahan temperatur dan tingkat sedimentasi. Bila temperatur kurang dari 18 derajat Celcius t erumbu karang akan mati sehingga akan berpengaruh terhadap kehidupan biota laut. Juga tingkat sedimentasi yang tinggi akan memperkeruh air laut sehingga sinar matahari tidak dapat menembus sampai pada dasar laut habitat terumbu karang. Bila itu terjadi maka fotosintesis akan terganggu sehingga pertumbuhan terumbu karang juga akan terganggu. Dengan adanya gangguan terhadap fotosintesis dapat menyebabkan biota karang migrasi yang menyebabkan bleaching pada ekosistem terumbu karang. Demikianlah, dampak  perubahan iklim terhadap ekosistem alami bila diurutkan lebih jauh akan sangat berpengaruh pada rantai makanan dan akhirnya akan mempengaruhi aktiv itas mahluk  hidup secara keseluruhan. Tekanan sedimentasi pada ekosistem karang dapat juga menyebabkan kematian pada karang dan biota lain yang sensitif terhadap tekanan sedimentasi. Kandungan sedimentasi pada kolom perairan dapat mengurangi intensitas cahaya yang masuk ke perairan Pengendapan kapur. Pengendapan kapur dapat berasal dari penebangan pohon yang dapat mengakibatkan pengikisan tanah (erosi) yang akan terbawa kelaut dan menutupi karang sehingga karang tidak dapat tumbuh karena sinar matahari tertutup oleh sedimen.Akibat yang terjadi akan mengurangi juga tingkat pertumbuhan karang, mempengaruhi pola zonasi alami karang. Sedimentasi dapat  juga menginvasi daerah karang karena planula dan hewan karang butuh hidup pada

substrat yang keras. Bila hal ini terjadi dalam kurun waktu yang sangat lama akan meyebabkan kematian pada karang dan biota lainnya. Terumbu karang merupakan tumbuhan yang memiliki banyak kegunaan dan kelebihan, namun terumbu karang merupakan ekosistem yang rapuh dan mudah rusak  akibat tekanan dari sedimen baik secara langsung atau tidak langsung. Tekanan sedimentasi pada ekosisitem terumbu karang dapat menyebabkan kematian terumbu karang, karena sedimen, baik di dalam air maupun di atas karang, mempunyai pengaruh negatif terhadap karang. Kebanyakan karang hernatifik karena tidak dapat bertahan dengan adanya sedimen yang berat, yang menutupi dan menyumbat struktur pemberian makanannya. Sedimentasi pada waduk mengakibatkan dampak fisik, kimia dan biologi. Dampak fisik dapat mengakibatkan memendeknya umur efektif waduk, menurunnya debit air untuk memutar turbin yang nantinya berperngaruh terhadap menurunnya produksi listrik di suatu daerah. Dampak kimia pada sedimentasi di waduk adalah kualitas air yang menurun, terjadi korosi, emisi metan yang dapat mengakibatkan kenaikan suhu udara (perubahan iklim). Dampak biologi pada sedimentasi di waduk  berupa penurunan keanekaragaman hayati (biodiversitas), blooming plankton dan eutrofikasi. Perubahan iklim juga berpengaruh terhadap besarnya erosi dan ini berpengaruh terhadap besar atau tidaknya sedimentasi. Erosi adalah suatu proses atau peristiwa hilangnya lapisan permukaan tanah atas, baik disebabkan oleh pergerakan air maupun angin (Suripin, 2004). Erosi merupakan tiga proses yang berurutan, yaitu pelepasan

( detachment ),

pengangkutan

( transportation),

dan

pengendapan

(deposition) bahan-bahan tanah oleh penyebab erosi (Asdak, 1995). Di daerah-daerah tropis yang lembab seperti di Indonesia maka air merupakan penyebab utama terjadinya erosi, sedangkan untuk daerah-daerah panas yang kering maka angin merupakan faktor penyebab utamanya. Erosi tanah yang disebabkan oleh air meliputi 3 tahap (Suripin, 2004), yaitu: a. Tahap pelepasan partikel tunggal dari massa tanah. b. Tahap pengangkutan oleh media yang erosif seperti aliran air dan angin. c. Tahap pengendapan, pada kondisi dimana energi yang tersedia tidak cukup lagi untuk mengangkut partikel.

Percikan air hujan merupakan media utama pelepasan partikel tanah pada erosi yang disebabkan oleh air. Pada saat butiran air hujan mengenai permukaan tanah yang gundul, partikel tanah terlepas dan terlempar ke udara. Karena gravitasi bumi, partikel tersebut jatuh kembali ke bumi. Pada lahan miring partikel-partikel tanah tersebar ke arah bawah searah lereng. Partikel-partikel tanah yang terlepas akan menyumbat poripori tanah. Percikan air hujan juga menimbulkan pembentukan lapisan tanah keras pada lapisan permukaan. Hal ini mengakibatkan menurunnya kapasitas dan laju infiltrasi tanah. Pada kondisi dimana intensitas hujan melebihi laju infiltrasi, maka akan terjadi genangan air di permukaan tanah, yang kemudian akan menjadi aliran permukaan. Aliran permukaan ini menyediakan energi untuk mengangkut partikelpertikel yang terlepas baik oleh percikan air hujan maupun oleh adanya aliran permukaan itu sendiri. Pada saat energi aliran permukaan menurun dan tidak mampu lagi mengangkut partikel tanah yang terlepas, maka partikel tanah tersebut akan mengendap baik untuk sementara atau tetap (Suripin, 2004). Proses pengendapan sementara terjadi pada lereng yang bergelombang, yaitu bagian lereng yang cekung akan menampung endapan partikel yang hanyut untuk  sementara dan pada hujan berikutnya endapan ini akan terangkut kembali menuju dataran rendah atau sungai. Pengendapan akhir terjadi pada kaki bukit yang relatif  datar, sungai dan waduk. Pada daerah aliran sungai, partikel dan unsur hara yang larut dalam aliran permukaan akan mengalir dan mengendap ke sungai dan waduk  sehingga menyebabkan pendangkalan. Besarnya erosi tergantung pada kuantitas suplai material yang terlepas dan kapasitas media pengangkut. Jika media pengangkut mempunyai kapasitas lebih besar dari suplai material yang terlepas, proses erosi dibatasi oleh pelepasan ( detachment limited ). Sebaliknya jika kuantitas suplai materi melebihi kapasitas, proses erosi dibatasi oleh kapasitas ( capacity limited ).