Oleh:
Dr. Ir. Untung Sudadi, M.Sc.
Bagian Kimia dan Kesuburan Tanah
Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
Fakultas Pertanian IPB
Tanpa intervensi manusia atau tindakan remediasi, proses reklamasi secara alami pada lokasi yang tercemar terjadi dengan laju yang sangat perlahan dan berlangsung selama ratusan tahun bahkan lebih. Sementara itu, lokasi yang tercemar tersebut tetap akan menjadi ancaman bagi kesehatan dan ekosistem (Vangronsveld & Cunningham 1998).
Teknik remediasi tanah tercemar yang paling sesuai untuk suatu lokasi bersifat spesifik terhadap jenis bahan pencemar dan lokasinya. Banyak teknik remediasi tanah tercemar oleh pencemar organik yang dapat diterapkan (misalnya teknik volatilisasi, biodegradasi, dll.), namun tidak banyak pilihan untuk pencemar logam berat karena sifatnya yang tak-terdegradasikan dan relatif imobil. Remediasi tanah tercemar ringan oleh logam berat di kawasan perdesaan juga berbeda dengan yang diterapkan untuk lahan pertanian, kawasan perkotaan atau padat penduduk, kawasan industri ataupun kawasan penambangan dan pe-leburan bijih logam yang tercemar berat.
Remediasi tanah tercemar berat oleh logam berat umumnya membutuhkan biaya mahal. Metode-metode yang diterapkan terutama berbasis teknik rekayasa sipil yang antara lain meliputi pekerjaan ekskavasi terhadap lapisan tanah yang tercemar (excavation) untuk di-timbun (landfilling) di fasilitas pembuangan limbah berbahaya, berbau dan beracun (B3), penimbunan kembali dengan tanah bebas kontaminasi (backfilling) dari lokasi lain dan di-lanjutkan dengan revegetasi. Biaya penerapan teknik excavation-landfilling-backfilling seperti ini di Amerika Serikat untuk tanah sedalam 60 cm mencapai US$ 730 m-2 (Berti & Cunningham 1997). Untuk mereklamasi lokasi ke kondisi yang sehat, dengan demikian, masih diperlukan lagi upaya, waktu dan biaya tambahan. Oleh karena itu, tersedianya me-tode remediasi yang praktis, murah dan tetap efektif dalam melindungi kesehatan dan ling-kungan merupakan alternatif yang berharga.
Salah satu metode alternatif remediasi tanah tercemar logam berat yang semakin mendapat perhatian komunitas ilmuwan dan praktisi remediasi terutama sejak tahun 1990an hingga sekarang adalah teknik in-situ inactivation (Vangronsveld & Cunningham 1998). Metode ini merujuk pada penggunaan amelioran untuk mengubah secara in situ bentuk fisiko-kimia logam berat pada fase larutan dan padatan tanah yang mudah larut menjadi fase padatan yang secara geokimia lebih stabil, sehingga menurunkan dampak negatifnya terhadap sumberdaya alam dan lingkungan. Tindakan ameliorasi dapat meningkatkan proses-proses biogeokimia yang secara efektif dapat menginaktivasi fraksi aktif logam berat pada tanah tercemar. Selain itu, aplikasi beragam amelioran dapat meningkatkan pertumbuhan vegetasi, mempertahankan populasi dan keragaman mikrob, serta menurunkan pengalihan logam berat ke air tanah (Adriano et al. 2004).
Pengujian efektivitas teknik inaktivasi in situ dapat didasarkan pada metode kimia (misal-nya ekstraksi kimia secara selektif atau sekuensial dan adsorpsi-desorpsi) dan metode bi-ologi (misalnya pertumbuhan, produksi biomassa dan metabolisme tanaman, uji ekotoksi-kologi dan populasi mikrob) atau kombinasi keduanya (Boularbah et al. 1996). Analisis datanya dapat didasarkan pada perubahan sifat tanah (seperti kapasitas adsorpsi, kadar total atau kadar fraksi logam berat terekstrak) dan parameter tanaman (seperti bobot biomassa dan kadar logam berat dalam jaringan tanaman) vs jumlah amelioran yang diaplikasikan (Vangronsveld & Cunningham 1998).
Amelioran yang telah diuji efektivitasnya untuk meremediasi pencemaran logam berat da-lam tanah dengan teknik inaktivasi in situ antara lain bahan alkalin, bahan mineral fosfat, hidroksida Fe dan Mn, zeolit dan bahan organik. Termasuk dalam kelompok amelioran ini adalah biosolids yang banyak mengandung bahan organik, hidroksida logam seperti Fe dan Mn serta bahan alkalin.
Bahan alkalin seperti kalsit [CaCO3] dan dolomit [Ca.MgCO3] mengikat H+ yang tersorpsi pada tapak ikatan di permukaan koloid tanah. Tapak yang terbebaskan selanjutnya tersedia bagi sorpsi kation logam berat. Selain meningkatkan pH, aplikasi bahan alkalin juga men-dorong terjadinya reaksi hidrolisis dan kopresipitasi logam dengan karbonat. Namun, penggunaan bahan alkalin hanya efektif dalam jangka pendek, sehingga diperlukan aplikasi berulang untuk mempertahankan logam dalam kondisi inaktif (Pierzynski & Schwab 1993).
Aplikasi TSP dapat menginaktivasi Pb melalui mekanisme pelarutan P dari TSP diikuti pengendapan mineral seperti pyromorphite dalam tanah (Ma et al. 1995). Bahan mineral fosfat seperti hidroksiapatit dan batuan fosfat memiliki potensi dalam menginaktivasi ka-tion logam berat terutama melalui reaksi kopresipitasi. Dalam hal Pb, yang utama adalah pembentukan hydroxy-pyromorphite [Pb5(PO4)3OH] dengan mekanisme utama adsorpsi dan pengompleksan permukaan serta kopresipitasi (Hettiarachchi et al. 2001; Ma 1996). Dalam hal sorpsi Cd pada permukaan hidroksiapatit, mekanisme pertukaran ion dan difusi padatan juga terlibat (Xu & Schwartz 1994).
Hidroksida Mn berperan penting dalam proses adsorpsi dan redoks dalam tanah, sehingga berinteraksi dengan logam berat (Alloway 1995b; Kabata-Pendias & Pendias 2001). Grup birnessite (Na4Mn14O27.9H2O), dicirikan oleh valensi Mn yang beragam dan struktur yang tak teratur, merupakan mineral hidroksida Mn yang paling banyak dijumpai dalam tanah. Logam berat seperti Cd dan Pb membentuk kompleks permukaan inner-sphere dengan birnessite. Pada laju sorpsi yang masih rendah, sorpsi birnessite terhadap kation logam berat terutama terjadi pada batas lapisan melalui mekanisme ujung kristal mineral dengan permukaan oktahedra MnO6.
Oksida Fe merupakan sorbent penting bagi logam berat karena dapat mengadsorpsi ion logam berat dalam larutan dan menjeratnya (Kabata-Pendias & Pendias 2001) melalui reaksi-reaksi yang berkenaan dengan proses dekomposisi, koagulasi dan penataan-kembali adsorbent serta penetrasi ion ke dalam kisi-kisi kristal melalui mekanisme pertukaran dengan komponen kisi-kisi kristal di dekat permukaan mineral (Mench et al. 1998). Misalnya, Cd dan Pb dapat diadsorpsi melalui mekanisme ikatan kimia oleh oktahedra Fe-hidroksida.
Hasil percobaan Sappin-Didier (1997) menunjukkan bahwa kadar fraksi terlarut, dapat ditukar dengan Ca(NO3)2 dan terekstrak EDTA dari Cd, Ni dan Zn dari dua tanah tercemar menurun dengan aplikasi tunggal 1% Fe-hidroksida, namun penurunannya lebih rendah daripada menggunakan Mn-hidroksida dan penggunaan Fe-hidroksida tidak secara umum menurunkan kadar ketiga logam berat tersebut dalam tajuk tanaman uji ryegrass dan tembakau.
Ameliorasi menggunakan zeolit alam maupun sintetis dapat menurunkan serapan tanaman terhadap Cu, Cd, Pb dan Zn (Gworek 1992; Moirou et al. 2001; Oste et al. 2002). Struktur kristal tiga dimensinya yang tak terbatas memungkinkan zeolit memiliki kapasitas pertukaran kation yang besar. Kapasitas ini berasal dari substitusi Al3+ untuk Si4+ pada tetrahedra Si yang menghasilkan tapak tetap bermuatan negatif di seluruh struktur kristalnya. Muatan negatif tersebut diseimbangkan oleh sejumlah ekuivalen kation mobil yang terikat lemah pada struktur kristal dan bersifat bebas untuk dipertukarkan dengan berbagai kation lainnya di larutan. Zeolit juga memiliki karakteristik sebagai penyaring ion. Struktur dalam kristalnya tersusun oleh serangkaian channels dan cages dengan dimensi spesifik yang saling berhubungan sehingga secara selektif dapat menjebak atau menyaring ion bergantung pada ukurannya.
Aplikasi 10% w/w zeolit alam clinoptilolite menurunkan kelarutan Cd (32%) dan Pb (38%) pada tanah tercemar bekas lahan tambang (Moirou et al. 2001). Penggunaan zeolit sintetis (mordenite, faujasite, zeolit X, zeolit P, zeolit A) dan zeolit alam clinoptilolite menurunkan kadar Cd dan Zn tanah dan jaringan tanaman (Oste et al. 2002).
Aplikasi bahan organik akan mengubah spesiasi logam berat dalam larutan tanah dari ionik ke bentuk-bentuk terkompleks, sehingga serapan logam berat oleh akar dan perpindahan-nya ke bagian atas tanaman menurun. Dengan demikian, fitotoksisitas dan akumulasi logam berat ke rantai makanan yang lebih tinggi juga menurun (Mench et al. 1998).
Inaktivasi In Situ Pencemaran Logam Berat dalam Tanah
Keberadaan logam berat seperti Cd, Cu, Pb dan Zn di atmosfer, tanah dan air dapat mengganggu kehidupan semua organisme. Dalam aktivitas produksi pertanian, kepedulian terhadap hal ini berkenaan dengan dampak negatifnya terhadap pertumbuhan tanaman, keamanan, kualitas dan pemasaran produk pangan serta kelestarian fungsi lingkungan lainnya (Islam et al. 2007).
Bioakumulasi logam berat dalam rantai makanan juga berbahaya bagi kesehatan. Proses pendedahannya terutama melalui jalur pencernaan (termakan) dan pernafasan (terhirup). Untuk Pb, Cd dan Hg, hampir separo dari rataan kadar yang terpapar ke tubuh manusia terjadi melalui jalur pencernaan dan berasal dari produk tanaman [buah, sayuran dan biji-bijian] (Islam et al. 2007).
Oleh karena tidak memerlukan pekerjaan ekskavasi, metode inaktivasi in situ sesuai untuk diterapkan di tanah pertanian, antara lain karena: (1) proses inaktivasi yang efektif dalam jangka panjang akan menurunkan kadar fraksi aktif, laju pencucian dan perkolasi logam berat ke air tanah dan perpindahannya ke rantai makanan berikutnya, (2) selanjutnya, pertumbuhan tanaman yang lebih sehat juga akan menstabilkan sifat fisik tanah, dan (3) selain murah, biaya yang diperlukan di Amerika Serikat sekitar US$ 0.02-1.00 m-3 per tahun (Mench et al. 1994), metode ini juga tidak destruktif karena tidak merusak bahan organik, mikrob dan struktur tanah, sehingga dampak negatifnya minimal. Metode ini juga sesuai untuk lokasi dimana teknik excavation-landfilling-backfilling dan stabilisasi menggunakan bahan seperti semen, aspal, lapisan liat (geo-textile) dan kombinasinya tidak efisien untuk diterapkan. Namun, metode ini tidak efektif untuk lokasi yang tanahnya dicirikan oleh kondisi pH, struktur, salinitas, kadar logam berat dan bahan toksik lainnya yang sangat tidak sesuai untuk pertumbuhan tanaman (Vangronsveld & Cunningham 1998).
Aplikasi tiga jenis biosolids yang berbeda dalam hal kadar fraksi Fe dan Mn serta bahan organiknya dengan dosis 112-448 Mg.ha-1 pada tanah tercemar Cd terbukti efektif dalam meningkatkan sorpsi Cd sehingga menurunkan kelarutan atau kadar fraksi aktifnya dalam larutan tanah (Hettiarachchi et al. 2003). Melalui percobaan pencucian, Calace et al. (2005) mendapatkan penurunan kadar fraksi aktif logam berat Cd, Cu, Mn, Ni, Pb dan Zn dari tanah yang tercemar dengan mengaplikasikan biosolids dari industri bubur kertas yang banyak mengandung bahan organik, karbonat dan silikat.
Aplikasi beragam amelioran fosfat dapat menginaktivasi Pb dalam tanah tercemar secara in situ sebagai mineral Pb-P yang tidak larut, terutama pyromorphite [Pb5(PO4)3Cl,OH,F] (Ma 1996). Dilaporkan oleh Scheckel & Ryan (2004) bahwa ameliorasi 1% asam fosfat dengan masa inkubasi 32 bulan meningkatkan pembentukan piromorfit dari 0% pada tanah kontrol menjadi 45% dari kadar total Pb. Aplikasi kombinasi amelioran Mn+P lebih efektif dalam menurunkan kadar Pb tanah dibandingkan hanya Mn atau P (Hettiarachchi et al. 2000). Kadar Pb pada beberapa tanah tercemar juga menurun dengan ameliorasi bahan yang banyak mengandung Fe (Berti & Cunningham 1997).
Ameliorasi bahan organik terbukti dapat menginaktivasi Pb secara in situ melalui pemben-tukan kompleks tak-larut antara Pb tanah dengan asam-asam organik berbobot molekul tinggi yaitu asam humik dan fulvik (Strawn & Sparks 2000; Geebelen et al. 2002; Brown et al. 2004). Aplikasi biosolids atau kompos biosolids, yang banyak mengandung bahan organik, Fe, P dan Mn, dilaporkan efektif dalam menurunkan kadar fraksi aktif Pb tanah. Dengan dosis 100 g.kg-1 tanah atau 200 ton.ha-1, ameliorasi biosolids pada tanah perkotaan tercemar Pb dengan kadar total 2,000 mg.kg-1 menurunkan kadar fraksi aktif Pb tanah hingga 20-43% (Brown et al. 2004). Sebaliknya, pembentukan asam-asam organik dengan bobot molekul rendah hasil degradasi bahan organik dapat meningkatkan kelarutan Pb tanah (Jin et al. 2005).
Hasil percobaan inaktivasi Pb secara in situ pada 10 tanah tercemar Pb dari berbagai sumber pencemar berbeda menggunakan kalsit, campuran abu siklon dan terak baja (AS+TB) serta batuan fosfat menunjukkan bahwa aplikasi kalsit dan AS+TB lebih efektif dalam menurunkan serapan Pb oleh tanaman uji daripada batuan fosfat (Geebelen et al. 2003). Dalam percobaan ini, serapan Pb berkorelasi positif dengan kadar fraksi Pb tanah yang terlarut dan dapat dipertukarkan terekstrak ekstraktan CaCl2.
Selengkapnya...
Pemanfaatan sumberdaya lahan oleh manusia merupakan suatu kebutuhan yang tak terpisahkan dari kehidupan. Kebutuhan akan lahan berhubungan erat dengan kebutuhan manusia berupa pangan, sandang, dan papan serta energi. Peningkatan jumlah penduduk yang sangat pesat mengakibatkan tindakan pemanfaatan sumberdaya lahan pun semakit pesat. Permintaan terhadap lahan untuk berbagai bidang kehidupan, salah satunya lahan pertanian menjadi semakin meningkat. Lahan yang dulunya dianggap sebagai lahan marjinal, seperti lahan basah (dalam hal ini rawa dan gambut) menjadi salah satu sasaran perluasan lahan pertanian.
Lahan basah memiliki keunikan tersendiri dan khas dibanding sumberdaya lahan lainnya. Lahan basah pada umumnya merupakan wilayah yang sangat produktif dan mempunyai keanekaragaman yang tinggi, baik keanekaragaman hayati maupun non hayati, sehingga diyakini bahwa lahan basah merupakan salah satu sistem penyangga kehidupan yang sangat potensial. Meskipun lahan basah dapat dimanfaatkan untuk penggunaan lahan lainnya, namun dalam pemanfaatannya manusia seringkali mengedepankan fungsi produksi dibandingkan dengan fungsi lingkungan. Hal ini menjadi penyebab terjadinya kerusakan dan pencemaran serta kehilangan lahan basah sehingga tak dapat menjalankan fungsi lingkungannya.
Lahan Basah
Lahan Basah (wetlands) adalah salah satu ekosistem yang paling penting di bumi karena kondisi hidrologi yang unik dan perannya sebagai ecotones (zona peralihan) antara sistem daratan dan perairan (Mitsch dan Gosselink, 1993).
Berdasarkan hasil Konvensi Ramsar 1971, pengertian lahan basah secara internasional adalah:
“Daerah-daerah rawa, payau, lahan gambut, dan perairan; tetap atau sementara; dengan air yang tergenang atau mengalir; tawar, payau, atau asin; termasuk wilayah perairan laut yang kedalamannya tidak lebih dari enam meter pada waktu surut”.
Pengertian di atas menunjukkan bahwa cakupan lahan basah di wilayah pesisir meliputi terumbu karang, padang lamun, dataran lumpur dan dataran pasir, mangrove, wilayah pasang surut, maupun estuari; sedang di daratan cakupan lahan basah meliputi rawa-rawa baik air tawar maupun gambut, danau, sungai, dan lahan basah buatan seperti kolam, tambak, sawah, embung, dan waduk. Untuk tujuan pengelolaan lahan basah dibawah kerangka kerjasama Internasional, Konvensi Ramsar, mengeluarkan sistem pengelompokan tipe-tipe lahan basah menjadi 3 (tipe) utama yaitu (Kementerian Lingkungan Hidup, 2004):
- Lahan basah pesisir dan lautan, terdiri dari 11 tipe antara lain terumbu karang dan estuari.
- Lahan basah daratan, terdiri dari 20 tipe antara lain sungai dan danau.
- Lahan basah buatan, terdiri dari 9 tipe antara lain tambak dan kolam pengolahan limbah.
Tiap lahan basah tersusun atas sejumlah komponen fisik, kimia, dan biologi, seperti tanah, air, spesies tumbuhan dan hewan, serta zat hara. Proses yang terjadi antar-komponen dan di dalam tiap komponen membuat lahan basah dapat mengerjakan fungsi-fungsi tertentu, dapat membangkitkan hasilan, dan dapat memiliki tanda pengenal khas pada skala ekosistem (Notohadiprawiro, T., 1997).
Fungsi dan nilai lahan basah antara lain adalah mengatur siklus air, menyediakan air permukaan dan air tanah, serta mencegah terjadinya banjir dan kekeringan. Seiring dengan pesatnya pembangunan di berbagai sektor, keberadaan potensi sumberdaya air di kawasan lahan basah (kawasan gambut, kawasan resapan air, sempadan sumber air, pantai, kawasan sekitar danau/waduk, kawasan pantai berhutan bakau, dan rawa) menjadi semakin terancam kelestariannya.
Kekhasan pemandangan lahan basah dan bentuk kehidupan yang ada di dalamnya menarik wisata alam (Dugan, 1990). Tampakan-tampakan khas lahan basah berupa keanekaragaman hayati, warisan alam dan pemandangan rekreatif memunculkan kebutuhan akan mempertahankan keutuhan lahan basah.
Kerusakan dan Pencemaran Lahan Basah
Pada awalnya lahan basah dijauhi karena merupakan sarang nyamuk yang dapat menimbulkan penyakit malaria. Dengan alasan ini pula merupakan salah satu penyebab terjadinya pembukaan lahan basah untuk memberantas sarang nyamuk dan penyakit yang ditimbulkannya. Sekitar akhir 1800-an lahan basah dianggap sebagai penyebab nyamuk malaria, sehingga kegiatan untuk pengeringan lahan basah menjadi luas. Seiring dengan perkembangan teknologi tahun-tahun berikutnya, kerugian dan kerusakan dari lahan basah semakin terus bertambah karena alasan tersebut, dan sebagai alasan untuk mendapatkan lahan pertanian, membuka pemukiman dan lain-lain, yang tergambar pada kontrol dan eksploitasi alam oleh manusia, meletakkan dasar bagi pemberantasan lahan basah (Caliskan, 2008). Lahan basah telah dikeringkan, berubah menjadi lahan pertanian dan perkembangan komersial dan residensial pada tingkat yang mengkhawatirkan (Mitsch dan Gosselink, 1993).
Konversi lahan basah yang telah berlangsung berabad-abad di berbagai bagian dunia telah merusakkan jutaan hektar lahan basah, terutama di negara-negara industri. Pengembangan pertanian paling banyak menghilangkan lahan basah (Notohadiprawiro, 1996). Sebagai contoh, Sejak kedatangan orang Eropa ke Amerika, setengah dari lahan basah di AS telah hilang (Özeesmi, 1997 dalam Caliskan, 2008). Meskipun nilai intrinsiknya besar, lahan basah telah kehilangan sistem tanahnya di bawah penggunaan manusia, sehingga sebagian besar lahan basah di Eropa, dan Mediterania pada khususnya, telah hilang (Hollis, 1995). Di Spanyol, diperkirakan bahwa lebih dari 60% dari lahan basah telah hilang dalam 50 tahun terakhir. Semenanjung Iberia barat tengah 94% dari lahan basah asli menghilang pada periode antara 1896 dan 1996 (Gallego-Fernandez, et al., 1999.
Potensi lahan basah cukup baik untuk usaha pertanian, perikanan, kehutanan, dan peternakan. Di Indonesia sejak tahun 70-an pemerintah telah melakukan pengembangan berbagai usaha tersebut di lahan basah di pulau Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, Maluku, dan Papua melalui kegiatan pengembangan pemukiman, namun sayang, tidak semua wilayah pengembangan berhasil, banyak juga yang tidak berkembang (mal-developed). Ekosistem lahan basah sebelum dibuka memberikan banyak hasil hutan, seperti kayu, rotan, damar, berbagai jenis ikan dan hasil-hasil lainnya. Setelah lahan tersebut dibuka, hasil-hasil tersebut menurun drastis akibat berbagai masalah lingkungan di lahan yang dibuka maupun di lahan lain di sekelilingnya. Berbagai masalah lingkungan tersebut antara lain masalah penurunan permukaan tanah (subsidence), penurunan pH tanah dan badan air oleh karena sulfat masam, banjir, kekeringan, kebakaran hutan gambut, dan sebagainya. Beberapa masalah tersebut merupakan bencana nasional. Akibatnya secara umum daya dukung lahan bagi kehidupan menurun drastis (Poniman, dkk., 2006.
Penyusutan luas kawasan lahan basah di daerah padat penduduk terjadi akibat kebutuhan lahan untuk pemukiman, pertanian, dan industri. Hal tersebut seperti antara lain menyebabkan terjadinya upaya reklamasi dengan menimbun ekosistem pantai dan rawa serta pembelokan, penyempitan, maupun pelebaran sungai untuk pembangunan infrastruktur. Di samping itu penyusutan juga terjadi di kawasan hutan dan kawasan yang dilindungi, hal ini umumnya terjadi akibat bencana alam seperti kebakaran dan juga akibat ketidakjelasan tata batas kawasan (Kementerian Lingkungan Hidup, 2004.
Kerusakan lahan basah juga bisa berupa pencemaran yang kemudian menyebabkan perubahan kesetimbangan ekologis lahan basah, sedimentasi danau dan rawa, masuknya invasive alien spesies, dan pengurasan sumberdaya akibat pemanfaatan berlebih. Kerusakan yang terjadi menyebabkan banyak kawasan lahan basah terutama rawa dan danau mengalami pendangkalan, eutrophikasi, hilangnya spesies asli, dan menurunnya kesejahteraan masyarakat (Kementerian Lingkungan Hidup, 2004.
Pada daerah tertentu, aktivitas yang dilakukan dalam upaya untuk pengembangan atau kelangsungan hidup dapat menyebabkan pencemaran. Pencemaran lahan basah menimbulkan ancaman serius terhadap struktur dan fungsi ekosistem lahan basah (Mitsch dan Gosselink, 2000; Lamers et al, 2002. Pencemaran pada lahan basah terjadi tiada lain akibat aktivitas manusia (human-induce) yang berada baik di dalam maupun di luar lingkungan lahan basah. Pada umumnya sumber pencemaran berasal dari aktivitas manusia yang menghasilkan limbah buangan (residu) dan polutan yang dibuang sembarangan. Kebanyakan pencemaran terjadi pada badan air sehingga menurunkan kualitas air.
Lahan basah yang telah menjadi korban pencemaran sebagian besar berdekatan dengan daerah berikut (Mkuula, 1993):
- Pusat-pusat perkotaan; Pesatnya pembangunan dan peningkatan penduduk merambah sebagian lahan basah sebagai bagian dari perkotaan. Proses urbanisasi yang cepat mempengaruhi pencemaran yang semakin parah akibat pembuangan sampah (limbah padat) dan limbah cair yang berasal dari penduduk, domestik, dan industri.
- Daerah yang dekat industri berpolusi besar, seperti pengolahan sisal (serat; Industri merupakan sumber utama polusi air, udara dan tanah. Limbah industri dapat mengandung logam berat seperti merkuri, timbal krom, dan kadmium; garam sianida, nitrit dan nitrat, bahan organik, mikro-organisme dan nutrisi, bahan kimia dan beracun seperti pestisida.
- Daerah di mana pertambangan merupakan sarana utama pendapatan; Sumberdaya yang terkandung di lahan basah sangat potensial untuk dikelola khususnya pertambangan. Tak jarang kita temui lokasi tambang yang berada di sekitar lahan basah. Pencemaran yang timbul dari kegiatan pertambangan sangat memprihatinkan. Dengan munculnya pengeboran gas alam dan mungkin minyak di wilayah pesisir, mungkin ada dampak negatif yang sangat besar pada laut terutama rapuhnya lahan basah, dan pesisir. Pada skala pertambangan besar yang terorganisir, dampak lingkungan relatif mudah untuk dicegah dan dikendalikan. Namun, pertambangan skala kecil tidak terorganisir dan tidak terkendali telah melakukan kerusakan luar biasa untuk lingkungan. Overburden merupakan sampah utama yang dihasilkan oleh industri pertambangan. Fraksi komoditi yang berguna biasanya sangat kecil, dan sisanya adalah batu dan tanah sampah yang dibuang tanpa memperhatikan lingkungan.
- Daerah di mana aplikasi pestisida sangat luas; Pestisida menimbulkan masalah pencemaran lingkungan ketika dibuang ke lingkungan karena beracun bagi banyak spesies non-target. Beberapa pestisida tetap aktif untuk waktu yang lama atau dapat terurai menjadi senyawa yang lebih beracun. Sumber-sumber pencemaran pestisida berasal dari penyimpanan dan pengelolaan yang tidak. Kurangnya kesadaran akan bahaya terkait dengan penanganan pestisida semakin merumitkan masalah. Air adalah penerima utama polutan pestisida. Sekitar 50% dari pestisida yang disemprotkan ke tanaman jatuh di tanah atau terbawa oleh angin dan memasuki badan air melalui air hujan atau irigasi. Beberapa pestisida akhirnya mencemari air minum.
Mitigasi Kerusakan dan Pencemaran Lahan Basah
Dalam pengertian umum, mitigasi berarti mengurangi kerusakan lingkungan dengan menghindari, meminimalkan, dan kompensasi untuk kegiatan yang merusak atau menghancurkan sumber daya yang dilindungi (Anonim, 2003).
Ada tiga jenis mitigasi umumnya diakui sebagai metode yang dapat diterima untuk mengkompensasi dampak kerusakan lahan basah: restorasi (restoration), penciptaan (creation), dan peningkatan (enhancement). Restorasi lahan basah mengacu pada pembentukan kembali (reestablishment) dari lahan basah di suatu daerah di mana secara historis lahan basah ada tapi yang nampak sekarang sedikit atau tidak adanya fungsi lahan basah. Penciptaan (creation) lahan basah mengacu pada pembuatan lahan basah di daerah yang bukan lahan basah di masa lalu. Peningkatan (enhancement) mengacu pada peningkatan satu atau lebih fungsi dari ada lahan basah (Kruczynski, 1990).
Dalam konteks lahan basah, mitigasi sering diartikan sebagai kompensasi, dan berarti restorasi, penciptaan, peningkatan, atau beberapa tindakan lain yang dilakukan untuk tujuan spesifik dari kompensasi untuk kerusakan atau kehancuran lahan basah (Anonim, 2003). Selain dari ketiga metode yang umumnya dilakukan dalam kegiatan mitigasi lahan basah, menurut Morgan dan Robert (1999) metode yang paling sering juga digunakan namun menjadi pilihan terakhir adalah pelestarian (preservation). Kegiatan pelestarian merupakan kegiatan yang dilakukan untuk tetap mempertahankan kondisi lahan basah yang ada dalam menjalankan fungsinya (Odum dan Turner, 1987).
Banyak peneliti telah menawarkan kesimpulan tentang berbagai faktor yang mempengaruhi tingkat keberhasilan kegiatan mitigasi saat ini dan masa depan. Umumnya dapat digambarkan dalam lima kategori. Ini termasuk (Castelle, et al., 1992):
• Informasi teknis dan ilmiah;
• Perencanaan proyek dan pelaksanaan;
• Tipe lahan basah;
• Fungsi lahan basah;
• Jenis mitigasi, dan
• Waktu.
Selengkapnya...
Air merupakan sumber kehidupan yang dikaruniakan Tuhan kepada seluruh mahlukNya. Seperti komponen alam lainnya, air merupakan penyangga kehidupan. Berbagai berkah yang kita dapatkan dari dan melalui air. Air mengajarkan kita akan filosofi kehidupan sebagaimana yang termaktub dalam kitab-kitab Tuhan.
Kedudukan dan fungsi air di muka bumi akan selalu berganti-ganti sehingga membentuk suatu siklus yang dikenal sebagai siklus hidrologi. Sebagai proses alam, siklus ini akan menjaga keseimbangan kehidupan di bumi hingga saat manusia melakukan intervensi terhadapnya dan menjadikannya tak stabil. Bertambahnya jumlah manusia menyebabkan intervensi terhadap siklus hidrologi menjadi semakin besar. Pada akhirnya siklus hidrologi menjadi terganggu sehingga memunculkan bahaya yang berujung menjadi bencana banjir (flood disaster).
Di luar dari terganggunya siklus hidrologi akibat intervensi manusia, banjir hanyalah proses alam yang telah terjadi sejak masa lampau. Banjir dapat diartikan sebagai aliran air yang relatif tinggi dan tidak dapat ditampung oleh saluran drainase atau sungai yang kemudian melimpah dan menimbulkan genangan melebihi jumlah normal yang disebabkan oleh curah hujan yang tinggi dengan periode ulang tahun tertentu. Jadi pada tahun-tahun tertentu curah hujan yang tinggi dapat berulang dan terjadi pada wilayah-wilayah tertentu dan menimbulkan luapan air. Terjadinya banjir pada masa lampau memberikan bukti dengan adanya dataran banjir (flood plain) yang kini oleh manusia mempergunakannya untuk berbagai aktivitas. Dataran banjir merupakan daerah yang subur karena merupakan endapan material dengan unsur hara yang tinggi yang terangkut bersama limpasan air dari hulu. Selain itu proses alam ini berperan dalam proses evolusi dan suksesi mahluk hidup lainnya. Berdasarkan kejadiaanya secara alamiah, banjir hanyalah konotasi positif untuk memaknainya sebagai luapan air yang membawa berkah.
Dengan kondisi dan kenyataan yang kita hadapi sekarang, banjir merupakan ancaman bahaya bagi kehidupan manusia. Makna banjir sebagai proses alam bergeser ke arah negatif yaitu luapan air yang membawa musibah (bencana). Semua proses alam seperti gempa bumi, tsunami, letusan gunung api, banjir, longsor, dan lainnya pada hakekatnya adalah peristiwa alam yang menjaga kesimbangan bumi. Namun karena keberadaan manusia disekitarnya yang kemudian menimbulkan kerugian, baik harta benda maupun hilangnya nyawa, menjadikannya sebagai bencana. Gempa bumi, tsunami dan letusan gunung api merupakan proses alam yang dapat menjadi bencana tanpa adanya pengaruh akibat intervensi manusia, sedangkan banjir kejadiannya diperparah akibat intervensi manusia. Banjir merupakan bencana yang sering terjadi di Indonesia yang beriklim tropis, terutama pada wilayah dengan kemiringan lereng landai atau dataran. Masalah tersebut mulai muncul sejak manusia bermukim dan melakukan berbagai kegiatan di daerah dataran banjir serta ekspansi lahan yang terjadi di daerah hulu. Pemanfaatan lahan yang hanya berorientasi pada fungsi produksi dan melupakan fungsi lingkungan mengakibatkan tempat-tempat tersebut langganan terhadap banjir. Pertumbuhan penduduk yang pesat dan tingkat kebutuhan hidup yang tinggi cenderung mengeksploitasi lahan secara serampangan dengan menyisakan degradasi lahan yang memprihatinkan. Pembalakan hutan secara liar (deforestasi) pada wilayah hulu, penimbunan rawa (daerah resapan air) untuk pemukiman dan industri, dan penataan ruang dengan sistem drainase yang buruk merupakan beberapa penyebab terjadinya bencana banjir di kota-kota besar Indonesia. Diperparah lagi dengan sikap dan ketidakepedulian (ignorance) masyarakat terhadap lingkungannya yaitu membuang sampah yang tidak pada tempatnya. Kebanyakan kota atau daerah yang dilalui oleh sebuah sungai merupakan tempat strategis bagi masyarakat untuk membuang sampah karena dianggap efisien (mungkin tak memerlukan biaya) atau dibuang pada saluran-saluran air. Sudah menjadi pemandangan umum di daerah perkotaan, sungai dan saluran-saluran air yang tercemar dan menimbulkan bau oleh sampah yang menumpuk. Hal ini menyebabkan berkurangnya kapasitas badan sungai atau saluran air untuk menampung air, khususnya saat terjadi hujan sehingga menyebabkan banjir.
Kebanyakan kejadian banjir melalui luapan air sungai yang terjadi di daerah perkotaan sering menyalahkan daerah hulu (yang biasanya terpisah secara administrasi) sebagai penyebab banjir atau dikenal dengan istilah “banjir kiriman”. Tentunya keliru dengan menggunakan istilah tersebut tanpa memandang konsep kewilayahan secara utuh yang tak hanya berdasarkan batas administrasi atau keterpisahan fungsi ruang. Kita telah mengenal dan akrab dengan prinsip “air mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah” dan istilah “air mengalir sampai jauh” dalam keseharian kita. Melalui prinsip dan istilah ini tentunya kita sadar bahwa suatu wilayah berhubungan erat secara ekologis, apalagi masing-masing wilayah berada pada satu sistem daerah aliran sungai (DAS) sehingga upaya untuk melakukan penanggulangan bencana banjir dapat dilakukan secara bersama-sama.
Telah banyak upaya penanggulangan bencana banjir dilakukan namun belum menampakkan hasil yang maksimal. Kebanyakan upaya dilakukan hanya mengacu kepada proses yang bersifat fisik, seperti menghitung peluang meningkatnya debit banjir, pemetaan zona rawan banjir, membuat bangunan pengendali banjir, dan lain sebagainya. Hal yang sering dilupakan adalah meningkatkan upaya penyelesaian terhadap faktor pemicu terjadinya banjir yang berhubungan dengan aktivitas manusia seperti deforestasi yang tiada henti-hentinya, pembukaan lahan di daerah resapan air, membuang sampah tidak pada tempatnya, dan sebagainya. Maka dari itu, sudah saatnya kita melakukan penanggulangan bencana banjir yang tak setengah hati dengan melihat semua hubungan-hubungan antara alam dan manusia. Selain itu upaya peningkatan kesadaran pribadi kita masing-masing dan masyarakat luas terhadap kelestarian lingkungan perlu dilakukan yang dapat dimulai dengan hal-hal yang kecil yaitu dengan memulai membuang sampah pada tempatnya.
“Alam mampu memenuhi semua kebutuhan manusia tapi tidak untuk kerakusannya” (M. Ghandi)
Selengkapnya...
Pengertian
Pengertian kekeringan antara ahli satu dengan ahli lainnya belum ada kesamaan namun ada beberapa pengertian kekeringan yang dapat digunakan sebagai acuan dalam pembahasan kekeringan antara lain :
Menurut Shelia B. Red (1995) kekeringan didefinisikan sebagai pengurangan persediaan air atau kelembaban yang bersifat sementara secara signifikan di bawah normal atau volume yang diharapkan untuk jangka waktu khusus. Dampak kekeringan muncul sebagai akibat dari kekurangannya air, atau perbedaan-perbedaan antara permintaan dan persediaan air. Apabila kekeringan sudah mengganggu dampak tata kehidupan, dan perekonomian masyarakat maka kekeringan dapat dikatakan Bencana.
Menurut Palmer (1965) kekeringan meteorologis suatu interval waktu yang mana suplai air hujan aktual suatu lokasi jatuh/turun lebih pendek dibanding suplai air klimatologis sesungguhnya (estimasi normal).
Menurut Changnom (1987) kekeringan pertanian suatu periode ketika air tanah tidak mencukupi untuk memenuhi kebutuhan air tanaman sehingga pertumbuhannya tetap, bahkan tanaman mati.
Jenis-Jenis Kekeringan
Menurut Shelia B. Red (1995) kekeringan bisa dikelompokan berdasarkan jenisnya yaitu : kekeringan meteorologis, kekeringan hydrologis, kekeringan pertanian, dan kekeringan sosial ekonomi.
Kekeringan Pada Tanaman
Ada beberapa hal yang menyebabkan terjadinya kekeringan pada tanaman meliputi (Winarko, 2004):
Akibat Bencana Kekeringan
Menurut Shelia B. Red (1995) bahwa Akibat bencana kekeringan diantaranya adalah dalam sektor ekonomi, lingkungan, dan sosial.
Ekonomi :
Lingkungan :
Sosial:
Selengkapnya...
Banyaknya bahaya di Indonesia menuntut kecepatan upaya menekan risiko yang mungkin terjadi. Upaya menekan risiko bencana tersebut sudah diamanatkan oleh UU No 26, 2006 tentang Penataan Ruang, supaya memasukkan komponen kebencanaan dalam penataan ruang. Selain itu dalam UU No 32, 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan juga ditekankan tentang perlunya akomodasi daya dukung lingkungan dalam penataan ruang dan pembuatan sistem informasi bahaya lingkungan yang wajib dipublikasikan. Semua amanah ini merupakan kewajiban pemerintah daerah untuk menjalankannya (UU No 32, 2004 tentang Pemerintah Daerah), sehingga saat ini banyak pemerintah daerah sedang merevisi rencana tata ruang wilayahnya.
Faktor yang terkait dengan kebencanaan untuk dimasukkan ke dalam dokumen tata ruang sudah ada dalam dokumen perundangan, tetapi masih bersifat umum, dan pedoman operasional belum ada. Dalam peraturan perundangan kita objek yang sama dengan istilah lain sudah ada, tetapi belum jelas cara mengimplementasikannya, untuk itu diperlukan sarana tertentu misalnya indikator tertentu. Pemanfaatan indikator tertentu sering dimanfaatkan untuk melakukan penilaian terhadap status atau suatu fenomena dengan ukuran-ukuran kuantitatif ataupun kualitatif.
Geo Indikator kebencanaan adalah suatu objek atau fenomena yang terjadi di permukaan bumi baik yang bersifat tiba-tiba atau gradual, tetapi terjadi dalam kurun waktu kurang dari 100 tahun, yang dapat diamati dan diukur untuk melihat perubahan bentang alam. Geo Indikator kebencanaan sudah banyak dipakai untuk keperluan pengelolaan bencana dan lingkungan khususnya di Taman Nasional di USA, Kanada, Brazil dan beberapa negara lain, khususnya untuk keperluan perencanaan jangka panjang.
Kegiatan pengembangan Geo Indikator kebencanaan ini saat ini sedang dilakukan oleh Kementerian Riset dan Teknologi, melalui serangkaian proses akademik mulai dari investigitasi indikator yang sudah ada baik dipakai di dunia maupun secara operasional di Indonesia pada kegiatan rutin maupun dalam perundangan. Hasil dari investigasi yang dilakukan oleh sekelompok ahli baik dari hasil penelitian maupun data sekunder ini sudah berhasil disusun khususnya untuk geo indikator pada bahaya tertentu yang dapat diprediksi dan dimitigasi seperti longsor, abrasi, erosi, banjir, kekeringan, kebakaran dan pencemaran. Aspek geo indikator lain seperti tsunami, gempa, vulkanik dianggap lebih tidak mudah diprediksi tetapi secara bertahap geo indikator untuk aspek tersebut dan lainnya juga akan dikembangkan. Sejauh ini geo indikator yang sudah disusun akan dijelaskan dalam kaitan untuk keperluan perencanaan, pemanfaatan dan pengendalian ruang. Secara umum untuk aspek perencanaan sangat ditekankan aspek geo indikator yang dapat dipetakan, sedangkan untuk aspek pemanfaatan dan pengendalian akan ditekankan pada kemudahan pengukuran dan pengamatan di lapangan.
Sumber : Panitia Workshop "PENGEMBANGAN GEO INDIKATOR UNTUK PENGELOLAAN RISIKO BENCANA, LINGKUNGAN DAN PENATAAN RUANG DI INDONESIA", Kegiatan telah dilaksanakan pada 30 November 2010 di IICC Bogor atas kerjasama Menristek dan P4W IPB
Di bawah ini tersedia link untuk mengunduh/download materi-materi yang telah disajikan pada kegiatan workshop:
Geoindikator_Overview
Geoindikator_Erosi
Geoindikator_Pencemaran Tanah
Geoindikator_Banjir
Geoindikator_Abrasi
Geoindikator_Kebakaran Lahan
Geoindikator_Kekeringan
Geoindikator_Longsor
Selengkapnya...
No Soil No Life...
Slogan ini merupakan mantra ilmiah yang memberitahukan dan menyadarkan kita tentang pentingnya tanah bagi kehidupan di bumi. Keberadaan tanah (soil) sebagai komponen alam memiliki banyak pengertian sesuai perspektif pemanfaatannya dalam berbagai bidang kehidupan. Seperti komponen alam lainnya, tanah berasal dan terbentuk sebagai akibat keteraturan sistem alam yang mempengaruhi kehidupan mahluk hidup, manusia, tumbuhan, dan hewan.
Para ilmuwan, khususnya yang bergelut di bidang ilmu kebumian memahami bahwa tanah merupakan benda alami yang berasal dari alam, terbentuk dari proses alam dan berkembang berdasarkan kondisi alam yang dipengaruhi faktor-faktor alam tertentu yang saling berinteraksi. Secara umum dan mendasar tanah berasal dari proses pelapukan batuan dan bahan alami lainnya (yang membentuk tanah mineral dan tanah organik) yang dipengaruhi oleh faktor-faktor alam tertentu dalam skala waktu kehidupan di bumi. Berdasarkan dari sumber asalnya dan faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukannya, tulisan ini mencoba menelusuri keberadaan tanah berhubungan dengan keberadaan bumi di alam semesta. Mungkin agak ribet karena pendekatan ilmu lain selain ilmu tanah sangat di perlukan untuk melihat hubungan ini. Mari kita telusuri.
Tanah berasal dari batuan
Bumi sebagai suatu planet di alam semesta menurut para ilmuwan sekitar 4,5 milyar tahun yang lalu terbentuk oleh tabrakan tak lebih dari beberapa potong batuan angkasa yang sedang mengelilingi matahari. Secara sederhana kita dapat melihat hubungan antara keberadaan tanah yang berasal dari pelapukan batuan dimana juga bumi sebagai tempat keberadaannya (tanah) berasal dari batuan. Mungkin disebut berpikir pendek, jika memang tanah berasal dari pelapukan batuan sebagaimana pembentukan bumi dari batuan artinya tanah tidak hanya dapat ditemukan di bumi tetapi juga di planet lain yang juga terbentuk oleh batuan (agak membingungkan yah....). Tetapi kita menyadari bahwa bahwa batuan tidak melapuk atau menjadi tanah begitu saja tetapi di pengaruhi oleh berbagai faktor yang mungkin saja dapat terpenuhi di planet lain selain bumi. Adakah bumi lain (planet lain) di luar sana yang dapat memenuhi syarat pembentukan tanah? Ini permasalahan yang lebih khusus tentunya. Walaupun syarat tersebut terpenuhi masih akan menjadi pertanyaan, dapatkah manusia dan mahluk hidup lainnya menggunakan tanahnya dalam artian menghuni planet tersebut?
Keberadaan Bumi di alam semesta
Melihat keberadaan Bumi sebagai suatu planet kehidupan yang begitu unik dan kompleks di alam semesta menimbulkan berbagai pertanyaan dikalangan para ilmuwan. Seperti halnya yang dikemukakan pak Awang seorang pakar geologi Indonesia melalui tulisannya tentang “Teori Bumi Langka” atau Rare Earth yang juga merupakan isi dari film “BBC-Earth Power of The Planet, Episode Rare Earth” bahwa planet seperti bumi kita sebagai tempat hidup yang rumit mungkin saja sangat jarang. Sebagian besar Alam Semesta itu, termasuk sebagian besar galaksi Bima Sakti kita tidak dapat mendukung bentuk kehidupan yang kompleks (dead zones). Bagian galaksi yang bisa memunculkan kehidupan kompleks adalah galactic habitable zone. Zona kehidupan ini merupakan fungsi utama terhadap jarak dari pusat galaksi. Maka semakin jauh planet dari pusat galaksi akan semakin kecil kena hantaman benda langit berukuran besar. Sebuah impact yang cukup besar dapat memusnahkan kehidupan kompleks di planet. Tetapi akan kita lihat bahwa impact pun dibutuhkan sebagai pemicu evolusi kehidupan.
Kehidupan kompleks memerlukan air dalam keadaan cair seperti di lautan dan danau. Karenanya, planet harus berada pada jarak yang tepat dari bintangnya. Planet tidak boleh terlalu dekat atau terlalu jauh terhadap bintangnya. Jarak habitable zone ini pun berevolusi bergantung kepada tipe dan umur bintangnya. Syarat ini dipenuhi bumi dan matahari sebagai bintangnya.
Planet yang mendukung kehidupan kompleks pun harus mempunyai planet tetangganya yang lebih besar dan cukup jauh agar tak mengganggu gravitasinya, tetapi cukup dekat sebagai tameng untuk menarik benda langit yang akan menimbulkan impact terhadap planet pendukung kehidupan kompleks. Contoh ideal dalam hal ini adalah planet Yupiter tetangga jauh Bumi setelah Mars. Yupiter cukup jauh agar tak mengganggu gravitasi Bumi, tetapi ia masih relatif dekat untuk membuat benda langit (bolides) yang akan menabrak Bumi berbelok tertarik gravitasi Yupiter.
Planet pun tak boleh berukuran terlalu kecil sehingga gravitasinya tak dapat menahan atmosfer. Sebab bila tak ada atmosfer, temperatur akan sangat menurun dan tak akan ada lautan. Planet yang kecil pun cenderung punya variasi topografi yang ekstrem. Inti planet akan mendingin dengan segera, sehingga gerak fluida mantel dan tektonik lempeng tak akan bertahan lama atau bahkan tak bisa terjadi. Membandingkan Mars yang lebih kecil daripada Bumi dan berdasarkan tinggalan-tinggalan di permukaannya diyakini pernah ada air mengalir di Mars. Namun sekarang telah lenyap akibat gravitasinya tak bisa menahan atmosfernya dan intinya pun telah selesai bergerak, sehingga tak ada lagi gerak fluida di mantel dan tektonik lempeng di litosfer.
Planet dengan satelit yang besar (seperti Bumi dan Bulan) adalah juga suatu anomali di dalam rocky planets. Bandingkan bahwa Merkurius dan Venus yang sama-sama rocky planets seperti Bumi tak punya satelit, sementara Mars, rocky planet lain tetangga sebelah Bumi, punya satelit, tetapi jauh lebih kecil ukurannya dibandingkan Mars (satelit Phobos, mungkin ia hanya asteroid yang tertangkap gravitasi Mars). Bulan ini telah ikut menjaga stabilitas kemiringan Bumi agar tetap bersudut sekitar 23 ½ deg. Bumi tak boleh terlalu miring atau terlalu tegak sebab ini akan mengacaukan extreme seasonal variation yang tak akan menyebabkan stimulus evolusi sebab chaotic. Bulan pun menyebabkan efek pasang air laut di Bumi secara berkala yang sangat penting untuk evolusi spesies penghuni lautan berpindah ke daratan. Tanpa Bulan, pasang karena Matahari akan sangat lemah sehingga akan memperlambat sekali laju evolusi.
Bulan punya efek pasang atas kerak Bumi. Ini akan membantu gerakan tektonik lempeng. Bulan pun yang berasal dari Bumi menurut teori impact Theia telah memicu gerak tektonik lempeng dengan cara membuat inhomogenitas litosfer. Suatu dinamika mantel yang akan menggerakkan lempeng membutuhkan inhomogeitas litosfer. Bulan yang terlempar dari Bumi dalam peristiwa impact telah membuat seluruh litosfer di atas muka Bumi tidak disusun oleh kerak kontinen.
Planet pun untuk mendukung kehidupan yang kompleks harus mempunyai gerak tektonik lempeng. Sebab evolusi kehidupan banyak dipengaruhi oleh sebaran lautan dan benua di atas planet dan sebaran samudera serta benua seluruhnya diatur oleh tektonik lempeng. Untuk itu, suatu planet harus mempunyai komposisi kimia yang mengizinkan gerak tektonik lempeng, yaitu ia harus mempunyai energi peluruhan radioaktif di intinya yang akan menghasilkan panas yang akan menggerakkan mantel. Kerak benua planet pun harus granitik agar ia sebagai lempeng dapat terapung di atas batuan oseanik yang basaltik dengan densitas dan gravitasi yang lebih besar/berat. Subduksi dan pemekaran dasar samudera yaitu dua pendorong gerak lempeng melalui ridge puh di MOR (mid-oceanic ridge) dan slab pull di zona subduksi hanya akan terjadi oleh gerak pelumasan air, dan di planet yang punya air dalam bentuk cairan di samudera gerak tektonik lempeng terjadi dengan mudah, itulah Bumi.
Begitulah yang terjadi di Bumi, sehingga kehidupan kompleks dalam bentuk puncaknya yaitu manusia berteknologi bisa muncul - dibutuhkan sekian syarat astronomi dan geologi yang tak mudah dipenuhi di tempat lain. Itulah Rare Earth.
Majalah National Geographic edisi Desember 2009 memuat artikel berjudul “Mencari Bumi di Langit” (oleh Timothy Ferris, astronom) yang melaporkan bahwa sampai saat ini telah ditemukan planet sebanyak 370 buah di luar Tata Surya kita. Sebagian dari planet-planet itu berukuran hampir seperti Bumi tulisnya. Sekitar 20 tahun cahaya dari Bumi kita ada empat planet yang mengelilingi bintang bernama Gliese yang lebih redup daripada Matahari. Diyakini bahwa planet Gliese 581 e berbatu dan massanya dua kali Bumi, sementara planet Gliese 581 d mungkin dapat menyimpan air dalam bentuk cair.
Akankah ada kehidupan kompleks dan cerdas di sana, di planet Gliese 581 d? Kalau hanya mikroba atau protoplasma atau bahkan asam amino, itu tidak menarik sebab Bumi mengembangkan manusia cerdas, bukan hanya mikroba. Planet-planet tentu saja akan banyak di Alam Semesta ini dari milyaran galaksi yang ada. Tetapi planet yang dapat mendukung kehidupan kompleks seperti di Bumi, sama sekali bukan sesuatu yang mudah. Ada fungsi anomali astronomi, ada fungsi anomali geologi, dan yang beriman mengatakan ada Khalik yang menciptakan makhluk-makhluk itu.
Apakah tanah hanya ada di bumi?
Berdasarkan cerita dari pak Awang tentang planet bumi yang sulit ditemukan samanya digalaksi manapun, terutama keberadaan mahluk hidup cerdas bernama manusia, ditambahkan oleh film “BBC-Earth Power of The Planet, Episode Rare Earth” bahwa kehidupan sederhana seperti bakteri tipe serupa lumpur dapat ditemukan di kolam vulkanis panas mungkin saja umum ada di alam semesta tapi bagi kehidupan rumit untuk berkembang seperti tanaman dan binatang membutuhkan rangkaian kejadian yang luar biasa. Bagaimana dengan keberadaan tanah? (Kok belum bisa nyambung yah? Harus survey langsung ke luar angkasa kayaknya. Hehehe...)
Nantikan keberlanjutan tulisan ini. Seperti halnya pembentukan tanah yang dipengaruhi waktu, tulisan ini pun berlaku demikian. Sama seperti pembaca yang masih bingung, saya pun juga demikian. Namun tak menyurutkan keinginan kita untuk selalu mencari jawaban atas keraguan yang ada, karena pengetahuan berawal dari keraguan. Ayo belajar...Viva Soil...Soil Solid
Lanjutan ke bagian 2...
Sumber : Cerita Pak Awang (Geologist Indonesia) tentang “Kehidupan Alam Semesta” dan Film “BBC-Earth Power of The Planet, Episode Rare Earth”.
Selengkapnya...
Keberadaan (eksistensi) ilmu tanah bukanlah merupakan suatu hal yang baru dalam ranah ilmu pengetahuan. Ilmu tanah dipelajari oleh berbagai bidang ilmu pengetahuan, seperti ilmu-ilmu keteknikan (rekayasa), agronomi/pertanian, kimia, geologi, geografi, ekologi, biologi (termasuk cabang-cabangnya), ilmu sanitasi, arkeologi, dan perencanaan wilayah. Akibat banyaknya pendekatan untuk mengkaji tanah, ilmu tanah bersifat multidisiplin dan memiliki sisi ilmu murni maupun ilmu terapan.
Melihat banyaknya cakupan dan pendekatan dalam mengkaji ilmu tanah, tentunya masih menjadi pertanyaan bagaimana ilmu tanah itu menjadi begitu penting dan kapankah manusia mulai mengkaji atau memahami tentang adanya ilmu tanah? Ternyata ilmu tanah dipelopori oleh orang-orang yang menekuni bidang bidang kimia, fisiologi tumbuhan, bakteriologi dan geologi beserta bidang ikutannya petrografi dan mineralogi. Berikut ceritanya yang saya kutip dari tulisan Prof. Tejoyuwono.
Manusia sebagai mahluk cerdas di bumi menggunakan akalnya tentunya dengan indera yang dimiliki untuk memperoleh suatu pengetahuan atau ilmu dalam rangka mempertahankan hidupnya. Saat itu (zaman dahulu kala) manusia telah mengenal beberapa bidang pengetahuan penting sesuai kondisi jangkauan pemahaman manusia tentang alam yang digunakan untuk kehidupan. Manusia telah mengenal pengetahuan tentang kedokteran, botani dan astronomi yang merupakan pengetahuan tertua atau yang pertama dimiliki manusia. Pengetahuan kedokteran muncul sebagai akibat keingin-tahuan untuk melawan gangguan atau penyakit tubuhnya. Botani berkembang dan dipelajari karena minatnya yang mendalam tentang tumbuhan sebagai bahan obat atau pangan. Gejala ruang angkasa yang sukar dipahami, perubahan tetap siang dan malam, peredaran matahari dari timur ke barat, pemunculan bintang menurut musim, dan sebagainya membangkitkan rasa gaib dalam diri manusia. Dengan diawali penyembahan Dewa Matahari oleh bangsa Mesir Kuno, secara bertahap pengetahuan manusia bertambah yang akhimya melahirkan astronomi. Dari sesuatu yang dipandang gaib, dipuja dan disembah, lambat laun berganti menjadi sesuatu yang sangat memikat untuk disingkap rahasianya, untuk dijamah. Manusia mulai menjelajahi ruang angkasa.
Bagaimana mengenai tanah? Tanah berada di bawah telapak kaki manusia. Setiap saat dia menginjaknya, akan tetapi dia justru mendongak ke langit untuk memperoleh pertolongan dan keselamatan dari para Dewa. Selama manusia masih bertempat tinggal di dalam gua-gua atau di bawah tajuk lebat pepohonan, selama dia puas dengan mencari makan secara berburu binatang dan memungut hasil tumbuhan, dan selama dia sudah merasa senang meliliti tubuhnya dengan dedaunan, kulit kayu, atau kulit binatang untuk melindungi badannya dari kedinginan, kehujanan, tusukan duri, dan gigitan serangga, selama itu pula tanah bukan sesuatu yang perlu diperhatikan.
Kelahiran pengetahuan tentang tanah masih harus menunggu waktu lama sampai manusia menjinakkan (domesticate) hewan menjadi ternak dan tumbuhan menjadi tanaman. Mulailah manusia merasa perlu memperhatikan tanah. Keperhatian (concern) manusia yang menempati kawasan beriklim kering tertuju kepada pencarian padang rumput yang subur untuk menggembalakan ternak, dan yang menempati kawasan beriklim basah keperhatiannya tertuju kepada pemilihan tanah hutan yang baik untuk dibuka dan bercocok tanam. Manusia masih bergantung pada alam untuk memulihkan kesuburan perumputan atau kesuburan tanah hutan. Oleh karena pemulihan ini memerlukan waktu lama, manusia hidup sebagai peternak nomad atau petani peladang (swidden cultivators). Penduduk kawasan tropika basah di Afrika, Asia dan Amerika Selatan memahirkan diri dalam berladang.
Proses pengumpulan dan penghimpunan pengalaman mulai berjalan dan makin melaju setelah manusia hidup menetap. Diperlukan pengalaman dan pengetahuan yang lebih banyak dan andal untuk dapat memilih padang rumput atau tanah yang dapat digunakan secara tetap. Lembah-lembah sungai menjadi pilihan pertama untuk mendirikan permukiman dan mengusahakan pertanian secara menetap. Tanah lembah sungai disuburkan kembali secara berkala oleh lumpur banjir. Meskipun pemeliharaan kesuburan tanah masih digantungkan pada alam, akan tetapi oleh karena prosesnya berjalan hanya berselang musim dan tidak berjangka waktu tahunan seperti pada kawasan perladangan, manusia dapat menerapkan sistem pertanian menetap di lembah-lembah sungai. Bermukim sepanjang sungai juga mempertimbangkan kemudahan perhubungan dan perdagangan. Mereka yang kurang beruntung dengan alamnya, penyuburan tanah harus mereka usahakan sendiri.
Orang-orang Mesir Kuno memanfaatkan kedermawanan Bengawan Nil dengan menetap di sepanjang lembahnya. Orang-orang Babilonia yang mengusahakan lembah Sungai Eufrat dan Tigris yang beriklim kering mengembangkan teknik irigasi yang hebat. Akan tetapi teknologi irigasi waktu itu belum terdukung oleh pengetahuan tanah yang memadai. Maka akhimya tanah-tanah beririgasi di lembah Sungai Eufrat dan Tigris menjadi rusak karena salinisasi. Larutan garam di dalam air sungai mengendap dalam tanah karena evaporasi kuat di kawasan beriklim kering. Orang-orang Romawi, Yunani dan Cina mengembangkan kemahiran memupuk tanah dengan abu, sisa tanaman atau kotoran ternak. Orang Cina pada 4000 tahun yang lalu telah menerapkan semacam klasifikasi produktivitas tanah, a.l. untukdasar penetapan pajak bumi (Bennett, 1939; Joffe, 1949; Russell, 1963).
Pengetahuan akan ada kalau ada kebutuhan segera. Macam pengetahuan yang timbul, atau arah perkembangan suatu pengetahuan tertentu, tergantung pada lingkungan atau keadaan tempat yang menimbulkan kebutuhan akan pengetahuan itu. Pengumpulan pengetahuan berdasarkan pengalaman setempat dapat dikerjakan oleh orang awam. Akan tetapi menghimpun pengetahuan yang terpisah-pisah sehingga menjadi suatu sistem pengertian, atau menumbuhkan ilmu pengetahuan, hanya dapat dilaksanakan oleh para pakar atau ahli yang berminat. Oleh karena para cendekiawan sudah jauh lebih dulu menekuni ilmu-ilmu kealaman yang lain maka kemunculan ilmu tanah masih harus menunggu lama lagi sampai ada diversifikasi minat di kalangan para ahli pikir itu.
Saat tersebut akhirnya tiba juga pada menjelang akhir abad ke-18. Tanah mendapatkan perhatian dari para cerdik pandai yang biasa berkecimpung dalam bidang kimia, fisiologi tumbuhan, bakteriologi dan geologi beserta bidang ikutannya petrografi dan mineralogi. Terbawa dari latar belakang disiplin ilmu masing-masing, mereka memperlakukan tanah sebagai suatu bahan. Orang geologi menganggap tanah sebagai bahan sisa pelapukan batuan. Mereka mengkaji tanah untuk menyidik kembali batuan asal mulanya menurut mineral dan sibir (fragment) batuan yang tersisa dalam bahan tanah. Orang ilmu kimia dan fisiologi tumbuhan memusatkan perhatian mereka pada unsur penyusunan tanah dan mengaitkannya dengan keharaan tanaman. Orang bakteriologi mementingkan unsur atau senyawa penyusun tanah yang dihasilkan oleh kegiatan biologi, khususnya oleh kegiatan jasad renik.
Berkat kemajuannya yang pesat dan berhasil, ilmu kimia untuk sementara waktu merajai pandangan ilmiah. Ilmu ini memiliki sarana penelitian ampuh berupa pemikiran dan kegiatan analitik. Sumbangan Boussingault di Perancis dan Liebig di Jerman kepada ilmu kimia pertanian dapat dicatat sebagai tonggak sejarah penting bagi perkembangan ilmu tanah. Terutama "teori mineral" dan "hukum minimum" Liebig yang diumumkannya pada tahun 1840 telah menghidupkan ilmu kesuburan tanah, suatu cabang ilmu tanah yang bertumbuh pesat dan menjadi cikal-bakal revolusi hijau yang terjadi pada abad ke-20. Dengan teori dan hukum tersebut Liebig sekaligus menumbangkan "teori humus" Thaer yang diajukan 30 tahun sebelumnya. Dapat dicatat bahwa ilmu kesuburan tanah modern menggabungkan teori humus dan teori mineral menjadi satu kesatuan dan menjabarkan ulang hukum minimum menjadi hukum neraca hara.
Di bawah asuhan ilmu kimia, pengkajian tanah maju dengan pesat. Ilmu tanah berhutang budi kepada kimia atas sumbangannya berupa metode dan tatacara penelitian serta hukum dasar kimia yang diterapkan pada tanah selaku medium produksi pertanaman. Akan tetapi di balik keberuntungan ini terdapat kerugian yang tidak kecil. Pengaruh ilmu kimia yang begitu kuat telah menghambat perkembangan pengkajian tanah menjadi disiplin ilmu yang hakiki dan mandiri. Pengkajian tanah menjadi bawahan ilmu kimia. Dengan konsep kimiawi tanah hanya dapat dipandang sebagai bahan dan tidak dapat dilihat tanah sebagai suatu tubuh alam yang khas. Geologi juga memberikan saham pada kekeliruan konsep ini. Pada waktu menekuni tanah sebagai limbah batuan, seorang pakar geologi tidak mempedulikan hubungan tanah dengan lingkungannya. Tanah dianggapnya hanya berkaitan langsung dengan batuan yang telah dan sedang mengalami pelapukan, dan tidak ada faktor lain di luar batuan dan pelapukan yang ikut serta menghadirkan tanah.
Fisika juga memberikan sumbangan yang sangat berarti kepada kemajuan pengkajian tanah. Berbagai sifat fisik dan mekanik tanah yang penting dapat di diungkapkan dengan teori dan hukum fisika. Akan tetapi sebagaimana ilmu kimia, fisika juga memandang tanah semata-mata sebagai bahan dan bukan sebagai tubuh.
Kita tahu sekarang bahwa pengkajian dan penyelesaian persoalan tanah tidak semudah dugaan orang sampai akhir abad ke-l9. Membawa cuplikan (sample) tanah ke laboratorium untuk dianalisis sifat-sifat kimia, fisik, mineralogi dan/atau biologinya belum dapat memecahkan persoalan. Demikian pula halnya membawa tanah ke rumah kaca untuk percobaan pot.
Tonggak sejarah penting berikutnya bagi perkembangan pengkajian tanah datang pada pergantian abad ke-19 ke abad ke-20. Tonggak yang satu dipancangkan di Rusia oleh Dokuchaev dan murid-muridnya pada tahun 1883, dan tonggak yang lain dipancangkan di Amerika Serikat oleh Hilgard pada tahun 1877. Dokuchaev berlatarbelakang pendidikan geologi dan mineralogi, sedang Hilgard di samping berpendidikan geologi juga kemudian menguasai zoologi, botani dan agronomi (Joffe, 1949). Oleh kepeloporan kedua sarjana ini pandangan tentang hakekat tanah berubah dari bahan menjadi tubuh. Konsep tanah sebagai tubuh alam merupakan pembaharuan total atas pandangan sebelumnya. Tanah bukan sekadar bahan kimiawi atau benda fisik yang ditemukan di lapangan, bukan semata-mata substrat yang menghidupkan dan menghidupi tumbuhan, bukan hanya dunia jasad renik yang kaya raya, dan bukan pula sekadar limbah batuan. Tanah adalah suatu kenyataan alam yang mandiri.
Tanah mempunyai asal-usul, diwujudkan di bawah kuasa faktor lingkungan tertentu melalui berbagai proses khas dan rumit, serta terdistribusikan di muka daratan dengan pola yang dapat ditakrifkan (distributed with definable patterns). Tanah merupakan suatu sistem terbuka menurut peredaran bahan dan energi. Kemaujudannya bertumpu pada daya tanggap tubuh tanah terhadap kakas (forces) yang bertanggung jawab atas pembentukan tanah. Kesudahan tanggapan ini terekam pada morfologi tubuh tanah (profil tanah) yang terbentuk oleh berbagai proses alihrupa dan alihtempat intemal (internal transformations and translocations).
Pada waktu dikuasai ilmu kimia, pengkajian tanah berkonsep statika. Buah penelitiannya adalah cuplikan tanah dari lapisan perakaran tanaman dan ruang kerjanya adalah laboratorium. Dengan konsep baru, ilmu tanah berurusan dengan dinamika tanah, berarti waktu menjadi faktor penting secara mutlak dalam menghadirkan sifat tanah. Tanah mernpakan perujudan suatu keseimbangan dinamik. Pada tahana tunak keseimbangan dinamik (steady state of dynamic equilibrium), anasir-anasir tanah berada dalam keselarasan timbal balik (mutually adjustment) dan tubuh tanah mencapai taraf matang. Kematangan ini bersifat nisbi. Apabila kelakuan faktor-faktor berubah maka proses penyelarasan timbal-balik antar anasir tanah berulang kembali menuju ke pencapaian keseimbangan dinamik baru. Dengan konsep baru ini buah telaah adalah keseluruhan tubuh tanah dan ruang kerjanya adalah lapangan tempat tubuh tanah itu berada. Cuplikan tanah dan laboratorium menjadi pelengkap penelitian untuk meningkatkan daya sidik dan daya ramal. Semua hasil penetapan laboratorium atas cuplikan tanah dikorelasikan satu dengan yang lain, baik secara vertikal untuk memperoleh rujukan tubuh maupun secara lateral untuk memperoleh rujukan bentangan. Dengan demikian tiap data tanah berada dalam suatu sistem informasi yang bermatra ruang. Dengan menginferensikan ciri-ciri tubuh tanah pada sejarah bentanglahan (landscape) tempat tubuh tanah berada, data tanah memperoleh pula matra waktu.
Setelah berhasil melahirkan konsep khusus tentang hakekat tanah dan berhasil menguraikan hukum yang mengatur faktor pembentuk tanah, barulah pengetahuan tanah menjadi suatu disiplin ilmu yang benar-benar mandiri. Ilmu kealaman yang lain, seperti ilmu kimia, fisika, biologi dan geologi, bukan lagi "bapak angkat" ilmu tanah melainkan alat. Bahkan kini matematika dan statistika sudah menjadi alat penting sekali dan lazim digunakan oleh ilmu tanah, khususnya dalam pengacuan (modelling) reaksi yang berlangsung dalam tanah dan interpolasi batas bentangan jenis tanah di medan (geostatistics).
Ilmu tanah masih muda sekali, boleh dikatakan umurnya kini baru sekitar satu abad. Akan tetapi dengan memiliki konsep baru maka sejak awal abad ke-20 ilmu tanah mengalami kemajuan pesat sekali. Dengan kelincahan dan kemahiran luar biasa, ilmu tanah memanfaatkan setiap kemajuan dalam ilmu kealaman yang lain dan dalam teknik analisis untuk memperkaya pandangan dan mencanggihkan metode penelitiannya. Bahkan kenyataan sosial dan ekonomi secara begitu cerdik dapat diramukan ke dalam ilmu tanah, misalnya yang dikerjakan oleh Profesor Edelman almarhum dalam bukunya "Sociale en Economische Bodemkunde" (1949). Joffe (1949) mengatakan bahwa ilmu tanah berdiri di antara ilmu tentang benda hidup dan tak hidup.
Ilmu tanah memperoleh matra lebih luas setelah klasifikasi dan pemetaan tanah berkembang pesat. Berkat fakta dan bukti yang terkumpul banyak selama penjelajahan medan secara intensif di kawasan dunia yang luas, konsep tanah sebagai sistem alam kemudian memperoleh konteks baru sebagai sumberdaya alam. Dengan ini ilmu tanah tidak saja berada di antara alam biotik dan abiotik, akan tetapi merangkaikan kedua alam tadi, dan bahkan memperoleh gatra sosial dan ekonomi sangat nyata. Dengan klasifikasi dan pemetaan tanah segala informasi tentang tanah memperoleh makna "tempat" dan penyalurannya menjadi lebih efektif karena dapat mengikuti asas ekstrapolasi atau adaptasi.
Sumber : Tulisan Prof. Tejoyuwono: "TRIDARMA ILMU TANAH : CITA-CITA DAN KENYATAAN"
Selengkapnya...
