Oseanografi Rahman

29
BABI SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ILMU OSEANOGRAFI Oseanografi (berasal dari bahasa Yunani oceanos yang berarti laut atau graphos yang berarti gambaran atau deskripsi juga disebut oseanologi atau ilmu kelautan) adalah cabang dari ilmu bumi yang mempelajari segala aspek dari samudera dan lautan. Secara sederhana oseanografi dapat diartikan sebagai gambaran atau deskripsi tentang laut. Dalam bahasa lain yang lebih lengkap, oseanografi dapat diartikan sebagai studi dan penjelajahan (eksplorasi) ilmiah mengenai laut dan segala fenomenanya. Laut sendiri adalah bagian dari hidrosfer. Seperti diketahui bahwa bumi terdiri dari bagian padat yang disebut litosfer, bagian cair yang disebut hidrosfer dan bagian gas yang disebut atmosfer. Sementara itu bagian yang berkaitan dengan sistem ekologi seluruh makhluk hidup penghuni planet Bumi dikelompokkan ke dalam biosfer. Para ahli oseanografi mempelajari berbagai topik, termasuk organisme laut dan dinamika ekosistem; arus samudera, ombak, dan dinamika fluida geofisika; tektonik lempeng dan geologi dasar laut; dan aliran berbagai zat kimia dan sifat fisik didalam samudera dan pada batas- batasnya. Topik beragam ini menunjukkan berbagai disiplin yang digabungkan oleh ahli oceanografi untuk memperluas

Transcript of Oseanografi Rahman

Page 1: Oseanografi Rahman

BABI

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ILMU OSEANOGRAFI

Oseanografi (berasal dari bahasa Yunani oceanos yang berarti laut atau graphos

yang berarti gambaran atau deskripsi juga disebut oseanologi atau ilmu kelautan) adalah

cabang dari ilmu bumi yang mempelajari segala aspek dari samudera dan lautan. Secara

sederhana oseanografi dapat diartikan sebagai gambaran atau deskripsi tentang laut. 

Dalam bahasa lain yang lebih lengkap, oseanografi dapat diartikan sebagai studi

dan penjelajahan (eksplorasi) ilmiah mengenai laut dan segala fenomenanya. Laut sendiri

adalah bagian dari hidrosfer. Seperti diketahui bahwa bumi terdiri dari bagian padat yang

disebut litosfer, bagian cair yang disebut hidrosfer dan bagian gas yang disebut atmosfer.

Sementara itu bagian yang berkaitan dengan sistem ekologi seluruh makhluk hidup

penghuni planet Bumi dikelompokkan ke dalam biosfer.

Para ahli oseanografi mempelajari berbagai topik, termasuk organisme laut dan

dinamika ekosistem; arus samudera, ombak, dan dinamika fluida geofisika; tektonik

lempeng dan geologi dasar laut; dan aliran berbagai zat kimia dan sifat fisik didalam

samudera dan pada batas-batasnya. Topik beragam ini menunjukkan berbagai disiplin

yang digabungkan oleh ahli oceanografi untuk memperluas pengetahuan mengenai

samudera dan memahami proses di dalamnya: biologi, kimia, geologi, meteorologi, dan

fisika.

Beberapa sumber lain berpendapat bahwa ada perbedaan mendasar yang

membedakan antara oseanografi dan oseanologi. Oseanologi terdiri dari dua kata (dalam

bahasa Yunani) yaitu oceanos (laut) dan logos (ilmu) yang secara sederhana dapat

diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang laut. Dalam arti yang lebih lengkap,

oseanologi adalah studi ilmiah mengenai laut dengan cara menerapkan ilmu-ilmu

pengetahuan tradisional seperti fisika, kimia, matematika, dan lain-lain ke dalam segala

aspek mengenai laut.

Oseanografi adalah bagian dari ilmu kebumian atau earth sciences yang

mempelajari laut,samudra beserta isi dan apa yang berada di dalamnya hingga ke kerak

samuderanya. Secara umum, oseanografi dapat dikelompokkan ke dalam 4 (empat) bidang

ilmu utama yaitu: geologi oseanografi yang mempelajari lantai samudera atau litosfer di

Page 2: Oseanografi Rahman

bawah laut; fisika oseanografi yang mempelajari masalah-masalah fisis laut seperti arus,

gelombang, pasang surut dan temperatur air laut; kimia oseanografi yang mempelajari

masalah-masalah kimiawi di laut, dan yang terakhir biologi oseanografi yang mempelajari

masalah-masalah yang berkaitan dengan flora dan fauna atau biota di laut.

Studi menyeluruh (komprehensif) mengenai laut dimulai pertama kali dengan

dilakukannya ekspedisi Challenger (1872-1876) yang dipimpin oleh naturalis bernama

C.W. Thomson (yang berkebangsaan Skotlandia) dan John Murray (yang berkebangsaan

Kanada). Istilah Oseanografi sendiri digunakan oleh mereka di dalam laporan yang diedit

oleh Murray. Selanjutnya Murray menjadi pemimpin dalam studi berikutnya mengenai

sedimen laut. Keberhasilan dari ekspedisi Challenger dan pentingnya ilmu pengetahuan

tentang laut dalam perkapalan/perhubungan laut, perikanan, kabel laut dan studi mengenai

iklim akhirnya membawa banyak negara untuk melakukan ekspedisi-ekspedisi berikutnya.

Organisasi oseanografi internasional yang pertama kali didirikan adalah The International

Council for the Exploration of the Sea (1901).

Definisi lain tentang Oseanografi yaitu bahwa Oseanografi adalah satu bidang ilmu

yang berkaitan dengan kajian tentang lautan khususnya aspek fizikal lautan, Oseanografi

adalah peta mengenai hal-hal yang terkait dengan air laut seperti temperatur, arus, salinitas

air dan sebagainya.

Page 3: Oseanografi Rahman

BAB II

PROSES TERBENTUKNYA LAUTAN DI DUNIA

Hipotesis Pergeseran Benua (bahasa Inggris: continental drift) merupakan

gagasan yang dituangkan Alfred L. Wegener pada hipotesisnya yang dituangkan dalam

buku berjudul The Origin of Continent and Oceans (1912). Isinya, benua tersusun dari

batuan sial yang terapung pada batuan sima yang lebih besar berat jenisnya. Pergerakan

benua itu menuju khatulistiwa dan juga ke arah barat.

Hipotesis utamanya adalah di bumi pernah ada satu benua raksasa yang disebut

Pangaea (artinya "semua daratan") yang dikelilingi oleh Panthalassa ("semua lautan").

Selanjutnya, 200 juta tahun yang lalu Pangaea pecah menjadi benua-benua yang lebih

kecil yang kemudian bergerak menuju ke tempatnya seperti yang dijumpai saat ini.

Beberapa ilmuwan dapat menerima konsep ini namun sebagian besar lainnya tidak

dapat membayangkan bagaimana satu massa benua yang besar dapat mengapung di atas

bumi yang padat dan mengapa ini terjadi. Pemahaman para ilmuwan pengkritik adalah

bahwa gaya yang bekerja pada bumi adalah gaya vertikal. Tidaklah mungkin gaya vertikal

ini mampu menyebabkan benua yang besar tersebut pecah. Pada masa itu belum dijumpai

bukti-bukti yang meyakinkan. Wegener mengumpulkan bukti lainnya berupa kesamaan

garis pantai, persamaaan fosil, struktur dan batuan. Namun, tetap saja usaha Wegener sia-

sia karena Wagener tidak mampu menjelaskan dan meyakinkan para ahli bahwa gaya

utama yang bekerja adalah gaya lateral bukan gaya vertikal.

Page 4: Oseanografi Rahman

2.1 Tektonika lempeng

Lempeng-lempeng tektonik di bumi barulah dipetakan pada paruh kedua abad ke-20.

Teori Tektonika Lempeng (bahasa Inggris: Plate Tectonics) adalah teori dalam

bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-

bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. Teori ini telah mencakup

dan juga menggantikan Teori Pergeseran Benua yang lebih dahulu dikemukakan pada

paruh pertama abad ke-20 dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun

1960-an.

Bagian terluar dari interior bumi terbentuk dari dua lapisan. Di bagian atas terdapat

litosfer yang terdiri atas kerak dan bagian teratas mantel bumi yang kaku dan padat. Di

bawah lapisan litosfer terdapat astenosfer yang berbentuk padat tetapi bisa mengalir seperti

cairan dengan sangat lambat dan dalam skala waktu geologis yang sangat lama karena

viskositas dan kekuatan geser (shear strength) yang rendah. Lebih dalam lagi, bagian

mantel di bawah astenosfer sifatnya menjadi lebih kaku lagi. Penyebabnya bukanlah suhu

yang lebih dingin, melainkan tekanan yang tinggi.

Lapisan litosfer dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). Di

bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempeng-lempeng yang lebih kecil.

Lempeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. Mereka bergerak relatif satu

dengan yang lainnya di batas-batas lempeng, baik divergen (menjauh), konvergen

Page 5: Oseanografi Rahman

(bertumbukan), ataupun transform (menyamping). Gempa bumi, aktivitas vulkanik,

pembentukan gunung, dan pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di

daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng lazimnya berkecepatan 50-

100 mm/a.

2.2 Perkembangan Teori

Peta dengan detail yang menunjukkan lempeng-lempeng tektonik dan arah vektor

gerakannya

Pada akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, geolog berasumsi bahwa kenampakan-

kenampakan utama bumi berkedudukan tetap. Kebanyakan kenampakan geologis seperti

pegunungan bisa dijelaskan dengan pergerakan vertikal kerak seperti dijelaskan dalam

teori geosinklin. Sejak tahun 1596, telah diamati bahwa pantai Samudera Atlantik yang

berhadap-hadapan antara benua Afrika dan Eropa dengan Amerika Utara dan Amerika

Selatan memiliki kemiripan bentuk dan nampaknya pernah menjadi satu. Ketepatan ini

akan semakin jelas jika kita melihat tepi-tepi dari paparan benua di sana. Sejak saat itu

banyak teori telah dikemukakan untuk menjelaskan hal ini, tetapi semuanya menemui jalan

buntu karena asumsi bahwa bumi adalah sepenuhnya padat menyulitkan penemuan

penjelasan yang sesuai.

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong

pengkajian ulang umur bumi, karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju

pendinginannya dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda hitam. Dari

Page 6: Oseanografi Rahman

perhitungan tersebut dapat disimpulkan bahwa bahkan jika pada awalnya bumi adalah

sebuah benda yang merah-pijar, suhu Bumi akan menurun menjadi seperti sekarang dalam

beberapa puluh juta tahun. Dengan adanya sumber panas yang baru ditemukan ini maka

para ilmuwan menganggap masuk akal bahwa Bumi sebenarnya jauh lebih tua dan intinya

masih cukup panas untuk berada dalam keadaan cair.

Teori Tektonik Lempeng berasal dari Hipotesis Pergeseran Benua (continental

drift) yang dikemukakan Alfred Wegener tahun 1912. dan dikembangkan lagi dalam

bukunya The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. Ia mengemukakan

bahwa benua-benua yang sekarang ada dulu adalah satu bentang muka yang bergerak

menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es'

dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih

padat. Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan gaya-gaya yang dilibatkan,

teori ini dipinggirkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair,

tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa bagian-bagian kerak tersebut dapat

bergerak-gerak. Di kemudian hari, dibuktikanlah teori yang dikemukakan geolog Inggris

Arthur Holmes tahun 1920 bahwa tautan bagian-bagian kerak ini kemungkinan ada di

bawah laut. Terbukti juga teorinya bahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah

kekuatan penggeraknya.

Bukti pertama bahwa lempeng-lempeng itu memang mengalami pergerakan

didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang

berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di

Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi

bumi [11], namun selanjutnya justeru lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik

lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan

vertikal (upwelling) batuan, tetapi menghindarkan keharusan adanya bumi yang ukurannya

terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona

subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu

itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang

umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih

lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan balikan medan magnet bumi

Page 7: Oseanografi Rahman

(geomagnetic reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason

menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang

baru.

Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan

lajur-lajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua

sisi mid-oceanic ridge, tektonik lempeng menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat

dalam teknik pencitraan seismik mula-mula di dalam dan sekitar zona Wadati-Benioff dan

beragam observasi geologis lainnya tak lama kemudian mengukuhkan tektonik lempeng

sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi penjelasan dan

prediksi.

Penelitian tentang dasar laut dalam, sebuah cabang geologi kelautan yang

berkembang pesat pada tahun 1960-an memegang peranan penting dalam pengembangan

teori ini. Sejalan dengan itu, teori tektonik lempeng juga dikembangkan pada akhir 1960-

an dan telah diterima secara cukup universal di semua disiplin ilmu, sekaligus juga

membaharui dunia ilmu bumi dengan memberi penjelasan bagi berbagai macam fenomena

geologis dan juga implikasinya di dalam bidang lain seperti paleogeografi dan

paleobiologi

2.3 Prinsip-prinsip Utama

Bagian luar interior bumi dibagi menjadi litosfer dan astenosfer berdasarkan

perbedaan mekanis dan cara terjadinya perpindahan panas. Litosfer lebih dingin dan kaku,

sedangkan astenosfer lebih panas dan secara mekanik lemah. Selain itu, litosfer kehilangan

panasnya melalui proses konduksi, sedangkan astenosfer juga memindahkan panas melalui

konveksi dan memiliki gradien suhu yang hampir adiabatik. Pembagian ini sangat berbeda

dengan pembagian bumi secara kimia menjadi inti, mantel, dan kerak. Litosfer sendiri

mencakup kerak dan juga sebagian dari mantel. Suatu bagian mantel bisa saja menjadi

bagian dari litosfer atau astenosfer pada waktu yang berbeda, tergantung dari suhu,

tekanan, dan kekuatan gesernya. Prinsip kunci tektonik lempeng adalah bahwa litosfer

terpisah menjadi lempeng-lempeng tektonik yang berbeda-beda. Lempeng ini bergerak

Page 8: Oseanografi Rahman

menumpang di atas astenosfer yang mempunyai viskoelastisitas sehingga bersifat seperti

fluida. Pergerakan lempeng biasanya bisa mencapai 10-40 mm/a (secepat pertumbuhan

kuku jari) seperti di Mid-Atlantic Ridge, ataupun mencapai 160 mm/a (secepat

pertumbuhan rambut) seperti di Lempeng Nazca.[16][17] Lempeng-lempeng ini tebalnya

sekitar 100 km dan terdiri atas mantel litosferik yang di atasnya dilapisi dengan hamparan

salah satu dari dua jenis material kerak. Yang pertama adalah kerak samudera atau yang

sering disebut dengan "sima", gabungan dari silikon dan magnesium. Jenis yang kedua

yaitu kerak benua yang sering disebut "sial", gabungan dari silikon dan aluminium. Kedua

jenis kerak ini berbeda dari segi ketebalan di mana kerak benua memiliki ketebalan yang

jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kerak samudera. Ketebalan kerak benua mencapai

30-50 km sedangkan kerak samudera hanya 5-10 km.

Dua lempeng akan bertemu di sepanjang batas lempeng (plate boundary), yaitu

daerah di mana aktivitas geologis umumnya terjadi seperti gempa bumi dan pembentukan

kenampakan topografis seperti gunung, gunung berapi, dan palung samudera. Kebanyakan

gunung berapi yang aktif di dunia berada di atas batas lempeng, seperti Cincin Api Pasifik

(Pacific Ring of Fire) di Lempeng Pasifik yang paling aktif dan dikenal luas.

Lempeng tektonik bisa merupakan kerak benua atau samudera, tetapi biasanya satu

lempeng terdiri atas keduanya. Misalnya, Lempeng Afrika mencakup benua itu sendiri dan

sebagian dasar Samudera Atlantik dan Hindia. Perbedaan antara kerak benua dan

samudera ialah berdasarkan kepadatan material pembentuknya. Kerak samudera lebih

padat daripada kerak benua dikarenakan perbedaan perbandingan jumlah berbagai elemen,

khususnya silikon. Kerak samudera lebih padat karena komposisinya yang mengandung

lebih sedikit silikon dan lebih banyak materi yang berat. Dalam hal ini, kerak samudera

dikatakan lebih bersifat mafik ketimbang felsik.[18] Maka, kerak samudera umumnya

berada di bawah permukaan laut seperti sebagian besar Lempeng Pasifik, sedangkan kerak

benua timbul ke atas permukaan laut, mengikuti sebuah prinsip yang dikenal dengan

isostasi.

Page 9: Oseanografi Rahman

2.4 Jenis-jenis Batas Lempeng

Tiga jenis batas lempeng (plate boundary).

Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak

relatif terhadap satu sama lain. Tiga jenis ini masing-masing berhubungan dengan

fenomena yang berbeda di permukaan. Tiga jenis batas lempeng tersebut adalah:

1. Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan

mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar

transform (transform fault). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di

sisi yang berlawanan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang

berlawanan dengan pengamat). Contoh sesar jenis ini adalah Sesar San Andreas di

California.

2. Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika

dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan zona retakan

(rifting) yang aktif adalah contoh batas divergen

3. Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika dua

lempeng bergesekan mendekati satu sama lain sehingga membentuk zona subduksi

jika salah satu lempeng bergerak di bawah yang lain, atau tabrakan benua

(continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut

yang dalam biasanya berada di zona subduksi, di mana potongan lempeng yang

terhunjam mengandung banyak bersifat hidrat (mengandung air), sehingga

kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan

menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktivitas vulkanik. Contoh kasus

Page 10: Oseanografi Rahman

ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika Selatan dan busur pulau

Jepang (Japanese island arc).

2.5 Kekuatan Penggerak Pergerakan Lempeng

Pergerakan lempeng tektonik bisa terjadi karena kepadatan relatif litosfer samudera

dan karakter astenosfer yang relatif lemah. Pelepasan panas dari mantel telah didapati

sebagai sumber asli dari energi yang menggerakkan tektonik lempeng. Pandangan yang

disetujui sekarang, meskipun masih cukup diperdebatkan, adalah bahwa kelebihan

kepadatan litosfer samudera yang membuatnya menyusup ke bawah di zona subduksi

adalah sumber terkuat pergerakan lempeng. Pada waktu pembentukannya di mid ocean

ridge, litosfer samudera pada mulanya memiliki kepadatan yang lebih rendah dari

astenosfer di sekitarnya, tetapi kepadatan ini meningkat seiring dengan penuaan karena

terjadinya pendinginan dan penebalan. Besarnya kepadatan litosfer yang lama relatif

terhadap astenosfer di bawahnya memungkinkan terjadinya penyusupan ke mantel yang

dalam di zona subduksi sehingga menjadi sumber sebagian besar kekuatan penggerak

pergerakan lempeng. Kelemahan astenosfer memungkinkan lempeng untuk bergerak

secara mudah menuju ke arah zona subduksi [19] Meskipun subduksi dipercaya sebagai

kekuatan terkuat penggerak pergerakan lempeng, masih ada gaya penggerak lain yang

dibuktikan dengan adanya lempeng seperti lempeng Amerika Utara, juga lempeng Eurasia

yang bergerak tetapi tidak mengalami subduksi di manapun. Sumber penggerak ini masih

menjadi topik penelitian intensif dan diskusi di kalangan ilmuwan ilmu bumi. Pencitraan

dua dan tiga dimensi interior bumi (tomografi seismik) menunjukkan adanya distribusi

kepadatan yang heterogen secara lateral di seluruh mantel. Variasi dalam kepadatan ini

bisa bersifat material (dari kimia batuan), mineral (dari variasi struktur mineral), atau

termal (melalui ekspansi dan kontraksi termal dari energi panas). Manifestasi dari

keheterogenan kepadatan secara lateral adalah konveksi mantel dari gaya apung (buoyancy

forces). Bagaimana konveksi mantel berhubungan secara langsung dan tidak dengan

pergerakan planet masih menjadi bidang yang sedang dipelajari dan dibincangkan dalam

geodinamika. Dengan satu atau lain cara, energi ini harus dipindahkan ke litosfer supaya

lempeng tektonik bisa bergerak. Ada dua jenis gaya yang utama dalam pengaruhnya ke

pergerakan planet, yaitu friksi dan gravitasi.

Page 11: Oseanografi Rahman

2.5.1 Gaya Gesek

Basal drag

Arus konveksi berskala besar di mantel atas disalurkan melalui astenosfer,

sehingga pergerakan didorong oleh gesekan antara astenosfer dan litosfer.

Slab suction

Arus konveksi lokal memberikan tarikan ke bawah pada lempeng di zona subduksi

di palung samudera. Penyerotan lempengan (slab suction) ini bisa terjadi dalam

kondisi geodinamik di mana tarikan basal terus bekerja pada lempeng ini pada saat

ia masuk ke dalam mantel, meskipun sebetulnya tarikan lebih banyak bekerja pada

kedua sisi lempengan, atas dan bawah

2.5.2 Gravitasi

Runtuhan gravitasi: Pergerakan lempeng terjadi karena lebih tingginya lempeng di

oceanic ridge. Litosfer samudera yang dingin menjadi lebih padat daripada mantel

panas yang merupakan sumbernya, maka dengan ketebalan yang semakin

meningkat lempeng ini tenggelam ke dalam mantel untuk mengkompensasikan

beratnya, menghasilkan sedikit inklinasi lateral proporsional dengan jarak dari

sumbu ini. :Dalam teks-teks geologi pada pendidikan dasar, proses ini sering

disebut sebagai sebuah doronga. Namun, sebenarnya sebutan yang lebih tepat

adalah runtuhan karena topografi sebuah lempeng bisa jadi sangat berbeda-beda

dan topografi pematang (ridge) yang melakukan pemekaran hanyalah fitur yang

paling dominan. Sebagai contoh, pembengkakan litosfer sebelum ia turun ke bawah

lempeng yang bersebelahan menghasilkan kenampakan yang bisa mempengaruhi

topografi. Lalu, mantel plume yang menekan sisi bawah lempeng tektonik bisa juga

mengubah topografi dasar samudera.

Slab-pull (tarikan lempengan)

Pergerakan lempeng sebagian disebabkan juga oleh berat lempeng yang dingin dan

padat yang turun ke mantel di palung samudera.[21] Ada bukti yang cukup banyak

bahwa konveksi juga terjadi di mantel dengan skala cukup besar. Pergerakan ke

atas materi di mid-oceanic ridge mungkin sekali adalah bagian dari konveksi ini.

Beberapa model awal Tektonik Lempeng menggambarkan bahwa lempeng-

Page 12: Oseanografi Rahman

lempeng ini menumpang di atas sel-sel seperti ban berjalan. Namun, kebanyakan

ilmuwan sekarang percaya bahwa astenosfer tidaklah cukup kuat untuk secara

langsung menyebabkan pergerakan oleh gesekan gaya-gaya itu. Slab pull sendiri

sangat mungkin menjadi gaya terbesar yang bekerja pada lempeng. Model yang

lebih baru juga memberi peranan yang penting pada penyerotan (suction) di

palung, tetapi lempeng seperti Lempeng Amerika Utara tidak mengalami subduksi

di manapun juga, tetapi juga mengalami pergerakan seperti juga Lempeng Afrika,

Eurasia, dan Antarktika. Kekuatan penggerak utama untuk pergerakan lempeng

dan sumber energinya itu sendiri masih menjadi bahan riset yang sedang

berlangsung

2.5.3 Gaya dari luar

Dalam studi yang dipublikasikan pada edisi Januari-Februari 2006 dari buletin Geological

Society of America Bulletin, sebuah tim ilmuwan dari Italia dan Amerika Serikat

berpendapat bahwa komponen lempeng yang mengarah ke barat berasal dari rotasi Bumi

dan gesekan pasang bulan yang mengikutinya. Mereka berkata karena Bumi berputar ke

timur di bawah bulan, gravitasi bulan meskipun sangat kecil menarik lapisan permuikaan

bumi kembali ke barat. Beberapa juga mengemukakan ide kontroversial bahwa hasil ini

mungkin juga menjelaskan mengapa Venus dan Mars tidak memiliki lempeng tektonik,

yaitu karena ketiadaan bulan di Venus dan kecilnya ukuran bulan Mars untuk memberi

efek seperti pasang di bumi.[22] Pemikiran ini sendiri sebetulnya tidaklah baru. Hal ini

sendiri aslinya dikemukakan oleh bapak dari hipotesis ini sendiri, Alfred Wegener, dan

kemudian ditentang fisikawan Harold Jeffreys yang menghitung bahwa besarnya gaya

gesek oasang yang diperlukan akan dengan cepat membawa rotasi bumi untuk berhenti

sejak waktu lama. Banyak lempeng juga bergerak ke utara dan barat, bahkan banyaknya

pergerakan ke barat dasar Samudera Pasifik adalah jika dilihat dari sudut pandang pusat

pemekaran (spreading) di Samudera Pasifik yang mengarah ke timur. Dikatakan juga

bahwa relatif dengan mantel bawah, ada sedikit komponen yang mengarah ke barat pada

pergerakan semua lempeng

Page 13: Oseanografi Rahman

2.6 Signifikansi relatif masing-masing mekanisme

Pergerakan lempeng berdasar pada data satelit GPS NASA JPL. Vektor di sini

menunjukkan arah dan magnitudo gerakan.

Vektor yang sebenarnya pada pergerakan sebuah planet harusnya menjadi fungsi

semua gaya yang bekerja pada lempeng itu. Namun, masalahnya adalah seberapa besar

setiap proses ambil bagian dalam pergerakan setiap lempeng Keragaman kondisi

geodinamik dan sifat setiap lempeng seharusnya menghasilkan perbedaan dalam seberapa

proses-proses tersebut secara aktif menggerakkan lempeng. satu cara untuk mengatasi

masalah ini adalah dengan melihat laju di mana setiap lempeng bergerak dan

mempertimbangkan bukti yang ada untuk setiap kekuatan penggerak dari lempeng ini

sejauh mungkin. Salah satu hubungan terpenting yang ditemukan adalah bahwa lempeng

litosferik yang lengket pada lempeng yang tersubduksi bergerak jauh lebih cepat daripada

lempeng yang tidak. Misalnya, Lempeng Pasifik dikelilingi zona subduksi (Ring of Fire)

sehingga bergerak jauh lebih cepat daripada lempeng di Atlantik yang lengket pada benua

yang berdekatan dan bukan lempeng tersubduksi. Maka, gaya yang berhubungkan dengan

lempeng yang bergerak ke bawah (slab pull dan slab suction) adalah kekuatan penggerak

yang menentukan pergerakan lempeng kecuali untuk lempeng yang tidak disubduksikan.

Walau bagaimanapun juga, kekuatan penggerak pergerakan lempeng itu sendiri masih

menjadi bahan perdebatan dan riset para ilmuwan

Page 14: Oseanografi Rahman

2.7 Lempeng-lempeng utama

Peta lempeng-lempeng tektonik

Lempeng-lempeng tektonik utama yaitu:

Lempeng Afrika, meliputi Afrika - Lempeng benua

Lempeng Antarktika, meliputi Antarktika - Lempeng benua

Lempeng Australia, meliputi Australia (tergabung dengan Lempeng India antara 50

sampai 55 juta tahun yang lalu)- Lempeng benua

Lempeng Eurasia, meliputi Asia dan Eropa - Lempeng benua

Lempeng Amerika Utara, meliputi Amerika Utara dan Siberia timur laut -

Lempeng benua

Lempeng Amerika Selatan, meliputi Amerika Selatan - Lempeng benua

Lempeng Pasifik, meliputi Samudera Pasifik - Lempeng samudera

Lempeng-lempeng penting lain yang lebih kecil mencakup Lempeng India,

Lempeng Arabia, Lempeng Karibia, Lempeng Juan de Fuca, Lempeng Cocos, Lempeng

Nazca, Lempeng Filipina, dan Lempeng Scotia.

Pergerakan lempeng telah menyebabkan pembentukan dan pemecahan benua

seiring berjalannya waktu, termasuk juga pembentukan superkontinen yang mencakup

hampir semua atau semua benua. Superkontinen Rodinia diperkirakan terbentuk 1 miliar

tahun yang lalu dan mencakup hampir semua atau semua benua di Bumi dan terpecah

menjadi delapan benua sekitar 600 juta tahun yang lalu. Delapan benua ini selanjutnya

Page 15: Oseanografi Rahman

tersusun kembali menjadi superkontinen lain yang disebut Pangaea yang pada akhirnya

juga terpecah menjadi Laurasia (yang menjadi Amerika Utara dan Eurasia), dan

Gondwana (yang menjadi benua sisanya)

2.8 Proses Pembentukan Laut Berdasarkan Teori Laplace

2.8.1 Sejarah singkat penemu teori laplace ;

Kant, Immanuel (1724-1804) - Seorang filsuf Jerman yang pada tahun 1755

mengajukan cikal-bakal teori modern tentang tata surya. Kant percaya bahwa planet-planet

tumbuh dari sebuah cakram materi di sekeliling Matahari, sebuah gagasan yang kemudian

dikembangkan oleh Marquis de Laplace. Kant juga berpendapat bahwa nebula suram yang

terlihat di antariksa adalah galaksi tersendiri seperti galaksi Bima Sakti kita. Pendapat

tersebut kini telah terbukti kebenarannya.

Laplace, Pierre Simon, Marquis de (1749-1827) - Seorang ahli matematika Prancis yang

mengembangkan teori asal mula tata surya yang digagas oleh Immanuel Kant. Di tahun

1796, Laplace melukiskan bagaimana cincin-cincin materi yang terlempar dari Matahari

dapat memadat menjadi planet-planet. Perincian teori tersebut telah ditinjau kembali, tetapi

pada pokoknya tidak berbeda dengan teori-teori modern mengenai awal-mula terjadinya

tata surya.

2.8.2 Pembahasan ;

Menurut teori laplace ;

Bahwa bumi berasal dari suatu bintang yang berbentuk kabut raksasa bersuhu tidak

terlalu panas dan penyebarannya terpencar dalam kondisi berputar dan dikenal sebagai

awal-mula dari matahari. Akibat perputaran tersebut menyebabkan matahari ini kehilangan

daya energinya dan akhirnya mengkerut. Sebagai akibat dari proses pengkerutan tersebut,

maka ia akan berputar lebih cepat lagi. Dalam keadaan seperti ini, maka pada bagian

ekuator kecepatannya akan semakin meningkat dan menimbulkan terjadinya gaya

sentrifugal. Gaya ini akhirnya akan melampaui tarikan dari gayaberatnya, yang semula

berfungsi sebagai penyeimbang, dan menyebabkan sebagian dari bahan yang berasal dari

matahari tersebut terlempar. Bahan-bahan yang terlempar ini kemudian dalam

Page 16: Oseanografi Rahman

perjalanannya juga berputar mengikut i induknya, juga akan mengkerut dan membentuk

sejumlah planit-planit, salah satunya adalah planit bumi.

Bumi dilahirkan 4,5 milyar tahun yang lalu, tata surya kita yang bernama Bima

Sakti, terbentuk dari kumpulan debu di angkasa raya yang dalam proses selanjutnya

tumbuh menjadi gumpalan bebatuan dari mulai yang berukuran kecil hingga ke ukuran

asteroid sebesar ratusan kilometer. Bebatuan angkasa tersebut selanjutnya saling

bertabrakan, dimana awalnya tabrakan yang terjadi masih lambat. Akibat adanya gaya

gravitasi, bebatuan angkasa yang saling bertabrakan itu saling menyatu dan membentuk

suatu massa batuan yang kemudian menjadi cikal bakal (embrio) bumi. Lama kelamaan

dengan semakin banyaknya bebatuan yang menjadi satu tersebut, embrio bumi tumbuh

semakin besar. Sejalan dengan semakin berkembangnya embrio bumi tersebut, semakin

besar pula gaya tarik gravitasinya sehingga bebatuan angkasa yang ada mulai semakin

cepat menabrak permukaan embrio bumi yang sudah tumbuh semakin besar itu. Akibat

tumbukan2 yang sangat dahsyat tersebut timbulah ledakan2 yang sudah pasti sangat

dahsyat pula yang mengakibatkan terbentuknya kawah2 yang sangat besar dan pelepasan

panas secara besar besaran pula.

Laut sendiri menurut sejarahnya terbentuk 4,4 milyar tahun yang lalu, Para ahli

sendiri memiliki beberapa versi tentang hal itu. Salah satu versi yang di angkat kali ini

adalah bahwa pada saat itu, bumi mulai mendingin akibat mulai berkurangnya aktivitas

vulkanik, disamping itu atmosfer bumi pada saat itu tertutup oleh debu-debu vulkanik

yang mengakibatkan terhalangnya sinar matahari untuk masuk ke bumi. Akibatnya, uap air

di atmosfer mulai terkondensasi dan terbentuklah hujan. Hujan inilah (yang mungkin

berupa hujan tipe mamut juga) yang mengisi cekungan-cekungan di bumi hingga

terbentuklah lautan. Dimana awalnya bersifat sangat asam dengan air yang mendidih

(dengan suhu sekitar 100C) karena panasnya bumi pada saat itu. Asamnya air laut terjadi

karena saat itu atmosfer bumi dipenuhi oleh karbon dioksida. Keasaman air inilah yang

menyebabkan tingginya pelapukan yang terjadi yang menghasilkan garam-garaman yang

menyebabkan air laut menjadi asin seperti sekarang ini. Pada saat itu, gelombang tsunami

sering terjadi karena seringnya asteroid menghantam bumi. Pasang surut laut yang terjadi

pada saat itu bertipe mamut alias ‘luar biasa’ tingginya karena jarak bulan yang begitu

dekat dengan bumi.

Page 17: Oseanografi Rahman

Secara perlahan-lahan, jumlah karbon dioksida yang ada diatmosfer mulai

berkurang akibat terlarut dalam air laut dan bereaksi dengan ion karbonat membentuk

kalsium karbonat. Akibatnya, langit mulai menjadi cerah sehingga sinar matahari dapat

kembali masuk menyinari bumi dan mengakibatkan terjadinya proses penguapan sehingga

volume air laut di bumi juga mengalami pengurangan dan bagian-bagian di bumi yang

awalnya terendam air mulai kering. Proses pelapukan batuan terus berlanjut akibat hujan

yang terjadi dan terbawa ke lautan, menyebabkan air laut semakin asin.

Pada 3,8 milyar tahun yang lalu, planet bumi mulai terlihat biru karena laut yang sudah

terbentuk tersebut. Suhu bumi semakin dingin karena air di laut berperan dalam menyerap

energi panas yang ada, namun pada saat itu diperkirakan belum ada bentuk kehidupan di

bumi. Kehidupan di bumi, menurut para ahli, berawal dari lautan (life begin in the ocean).

Namun demikian, masih merupakan perdebatan hangat hingga saat ini kapan tepatnya

kehidupan awal itu terjadi dan di bagian lautan yang mana? apakah di dasar laut ataukah di

permukaan? Hasil penemuan geologis pada tahun 1971 pada bebatuan di Afrika Selatan

(yang diperkirakan berusia 3,2 s.d. 4 milyar tahun) menunjukkan adanya fosil seukuran

beras dari bakteri primitif yang diperkirakan hidup di dalam lumpur mendidih di dasar

laut.

Page 18: Oseanografi Rahman

BABIII

JENIS-JENIS DASAR LAUT

Seluruh permukaan dasar lautan yang ditutupi oleh partikel-partikel sedimen yang

telah diendapkan secara perlahan-lahan dalam jangka berjuta-juta tahun. Ketebalan lapisan

sedimen yang terdapat di banyak bagian laut berbeda-beda, dari sekitar 600meter di

Samudra Pasifik, 500-1000 meter di Samudra Atlantik, 4000meter di Arctic.

Sedimen terutama terdiri dari partikrl-partikel yang berasal dari hasil pecahan-

pecahan batuan, potongan-potongan kulit (shell) serta sisa rangka dari organisme laut.

Sbagian besar laut yang dalam ditutupi oleh jenis artikel-artikel yang berukuran kecil.

Sedangkan ada laut-laut dangkal didominasi oleh jenis-jenis artikel yang berukuran

besar.klasifikasi sedimen laut berdasarkan sumbernya yaitu:

1. Sedimen Lithogenous (Sedimen Terigin)

jenis sedimen ini berasal dari hasil pengikisan batuan di darat. Batuan beku atau batuan

sediment telah mengalami proses desintegrasi (proses ecahnya batuan secara mekanis

menjadi batuan yang lebih kecil), maupun proses decomosisi (proses perubahan susunan

kimiawi dari batuan sehingga lauk akibat penerjangan air maupun udara). Partikel-partikel

dari hasil proses desintegrasi mauun proses decomposisi itu diangkut, baik oleh air sungai

maupun angin ke laut.

Contoh bahan sedimen dari proses desintegrasi adalah mineral kwarsa, mica,

feldspar, pyroxenes, apobol dan mineral berat lainnya. Sedangkan dari hasil decomposisi

adalah clay, hidroksida besi yang bebas dan lain-lain.

2. Sedimen Biogenous (sisa-sisa organisme)

Sisa-sisa rangka dari oraganisme hidup juga akan membentuk endapan partikel-

partikel halus yang dinamakan ooze yang biasanya mengendap pada daerah-daerah yang

letaknya jauh dari pantai.

a) Tipe Calcareous (Ooze/selut gampingan)

1. Golongan binatang yang mengandung kapur, contohnya adalah Globigerina

Oozedan Pteropod Ooze

Page 19: Oseanografi Rahman

2. Golongan tumbuhan yang mengandung kapur, yaitu

- Plankton yang bersel satu yang termasuk cocolitsh, Robdolit yang tersebar di

laut-laut terbuka.

- Algae, yaitu ganggang yang mengandung kapur, terutama hidu subur di erairan

hangat.

b) Tipe Siliceous

1. Radiolaria Ooze adalah golongan rotozoa bersel satu menutupi 1-2% dari

permukaan laut.

2. Diatom Ooze, adalah golongan tumbuhan yang bersel tunggal yang mempunyai

kulit mengandung silica. Ooze yang terbentuk menutupi 9% dari ermukaan

dasar laut dan banyak dijumpai di daerah yang lebih dingin dengan salinitas

rendah seerti di Samudra Hindia bagian selatan.

3. Red Clay Ooze, - Ooze ini mempunyai kandungan yang tinggi dan banyak

dijumpai di bagian timur Samudra Hindia.

3. Sedimen Hidrogenous (hsil reaksi kimia dalam air laut)

a) Mengandung Nodules (Bongkahan mangan) barasal dari endapan Oksida dan

Hidroksida Besi dan Mangan

b) Jenis Logam-logam lainnya, seperti cobal dan nekel.

4. Sedimen Marine

a). Sedimen asal Vulkanisme daat dilihat dari sifat-sifat fisik maupun susunan

kimiawinya.