BAB 11

GAYA AIR

Pekerjaan air merupakan suatu Siklus dalam proses geologi, yakni pengikisan pegunungan,

pengangkatan bahan-bahan yang telah dihancurkan, dan pengendapan kembali di tempat-

tempat lain. Perombakan batuan di atas permukaan bumi oleh aktivitas air bersamaan

dengan gejala-gejala pelapukan. Proses-proses tersebut dapat terjadi secara kimia dan

secara mekanik. Proses secara kimia dapat dilihat pada batukapur atau pelarutan endapan

garam, Sedangkan proses secara mekanik yang terjadi di permukaan seperti erosi, abrasi,

dan denudasi. Dalam bab ini yang dipaparkan adalah proses secara mekanik.

11. 1. Erosi

Erosi merupakan kelompok proses-proses eksogen, yang menguraikan batuan secara fisik

dan kimia dan mentransport mineral yang dihasilkannya dengan media yang bergerak, air,

angin, dan es, tentunya dibawah pengaruh gaya gravitasi. Sesuai judul materi ini, hanya

diperdalam erosi oleh air. Erosi air sudah dimulai sebelum air mengalir. Butir-butir air

hujan yang jatuh menghantam permukaan tanah dan melemparkan partikel tanah ke segala

arah. Air hujan yang mengalir diatas permukaan tanah membawa partikel-partikel tersebut.

Air yang mengalir lambat partikel-partikelnya bergerak lambat dan sejajar, arus air

demikian dinamakan arus laminer. Meningkatnya kecepatan, menjadikan gerak partikelnya

tidak beraturan dan kompleks, berputar (swirls) dan eddi (berlawanan arah), menjadi arus

turbulen. Kecepatan aliran dalam suatu saluran sudah cukup untuk arus turbulen, hanya

selapisan tipis pada dinding dalam saluran berkecapatan rendah akibat gaya gesekkan,

terdapat arus laminer.

Kemampuan arus untuk mengambil dan membawa partikel sedimen sedimen dari

salurannya bergantung pada turbulensi dan kecepatan arusnya. Makin cepat arusnya makin

besar kemampuan arus turbulen mengangkat partikel besar seperti tampak dalam kurva

kecepatan besar butir (Gambr 11.1) kecuali lempung dan lanau, karena gaya kohesinya

besar.

11.1. 1. Transportasi Partikel

Partikel sedimen yang terbawa arus ditransport dengan 3 cara; (1) Dalam larutan

(Dissolved load), (2) Dalam suspensi (suspended load), dan (3) Sepanjang dasar saluran

(bed load). Matrial yang terbawa arus aliran disebut sebagai beban atau muatan (load).

Gaya Air

98

Larutan yang terbawa arus berasal dari air tanah dan sedikit dari batuan yang dapat larut

sepanjang aliran. . jumlah beban yang dapat terangkut arus bergantung pada iklim dan

tatanan geologi.

Umumnya arus membawa material sebagai suspensi. Material yang dibawanya umumnya

berukuran lumpur, silt, dan pasir halus, sebagai terlihat pada aliran sungai. Beban arus ini

terbawa dari regolith berbutir halus yang tersapu karena tidak tertutup vegetasi dan

sedimen yang dierosi arus itu sendiri sepanjang tepi alur aliran. Beban dapat terangkut

akibat kuat arus keatas dalam arus turbulen melebihi dari kecepatan dimana partikel-

partikel lempung dan silt mengendap akibat gaya gravitasi. Dengan demikian partikel-

partikel itu dapat lebih lama berada dalam suspensi daripada dalam air yang nonturbulen,

dan akan terendapkan apabila kecepatan arus menurun dan turbulensinya reda, seperti di

danau dan laut.

Partikel-partikel kasar terbawa sebagai bedload, bergerak sepanjang dasar aliran.

Kecepatan geraknya lebih lambat dari kecepatan arusnya, karena pergerakannya tidak

kontinu, secara menggelundung (berputar/rolling) atau meluncur (sliding). Apabila gaya

arus cukup besar untuk mengangkat partikel, maka pergerakannya akan menjadi meloncat-

loncat dalam jaraj yang pendek (saltation), (Gambar 11.2) Saltasi berlangsung selama arus

turbulen cukup kuat untuk mengangkat partikel dan membawanya sampai hilir. Distribusi

sedimen bedload dalam saluran sesuai dengan distribusi kecepatan arus dalam salurannya.

Dalam suatu alur, partikel arus air yang bergesekkan dengan dinding dan dasar alur

mendapat gaya gesek, makanya kecepatannya lebih rendah daripada arus yang ditengah-

tengah alur.

Gambar 11.1. Kurva menunjukkan kecepatan aliran mengontrol erosi, transportasi, dan pengendapan berbagai butiran material

Gaya Air

99

11.1. 2. Daya Erosi

Aliran air di permukaan atau dalam alur cenderung mengerosi material yang dilaluinya.

Dengan jalan melarutkan dan/atau mengabrasi, kecepatan dan daya erosinya sangat

dipengaruhi oleh kecepatan arus. Makin besar kecepatan arus banyak dan besar partikel

sedimen yang dapat dibawanya. Partikel-partikel mengabrasi batuan yang ada di dinding

dan dasar saluran yang dapat dilaluinya. Apabila batuan yang dilalui dapat larut, maka

yang terjadi selain abrasi juga pelarutan. Derajat kesamaan air sangatberpengaruh dalam

erosi pelarutan batuan, seperti di daerah batugamping.

Material akibat abrasi dan pelarutan terbawa arus sebagai sedimen selama kecepatannya

masih memungkinkan. Bila kecepatannya menurun sebagian sedimen akan terendapkan.

Pada pertemuan sungai dan pertemuan dengan danau alamiah atau buatan dan laut,

kecepatannya dapat dikatakan nol. Sedimen terendapkan disini dan erosi tidak berlangsung

lagi. Daerah ini dinamakan dasar erosi (base level of erosi). Pada pertemuan sungai dan

dengan danau, air masih mengalir kembali ke tempat lebih rendah maka dasar erosinya

bersifat sementara, disebut dasar erosi sementara atau local base level. Demikian pula

halnya bila alur sungai melalui batuan yang daya tahan erosinya lebih besar dari pada

batuan di sekelilingnya. Sehingga merupakan tonjolan pada dasar sungai membentuk

seperti bendung, dinamakan nick point. Disini terjadi dasar erosi lokal.

11.1. 3. Erosi Sungai

Kecepatan arus pada penampang sungai tidak sama. Pada tepi dan dasar saluran lebih

lambat dibandingkan dengan bagian tengah sungai, karena pada bagian tengah hampir

tidak mengalami gaya gesekkan. Pada kelokkan sungai, kecepatan arus pada tepi luar lebih

besar daripada tepi dalamnya (Gambar 11.3). Akibatnya pada tepi luar terjadi erosi cukup

Gambar 11.2. Perpindahan pada bed load dalam arus dengan berbagai cara. Partikel yang terlalu besar Untuk terbawa dalam suspensi bergerak dengan sliding, rolling, atau saltsi

Gaya Air

100

kuat sedangkan tepi dalam justru sebaliknya, terjadi pengendapan. Oleh karena pada satu

sisi tererosi terus menerus sedangkan sisi lainnya terjadi pengendapan, maka belookan

sungai makin membelok dan membentuk meander, apabila debit air naik, banjir bagian

yang penting, neck, tererosi dan alurnya menjadi lurus (cutoff). Dan sungai terpisah dari

sungai induk, membentuk danau yang disebut sebagai oxbow lake, seperti terlihat pada

Gambar 11.3.

Aktivitas aliran air, mengerosi, mentransport dan pengendapan membuat alur sungai

berpindah-pindah. Endapan sedimen yang diendapkan olehair, mencerminkan energi air

pada saat pengendapan. Pada saat energinya masih besar, endapannya berbutir besar,

seperti konglomerat, sedangkan setelah energinya berkurang atau nol maka endapannya

berbutir halus, endapan delta di muara sungai. Bahkan di laut yang sangat tenang,

endapannya sangat halus, lempung.

11.1. 4. Erosi Gelombang

Gelombang laut mendapat energinya dari angin yang bertiup diatas permukaan. Besar

gelombang tergantung dari kecepatan, berapa jauh dan berapa lama angin bertiup.

Pengamatan pada gelombang menyatakan bahwa gerak partikel air dalam gelombang

merupakan gerak melingkar. Garis tengahnya sama dengan tinggi gelombang (Gambar

11.4). energi gelombang makin ke bawah makin kecil, oleh karena itu garis tengah

lingkaran lintasan partikel air mengecil. Paada kedalam panjang gelombang, garis

tengah lingkarannya menjadi 0.04 lingkaran di permukaan. Dan di kedalaman satu panjang

gelombang, praktis tidak bergerak lagi.

Batuan Dasar

Meander neckMeander bend

Point bars

Oxbow lake

Oxbow lake

Cutoff

Gambar 11.3. Perkembangan dataran banjir suatu lembah ada meander oxbow lake. Arus yang melalui kelokan meander mengerosi sebelah luar kelokan dan mengendapkan sedimen pada bagian dalam dan membentuk point bar. Kelokan meander berpindah secara lateral dan suatu saat terjadi pemotongan yang akan membentuk oxbow lake (Hamblin, 1982)

Gaya Air

101

Apabila gelombang sampai pada tempat yang lebih dangkal, dasar laut menggangu gerak

partikel air. Lintasannya berbentuk ellips, gelombang melambat, panjang gelombang

memendek dan gelombangnya menjadi lebih curam. Satu saat gelombang kehilangan

kestabilannya dan pecah, menjadi riak gelombnag dan buih. Pada saat ini air terhampas ke

depan menghantam pantai, energi inilah yang mengerosi danmentransport material

sepanjang pantai. Akibat erosi gelombang, bentuk pantai selalu berubah, makin mundur ke

arah daratan. Contohnya pantai di padang, sumatera Barat dan pantai di utara Jakarta.

11. 2. Abrasi

Pekerjaan pemecahan ombak yang sangat mempengaruhi bentuk pantai dan dataran di

sekitarnya disebut abrasi. Ombak pecah bekerja mengikis dinding-dinding pantai yang

berupa batuan, kerikil, dan pasir kemudian dibawa ke tempat lain sesuai arah arus pantai.

Abrasi (erosi marin) dapat diperhatikan pada dinding-dinding batuan terjal di tepi pantai.

Awalnya, terbentuk lekukan pada batuan kemudian lambat-laun terkikir dan terlubangi

oleh hempasan ombak yang kian hari bertambah besar. Dengan demikian, lama kelamaan

dinding batuan akan runtuh. Lama tidaknya batuan jatuh, tergantung oleh sifat batuan di

tempat tersebut, sehingga ada bentuk lain yang dapat terbentuk oleh abrasi, yaitu goa-goa,

pintu air, rongga-rongga, dsb. Model-model bangunan ini suatu saat akan membentuk

suatu dataran yang melandai ke arah laut. Dataran tadi biasa disebut dataran abrasi atau

undak pantai (teras pantai). Bila dalam waktu tertentu, daerah ini mengalami pengangkatan

oleh tektonik, atau air laut mengami penurunan maka terlihat beberapa undakan di

sepanjang pantai.

Gambar 11.4. Gerak titik air pada gelombang di air dalam seperti lingkaran. Lintasan bagian air di permukaan mengikuti gerak melingkar dari kanan ke kiri, yang resultannya adalah puncak gelombang yang bergerak dari kiri ke kanan ditandai garis putus-putus (Skinner, 1992)

Gaya Air

102

Penurunan muka air laut biasa disebut dengan susut laut (regresi). Sebaliknya, peristiwa

naiknya muka air laut atau turunya daratan disebut genang laut (transgresi). Peristiwa

genang laut biasanya disertai dengan pengendapan atau pembentukan lapisan baru di atas

dataran abrasi, yang disebut komlomerat transgresi.

11. 3. Denudasi

Gejalah penurunan relief daratan pada umumnya disebut denudasi. Hasil terakhir dari

proses denudasi adalah pendataran relief dengan pembentukan suatu daratan yang landai

mengarah ke laut dan disebut peneplain. Peneplain atau dataran hampir rata dibentuk oleh

proses yang sangat lambat namun terus-menerus mengangkut bahan rombakan dari

pegunungan. Prose yang dimaksud adalah hujan, es, dan angin. Banyak peleplain yang

telah mengalami pengangkatan sehingga kini terletak beberapa ribu meter dari permukaan

air laut. Di Sulawesi Tengah misalnya, pada ketinggian 2000m terdapat pegunungan

dengan garis puncak yang rata, diperkirakan sebagai penelpain yang terangkat.

11.3. 1. Erosi Angin

Angin berhembus karena ada perbedaan tekanan udara yang diakibatkan oleh adanya

perbedaan suhu. Sesuai akibat fisika, apada suhu rendah tekana udara lebih tinggi daripada

daerah bersuhu lebih tinggi, dan udara mengalir sebagai angin. Seperti halnya air, angin

mengangkut partikel-partikel sesuai dengan kecepatannya. Partikel yang terbawa

mengabrasi material yang dilaluinya. Contohnya monument atau tiang-tiang pagar yang

berada di tempat terbuka, bagian bawahnya akan lebih gugus dibandingkan atasnya.

Partikel yang lebih besar terbawa pada bagian bawah karena lebih berat, sehingga

mengabrasi lebih cepat dari pada yang halus.

Namun demikian pengaruh angin terhadap perombakan muka bumi sangat kecil

dibandingkan air dan gletsyer. Endapan angin yang terdiri dari debu dengan ketebalan

bervariasi, tidak memperlihatkan topografi yang berarti dinamakan loes. Angin sering juga

mengonggokkan pasir membentuk bukit kecil yang disebut gugus pasir (sand dunes).

11.3. 2. Erosi Es (Gletsyer)

Gletsyer adalah masa es terbentuk dari salju yang turun di permukaan bumi dan bergerak

ke bawah akibat beratnya sendiri. Salju tidak hanya terdapat di kutub atau daerah

bermusim dingin saja. Di daerah ekuatorpun pada elevasi di atas 4000 m dijumpai salju.

Batas ketinggian dimana terdapat salju abadi adalah garis batas salju. Ketinggian garis

Gaya Air

103

batas salju tidak sama di semua tempat, tergantung letak daerahnya, makin dekat ekuator

makin tinggi. Di Indonesia salju dapat dijumpai di puncak pegunungan Jayawijaya, Irian

Barat.

Erosi gletsyer sangat mencolok karena yang bergerak adalah massa es yang sangat besar.

Sambil bergerak mengabrasi dan menyeret batuan dasar, seolah-olah mengelupas

(plucking). Hasil erosinya berupa cekungan melingkar, Bentuk huruf U atau tapal kuda,

yang bagian terbukanya mengarah ke lembah disebut cirque. Endapan yang merupakan

campuran bongkah beraneka Ukuran disebut till. Dataran yang dibentuk till dinamakan

moraine.

11. 4. Tugas

1. Cari di referensi lain tentang lokasi-lokasi yang terkenal erosi dan abrasi

2. Kira-kira tindakan apa yang harus dilakukan oleh masyarakat dan pemerintah untuk

mencegah terjadinya erosi dan abrasi.

3. Apa akibatnya bila di suatu daerah/tempat terjadi erosi atau abrasi