BAB I

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN OSEANOGRAFI

A. Pendahuluan

Apabila kita memperhatikan bola bumi, akan nampak jelas untaian indah

kepulauan Indonesia yang terletak di garis khatulistiwa. Pulau-pulaunya bagaikan

terhanpar di atas lautan. Laut memang merupakan faktor fisik yang paling dominan yang

membentuk tanah air kita. Tanah air Indonesia sendiri di kenal dengan sebutan

“Nusantara” yang berasal dari kata “nusa” dan “antara” yang dapat diartikan sebagai

pulau yang diapit antara dua laut atau dua benua.

Perlu diketahui bahwa luas muka bumi berupa laut mencapai + 70,8 %, ini

menandakan bahwa luas perairan lebih besar di banding luas daratan yang di diami oleh

manusia . Dengan adanya kenyataan demikian tentunya laut mempunyai peranan yang

sangat besar terhadap kehidupan makhluk hidup, khususnya manusia.

Pada zaman dahulu, orang-orang beranggapan bahwa seluruh laut itu hanya satu

dan daratan berada ditengah-tengahnya. Pemahaman ini dijumpai dengan adanya istilah

“Tagaroa”, yang berarti telaga luas pada rakyat Sangir-Talaud.

Untuk mempelajari tentang laut ini, Oseanografi merupakan salahsatu matakuliah yang

akan mengkajinya.

Oseanografi terdiri dari dua kata, yaitu berasal dari kata “Okeanus” atau “Ocean”

sebutan untuk samudra yang luas dan “graphy” yang berarti gambaran. Dengan demikian

Oseanografi merupakan ilmu yang mempelajari tentang lautan.

Mempelajari oseanografi dalam kaitannya dengan geografi, tidak semata-mata

mempelajari oseanografi sebagai ilmu murni. Oseanografi merupakan ilmu yang terdiri

dari beberapa ilmu pendukung, diantaranya :

1. Fisika Osenografi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang sifat fisika yang

terjadi dalam lautan dan yang terjadi antara lautan dengan atmosfer dan daratan.

2. Geology Oseanografi, yaitu ilmu yang mempelajari asal lautan yang

telah berubah dalam jangka waktu yang sangat lama, termasuk didalamnya

penelitian tentang lapisan kerakbumi, gunungapi dan terjadinya gempa bumi.

3. Kimia Oceanography, yaitu ilmu yang berhubungan dengan reaksi

kimia yang terjadi di dalam dan didasar laut serta menganalisa sifat air laut.

4. Biologi Oseanografi, yaitu ilmu yang mempelajari semua organisma

yang hidup di lautan.

5. Hidrologi , klimatologi dan ilmu lainnya.

B. Perkembangan Oseanografi

Perkembangan oseanografi dimulai ketika manusia mulai tertarik pada lautan di

awal peradaban manusia.

Abad ke 4 SM, ARISTOTELLES melakukan penelitian tentang hewan dan

tumbuhan laut : tentang penjelasan dan klasifikasi organisma laut.

Abad ke 1 SM, orang-orang mulai mengamati gerak pasang dan letak dari

bulan pertama yang digunakan untuk membuat ramalan.

Abad 14 M, FERDINAND MAGELHAENS mengadakan pelayaran keliling

dunia, dengan maksud membuktikan bahwa bumi bulat.

Abad 18 M, JAMES COOK membuat sebuah peta dari lautan fasifik dan

memperlihatkan adanya sebuah daratan yang terletak pada bagian selatan

kutub yang selalu tertutup es.

Penelitian oseanografi di Indonesia pertama kali dilakukan tahun 1904 oleh

KONINGSBENSER, ketika mendirikan laboratorium Perikanan di Jakarta. Lab ini tahun

1919 di ubah menjadi Lab. Biologi Laut, dan akhirnya sejak tahun 1970 menjadi

Lembaga Oseanologi Nasional.

Negara kepulauan Indonesia kaya dengan beragam sumber daya laut dan pesisir.

Bermacan jenis ikan, burung laut, termbu karang, mangrove, dan biota lainnya hidup di

laut yang terbentang di antara ribuan pulau. Berbagai tipe pantai, teluk, angin,

gelombang, mineral dan sumber daya lainnya terhampar luas di pesisir dan laut lepas.

Kekayaan sumberdaya tersebut bukan saja menjadi penghidupa bagi penduduk di sekitar

laut tetapi juga mendatangkan pendapatan dan devisa bagi negara. Dengan demikian laut

dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain seperti yang disebutkan di

bawah ini :

1. Bidang transportasi

2. Perikanan

3. Pertambangan

4. Bahan baku obat-obatan

5. Potensi energi

6. Rekreasi dan pariwisata

7. Pendidikan dan penelitian

8. Konservasi alam

9. Pertahanan dan keamanan nasional, dsb

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.

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

(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. [1]

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.[2] 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.[3]

Penemuan radium dan sifat-sifat pemanasnya pada tahun 1896 mendorong pengkajian

ulang umur bumi,[4]karena sebelumnya perkiraan didapatkan dari laju pendinginannya

dan dengan asumsi permukaan bumi beradiasi seperti benda hitam.[5] Dari 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.[6] 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.[7][8] 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.[9][10][3]

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 (geomagnetic

reversal) oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason[12][13][14]

[15]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 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.

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 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) [20]

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.

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-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

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

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 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

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.

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 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.

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.

2.9 A. Perairan Indonesia

Pengetahuan tentang topografi dasar laut di dapat bermula dari adanya pemetaan laut

secara sederhana , yaitu berupa pengukuran kedalaman dasar laut dengan mengulur tali

atau kabel yang diberi bandul pemberat ke dalam laut hingga menyentuh dasar laut,

namun teknik ini banyak kekurangan dan kelemahannya.

Pengetahuan tentang hal ini baru mengalami kemajuan setelah ditemukan alat perum

gema (Echo Sounder). Cara kerja alat ini berdasarkan pada prinsip perambatan dan

pemantulan bunyi dalam air. Isyarat bunyi dipancarkan dari kapal merambat dengan

kecepatan rata-rata 1.600 meter/detik, hingga menyentuh dasar laut dan gema yang

dipantulkan kemudian ditangkap kembali. Jarak waktu yang diperlukan untuk

perambatan bolak-balik diterjemahkan menjadi kedalaman laut di tempat itu.

Berdasarkan kedalaman lautnya, perairan Indonesia terbagi menjadi dua, yaitu :

1. Perairan dangkal berupa paparan (Shelf), adalah zone di laut terhitung mulai dari garis

surut terendah hingga kedalaman sekitar 200 meter, yang kemudian biasanya disusul

dengan lereng yang lebih curam ke arah laut dalam.

Di Indonesia terdapat 2 paparan luas, yaitu Paparan Sunda di sebelah barat dan paparan

Arafura-Sahul di sebelah timur.

Paparan Sunda merupakan paparan benua (Continental Shelf) yang terluas di dunia.

Paparan ini menghubungkan pulau Jawa, Kalimantan, Sumatera, dengan daratan Asia,

mencakup laut Cina, teluk Thailand, selat Malaka, dan laut Jawa. Paparan ini di duga

merupakan daratan utuh yang menyatu dengan Jawa, Kalimantan, Sumatera dan daratan

Asia. Hal ini dibuktikan dengan adanya jejak dua system aliran sungai yang kini

terbenam dalam laut (drowned river system), yaitu (1) sungai Sunda utara , dengan

daerah hulu di Sumatera dan Kalimantan serta bermuara di laut Cina, (2) sungai Sunda

Selatan, dengan daerah hulu di Jawa, Kalimantan selatan serta bermuara di selat Makasar.

Paparan Arafura – Sahul terletak di sebelah utara Australia, karenanya paparan ini

disebut juga paparan Australia utara ( Northern Australian Shelves).

2. Perairan laut dalam, terletak di antara kedua paparan dengan topografi yang kompleks.

Seperti adanya basin dan palung, baik yang termasuk “trench” atau “trough”. Bentukan

berupa basin dan palung tersebut terbagi menjadi dua kelompok, yaitu :

Kelompok Basin dan palung Maluku

- Basin Morotai

- Basin Bacan

- Basin Mangole

- Basin Basin Gorontalo

- Palung Ternate

Kelompok basin dan palung Banda

- Basin Buru

- Basin Banda Utara

- Basin Banda selatan

- Basin Manipa

- Basin Ambalau

- Basin Aru

- Basin Flores

- Basin Sawu

- Basin Wetar

- Palung Weber

- Palung Butung

B. Topografi dasar laut

Adapun gambaran relief (topografi) secara umum pada dasar laut, diantaranya:

1. Bentuk elevasi berupa punggungan

- Ridge, adalah bentukan hasil proses peninggian di atas lautan (serupa dengan gunung di

daratan) dengan lereng yang terjal dan curam.

- Rise, sama dengan ridge, hanya kemiringan lerengnya landai.

2. Trench, yaitu bagian laut terdalam berbentuk seperti saluran yang seolah terpisah

sangat dalam yang terdapat di perbatasan benua dengan kepulauan.

3. Continental Island (pulau-pulau benua), yaitu pulau yang menurut sifat geologinya

merupakan bagian dari massa tanah daratan benua besar yang kemudian menjadi terpisah.

Contohnya pulau Madagaskar.

4. Island Arc, yaitu kumpulan pulau yang terdiri dari batuan vulkanik dan sisa sedimen

pada bagian permukaan dasar lautan

5. Mid – Oceanic- Volcanic Island, yaitu daerah yang terdiri dari pulau-pulau kecil yang

terletak di tengah lautan, letaknya sangat jauh dari massa daratan.

6. Atol-atol, yaitu daerah yang terdiri dari kumpulan pulau-pulau yang sebagian

tenggelam di bawah permukaan air.

7. Seamount dan Guyot

- Seamount, adalah gunungapi yang muncul dari dasar lautan, tapi tidak dapat mencapai

permukaan laut, mempunyai lereng curam dan puncak runcing.

- Guyot, sama dengan Seamount, hanya lerengnya landai dan puncaknya datar.

Topografi dasar laut yang kompleks di Indonesia disebabkan karena kawasan ini

merupakan pertemuan dari empat lempeng lithosfer, yaitu :

1. Lempeng Eurasia

2. Lempeng Filipina

3. Lempeng PasifikLempeng samudera Hindia - Australia