SIKLUS MILANKOVITCH DAN PENGARUH TERHADAP PROSES SEDIMENTASI

Transkripsi

1 SIKLUS MILANKOVITCH DAN PENGARUH TERHADAP PROSES SEDIMENTASI 1.1 Pengertian Siklus Milankovitch Siklus Milankovitch adalah suatu teori yang memberikan penjelasan mengenai variasi siklus pergerakan yang dialami bumi selama dan tahun. Konsep siklus ini dikembangkan pada 1930-an oleh matematikawan Serbia Milutin Milankovic. Dalam teorinya, Milankovitch memaparkan mengenai tiga hal yang dialami oleh bumi sehingga menghasilkan perubahan iklim akibat perbedaan intensitas radiasi matahari di permukaan bumi. Ketiga teori tersebut adalah eksentrisitas, obliquity, dan presisi. Eksentrinitas Eksentrisitas (Eccentricity) yaitu perubahan bentuk dari orbit imajiner bumi yang mengelilingi matahari. Orbit bumi berubah dari yang hampir melingkar untuk sedikit elips ( eksentrisitas ). Siklus ini dipengaruhi oleh planet-planet lain di tata surya dan memiliki jangka waktu sekitar tahun. Tentu bentuk orbit itu tidak bulat, tetapi memiliki nilai eksentrisitas, sehinggal bentuknya menjadi sedikit elips dan tidak bulat sempurna. Nilai eksentrisitas suatu orbit berada diantara 0 (bulat sempurna) hingga 1 (parabola yang tidak memiliki ujung). Saat ini nilai eksentrisitas bumi adalah 0,0167, sementara ribuan tahun yang lalu nilainya hingga Nilai eksentrisitas itu akan terus berubah membentuk suatu siklus yang bervariasi dalam tahun. Seandainya bumi hanyalah satu-satunya planet yang mengelilingi matahari, maka eksentrisitasnya tidak akan begitu bervariasi dalam kurun waktu yang sangat lama. Nilainya akan lebih lambat bertambah, akan tetapi karena nilai eksentrisitas bumi dipengaruhi oleh gaya gravitasi dari Jupiter dan Saturnus, maka pertambahan itu terjadi lebih cepat. Akibat dari bentuk orbit bumi yang seperti itu, muncul istilah perihelion dan aphelion. Saat ketika matahari berada dalam titik atau jarak terdekat dengan bumi disebut perihelion, dimana bumi menerima radiasi paling

2 tinggi dari matahari sehingga suhu menjadi lebih panas. Untuk titik terjauhnya disebut aphelion, dimana bumi menerima radiasi matahari terendah sehingga mengalami penurunan suhu. Gambar 1. Perubahan Eksentrisitas Bumi terhadap Matahari Obliquilty Obliquity adalah kemiringan bumi ketika berotasi. Kemiringan itu bervariasi dalam kurun waktu tahun, dan bergerser antara 22,1 derajat hingga 24,5 derajat. Jika kemiringan bumi bertambah maka musim panas akan lebih panas dan musim dingin akan lebih dingin. Sebaliknya, jika terjadi pengurangan kemiringan berarti musim panas akan menjadi lebih dingin dan musim dingin akan menjadi lebih panas. Saat ini kemiringan bumi berkurang, sehingga suhu bumi menjadi semakin panas. Seperti yang kita tahu kemiringan bumi saat ini adalah 23,4 derajat, dan saat ini sedang setengah jalann bergerak menuju nilai minimunya, yaitu 22,1 derajat. Gambar 2. Perubahan Kemiringan Bumi

3 Presisi Presisi yaitu perubahan arah rotasi karena bergesernya sumbu bumi. Arah kemiringan perubahan sumbu ( presesi ) pada siklus tahun Siklus ini bervariasi selama tahun. Matahari dan bulan sangat berpengaruh terhadap perubahan ini. Dampak perubahan arah rotasi bumi ini bisa mengubah tanggal perihelion yang jatuh pada bulan Januari dan aphelion yang jatuh bulan Juli. Hal ini akan meningkatkan kontras musim pada salah satu belahan bumi dan sementara pada bagian lainnya penurunan, sebagai contoh saat ini posisi bumi sangat dekat dengan matahari pada saat musim dingin pada bumi belahan utara sehingga musim dingin akan lebih panas dan sebaliknya. Dampak lain yang juga terjadi adalah perubahan utara dan selatan bumi sehingga kutub utara sudah tidak sedingin dulu dan semakin lama suhunya semakin panas. Dari ketiga siklus yang dijelaskan oleh milankovitch tadi menyebabkan perubahan. Perubahan ini mempengaruhi panjang musim dan jumlah radiasi matahari yang diterima oleh bumi. Hal ini umumnya dianggap bahwa radiasi yang diterima pada bulan Juli pada lintang 65 N adalah indikator yang paling sensitif. Gambar 1 menunjukkan variasi dalam radiasi pada 65 N pada bulan Juli, pada 65 N rata-rata lebih satu tahun dan di seluruh dunia.

4 Gambar 1.1 insolation - Periode yang berbeda dan Daerah Dalam kasus terakhir nilai yang kosinus tertimbang untuk memungkinkan fakta lintang mencakup wilayah yang lebih kecil yang lebih lanjut adalah dari khatulistiwa. 1.2 Siklus Milankovitch dan Temperature Siklus Milankovich dan suhu diperkirakan dari inti es Vostok Gambar Siklus Milankovitch dan Suhu dari Vostok Ice Inti Dalam hal ini waktu perubahan suhu adalah " disetel " untuk siklus Milankovitch yaitu, untuk mengkompensasi ketidakpastian dalam hubungan mendalam/usia inti es, penyesuaian kecil dilakukan pada waktu suhu setuju dengan siklus. Seperti dapat dilihat ada kesepakatan yang baik antara waktu siklus

5 Milankovitch dan waktu perubahan suhu. Secara umum, meskipun tidak selalu, ada kesepakatan antara amplitudo radiasi dari siklus Milankovitch dan perubahan suhu. Pada bagian ini, menunjukkan bahwa perubahan global dalam cahaya karena siklus Milankovitch adalah proporsionalitas lebih kecil dari perubahan di 65ºN pada bulan Juli. Angka 0,7 %, untuk perubahan radiasi global, yang diberikan diatas, sebenarnya agak menyesatkan karena mengacu pada perbedaan antara maksimum dan minimum tertinggi terendah dalam tahun terakhir. Gambar 3 menunjukkan variasi bumi seluruh tahun dalam total cahaya matahari karena siklus Milankovitch. Hal ini dapat dilihat bahwa untuk siklus perubahan antara maksimum dan minimum jauh lebih sedikit yang 0,7 %. Siklus Milankovitch, yang memiliki minimal sekitar tahun yang lalu dan maksimal sekitar tahun yang lalu adalah salah satu yang paling menarik. Minimum adalah W m - 2 dan maksimal adalah W m - 2, perbedaan 00:07 % yang yang merupakan urutan besarnya kurang kisaran keseluruhan. Apa yang membuat siklus ini begitu menarik adalah bahwa sementara perubahan radiasi global yang begitu kecil, perubahan pada 65ºN bulan Juli sudah cukup untuk membawa kita keluar dari zaman terakhir ke interglasial hangat saat ini. Gambar Siklus Milankovitch - insolation ( seluruh bumi dan seluruh tahun) Penjelasan paling masuk akal dari effect milankovitch, Sementara secara umum diterima bahwa siklus Milankovitch menjelaskan urutan usia hangat dan es tidak ada kesepakatan tentang mekanisme yang terjadi. Satu penjelasan

6 yang mungkin mungkin bahwa di lintang ini ada proporsi yang lebih tinggi dari tanah yang memanas lebih cepat dari laut daripada di tempat lain. Teori Milankovitch pada awalnya tidak begitu baik diterima di masyarakat, akan tetapi seiring berjalannya waktu, para ahli menemukan bahwa teori ini memiliki nilai kebenaran dan pada akhirnya semakin banyak dikenal orang. Meskipun begitu, para ahli memprediksi bahwa kejadian yang saat ini sedang terjadi di muka bumi (perubahan iklim yang terlampau cepat, kenaikan suhu yang terlalu cepat, dll.) seharusnya terjadi sekitar tahun lagi. Aktivitas manusia-lah yang telah mempercepat proses perubahan iklim. Alasannya karena eksentrisitas dari bumi akan lebih minimum dan orbit bumi yang mengelilingi matahari akan menjadi lebih bulat. Meskipun Siklus Milankovitch dapat menjelaskan mengenai perubahan iklim, tetap saja aktivitas manusia turut serta dalam mempercepat laju perubahan iklim. Global Warming adalah penyebab utama dari kenaikan suhu yang semakin lama semakin cepat semenjak setelah tahun Selain karena telah terjadi revolusi industri, kemajuan zaman dan arus globalisasi terus menerus berkembang dan menyebar ke seluruh permukaan bumi. Gas-gas hasil efek rumah kaca seperti CO2, aerosol jumlahnya pun semakin lama semakin banyak di atmosfer. Sehingga energi panas yang diberikan matahari kepada bumi, setelah dipantulkan kembali dalam bentuk cahaya infra red oleh bumi, tidak dapat menembus keluar atmosfer. Lapisan gas-gas efek rumah kaca seperti CO2, aerosol, dll menghalangi arus pemantulan kembali energi panas matahari oleh bumi. Akibatnya, sinar innfra red itu dipantulkan kembali ke bumi, dan terus-menerus terjadi seperti itu. Mau tak mau, suhu bumi akan terus meningkat. Temperatur permukaan bumi secara global meningkat sebesar kurang lebih 0.6 C (kurang atau lebih 0.2 C) sejak akhir abad 19, dan sekitar 0.4 F (0.2 hingga 0.3 C) sepanjang 25 tahun terakhir. Hal tesebut menunjukkan bahwa efek rumah kaca membuat kondisi perubahan iklim di bumi semakin ekstrim. Dan akan terus menerus bertambah ekstrim, laju perubahan itu tidak bisa dihentikan, yang bisa dilakukan

7 hanyalah memperlambat laju perubahan. Meskipun untuk melakukan hal tersebut dibutuhkan usahaya yang tidak mudah dan membutuhkan kerja sama yang global dan menyeluruh dari seluruh aspek masyarakat dunia untuk mengembalikan laju perubahan iklim tersebut kepada kecepatannya yang normal menurut Siklus Milakovitch. 1.3 Pengaruh Siklus Milankovitch Terhadap Sedimentasi Siklus stratigrafi dapat diprediksi dengan mengintegrasikan semua proses dan kondisi lokal yang mengontrol sediment flux yang akan mengisi cekungan dan yang mengontrol distribusi, pengendapan, serta preservasi sedimen di dalam cekungan. Proses-proses dan kondisi-kondisi yang berhubungan dengan cekungan dipengaruhi oleh sistem-sistem geologi dan klimatik yang bekerja pada skala regional dan global pada berbagai periode waktu. Sistem-sistem ini dikategorikan sebagai long-term (yang efek-efeknya dapat diamati setelah > 1 juta tahun) dan short-term (yang efek-efeknya dapat diamati ribuan-ratusan ribu tahun). Short-term system yang mempengaruhi sedimentasi meliputi perubahanperubahan iklim yang disebabkan osilasi antara orbit Bumi dan poros rotasi Bumi (siklus Milankovitch). Dengan mengelompokkan semua faktor yang mengontrol pengendapan, long-term system akan menjadi kerangka yang relatif stabil untuk menganalisis efek-efek perubahan short-term system. Iklim punya efek langsung kepada produksi dan transpor sedimen. Perubahan dalam tekstur sedimen, mineralogi, dan suplai kepada cekungan dapat diperkirakan dengan melibatkan variasi klimatik pada kerangka topografi dan provenance di wilayah tertentu. Kejadian dan distribusi lingkungan pengendapan dan potensi pengawetannya di suatu cekungan menjadi fungsi dari sediment flux (dikontrol oleh short-term climate) dan accommodation space. Sederhananya, unsur2 iklim akan mempengaruhi tingkat pelapukan provenance, erosi provenance, transpor sedimen, dan pengendapannya. Maka, stratigraphic record suatu basin fills dapat diramalkan dengan mengintegrasikan sejarah tektonik dan klimatik di mana cekungan itu berada.

8 Mekanisme, skala waktu, dan kecepatan perubahan muka laut dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain: (1) perubahan panas/temperatur (oceanic steric/ termohalitevolume changes), (2) pertambahan dan mencairnya es (glacial and wastage), (3) suplai air yang berasal dari kontinen (liquid water on land), dan (4) deformasi kerakbumi (crustal deformation). Ordo turun-naiknya muka laut dapat dibedakan menjadi 5 ordo, yaitu: 1. Ordo 1 ( juta tahun), yang kejadiannya berkaitan dengan pembentukan super kontinen 2. Ordo 2 ( juta tahun), yang pembentukannya berhubungan dengan perubahan punggungan samudera karena kecepatan pemekaran yang menghasilkan 4 kontinen besar, atau identik dengan kelompok dari ordo 3 turun-naiknya muka laut 3. Ordo 3 (1-10 juta tahun), adalah fluktuasi muka laut yang identik dengan konsep sikuen stratigrafi berdasarkan metode Exxon 4. Ordo 4 ( tahun), yang terkait dengan perubahan iklim 5. Ordo 5 ( tahun), yang berhubungan dan mengikuti sirkulasi iklim. Kejadian fluktuasi muka laut akibat pencairan es secara menyeluruh telah dibuktikan melalui analisis sedimen Kuarter. Analisis tersebut menunjukkan adanya perubahan rasio isotop oksigen dari foraminifera planktonik dan bentonik yang terkandung pada sedimen laut. Sebaliknya, Ordo 4 dan Ordo 5 merupakan perubahan global dari muka laut yang kejadiannya mengikuti siklus Milankovitch. Siklus Milankovitch didasari oleh parameter dari kelainan bumi ketika mengitari matahari, yang disebabkan oleh gaya gravitasi tata surya lainnya terhadap bumi. Peristiwa itu memicu terjadinya variasi kitaran bumi terhadap matahari, yaitu: (1) kelainan bumi mengitari matahari/ tahun (eccentricity), (2) perubahan kemiringan sumbu bumi sewaktu mengitari matahari/ tahun (obliquity), dan (3) berubahnya kemiringan sumbu bumi sewaktu mengitari matahari/ tahun (precession). Secara teoritis, sirkulasi kelembaban relatif akan mengikuti posisi dan kedudukan garis lintang. Oleh karenanya, Siklus Milankovitch berawal dari iklim optimum menuju minimum dan kembali ke optimum.

9

10 DAFTAR PUSTAKA (diakses pada 18 Desember 2014 pukul WIB) (diakses pada 18 Desember 2014 pukul WIB) (diakses pada 18 Desember 2014 pukul WIB)