BAB I
LINGKUP ILMU PENGETAHUAN ALAM A. PENDAHULUAN
Ruang lingkup Ilmu Pengetahuan Alam yang akan dipelajari meliputi : kelahiran alam semesta dengan berbagai teori, keadaan tata surya, bumi, asal mula kehidupan di bumi dan perkembangan makhluk hidup. Pengetahuan lingkup IPA tersebut sangat penting memberi pemahaman kepada mahasiswa sehingga dapat mendukung pemahaman yang lebih luas tentang hubungan lingkungan hidup, teknologi bagi kemanfaatan umat manusia. Diketahui bersama IPA sangat berkaitan erat dengan teknologi. Oleh karena itu pula pemahaman yang benar tentang IPA akan mengurangi perilaku negative terhadap lingkungan bahkan pada akhirnya mengurangi dampak teknologi yang dihasilkannya.
Standar kompetensi :
Mahasiswa diharapkan memiliki pemahaman lingkup IPA seperti terbentuknya alam semesta dan system tata surya khususnya bumi. Kompetensi Dasar :
1. Menjelaskan terbentuknya alam semesta 2. Menerangkan teori terbentuknya tata surya
3. Menunjukkan gambaran yang tepat susunan tata surya
4. Menerangkan dengan singkat sifat-sifat khusus masing-masing planet
5. Mengungkapkan dengan kata-kata sendiri teori terbentuknya bumi termasuk continental drift
6. Menjelaskan adanya system tertutup dari bumi
7. Menerangkan dengan singkat adanya fungsi lapisan bumi meliputi litosfer, hidrosfer, atmosfer dan biosfer.
Petunjuk Belajar :
1. Untuk mempelajari materi IPA sebaiknya dilengkapi dengan video, film yang berhubungan dengan Alam.
3. Dari penjelasan maupun gambaran yang diperoleh dari Film/video, mahasiswa diminta komentar masing-masing.
4. Menuliskan hal-hal yang berkaitan dengan penciptaan, keadaan tata surya yang semakin berkembang maupun keberadaan makhluk hidup dewasa ini.
5. Mengerjakan latihan dan menuliskan dalam bentuk laporan tugas mandiri.
B. PENYAJIAN
KEGIATAN BELAJAR 1.
ALAM SEMESTA DAN TATA SURYA a. Teori Terbentuknya Alam Semesta
Berbagai teori tentang terbentuknya alam semesta telah menjadi perdebatan para peneliti dari zaman ke zaman. Beberapa yang akan disajikan merupakan teori yang masih dipercaya hingga kini. Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet, galaksi.
Para ahli astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang angkasa dan benda-benda langit yang ada di dalamnya. Manusia sebagai makhluk Tuhan yang berakal budi dan sebagai penghuni alam semesta selalu tergoda oleh rasa ingin tahunya untuk mencari penjelasan tentang makna dari hal-hal yang diamati. Dengan diperolehnya berbagai pesan dan beraneka ragam cahaya dari benda-benda langit yang sampai dibumi timbullah beberapa teori yang mengungkapkan tentang terbentuknya alam semesta. Teori tersebut dikelompokkan menjadi:
1) Teori keadaan tetap (Steady-state theory)
kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan demikian teori ini secara ringkas menyatakan bahwa tiap-tiap galaksi terbentuk (lahir), tumbuh, menjadi tua dan akhirnya mati. Jadi, teori ini beranggapan bahwa alam semesta itu tak terhingga besarnya dan tak terhingga tuanya. (tanpa awal dan tanpa akhir).
Dengan diketahuinya kecepatan radial galaksi-galaksi menjauhi bumi yang dihubungkan dengan jarak antara galaksi-galaksi dengan bumi dari hasil pemotretan satelit, maka disimpulkan bahwa makin jauh jarak galaksi terhadap bumi, makin cepat galaksi tersebut bergerak menjauhi bumi. Hal ini sesuai dengan garis spektra yang menuju ke panjang gelombang yang lebih besar yaitu menuju merah, yang hal ini sering dikenal dengan pergeseran merah. Dari hasil penemuan ini menguatkan bahwa alam semesta selalu mengembang (ekspansi) dan menipis (kontraksi). Dengan demikian harus ada “ledakan” atau “dentuman” yang memulai adanya pengembangan.
2) Teori dentuman besar (Big-bang theory)
Teori ini berlandaskan dari asumsi adanya massa yang sangat besar dan mempunyai masa jenis yang sangat besar karena adanya reaksi inti kemudian meledak dengan hebat Massa tersebut kemudian mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan Menurut teori ini ada beberapa massa yang penting selama terjadinya alam semesta, yaitu:
- Masa batas dinding Planck yaitu masa pada saat alai semesta berumur 10-43 detik berdasarkan hasil perhitungan Panck. - Masa Jiffy yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10-23
detik, dengan jari-jari alam semesta 10-13 cm dengan kerapatannya 1055 kali kerapatan air.
- Masa Quark yaitu masa pada saat alam semesta berumur 10-4 detik. Pada masa ini partikel-partikel saling bertumpang tindih dan tidak berstruktur serta diikuti dengan terbentuknya hadron yang mempunyai kerapatan 109 ton tiap sentimeter kubik.
- Masa pembentukan Lipton yaitu masa pada saat alam semesta berumur setelah 10-4 detik.
Kelvin. Pada saat usia alam semesta berumur 105 sampai 106 tahun mempunyai suhu 3000 derajat Kelvin.
- Masa pembentukan Galaksi yaitu pada usia alam semesta 108-109 tahun. Pada saat usia ini galaksi masih berupa kabut pilin yang berputar membentuk piringan raksasa.
- Masa pembentukan tata surya yaitu pada usia 4,6 X 109 tahun.
b. Teori Terbentuknya Galaksi dan Tata Surya
Menurut Fowler, 12 ribu juta tahun yang lalu Galaksi kita ini tidaklah seperti dalam keadaan seperti sekarang ini. la masih berupa kabut gas hidrogen yang sangat besar sekali yang berada di ruang angkasa. la bergerak perlahan mengadakan rotasi sehingga keseluruhannya berbentuk bulat. Karena gaya beratnya maka ia mengadakan kontraksi. Massa bagian luar banyak yang tertinggal; pada bagian yang berkisar lambat dan mempunyai berat jenis yang besar terbentuklah bintang-bintang. Gumpalan kabut yang telah menjadi bintang itupun secara perlahan mengadakan kontraksi. Energi potensialnya mereka keluarkan dalam bentuk sinar dan panas radiasi dan bintang-bintang itupun makin turun temperatur-nya. Setelah berpuluh ribu juta tahun ia mempunyai bentuknya yang boleh dikatakan tetap seperti halnya matahari kita. Hipotesis itu diyakinkan oleh suatu observasi yang ditujukan kepada pusat galaksi di mana selalu dilahirkan bintang baru baik secara perlahan-lahan maupun secara eksplosif (Amysari 2007: 10).
Galaksi. Berdasarkan apa yang nampak dari hasil pengamatan, dapat kita bedakan adanya tiga macam galaksi, yaitu: a) Galaksi berbentuk spiral
b) Galaksi berbentuk elips
c) Galaksi berbentuk tak beraturan.
Bima Sakti. Induk dari matahari kita adalah galaksi Bima Sakti atau Milky Way. Bima Sakti mempunyai bentuk spiral. Tetangga terdekat dari Bima Sakti adalah galaksi Andromeda yang juga berbentuk spiral dan jauhnya 870.000 tahun cahaya (cahaya bergerak dengan kecepatan 300.000 km/detik, jadi tahun cahaya berjarak 300.000 X 365¼ X 24 X 60 X 60 km = 1013 km).
dan di atas pusat galaksi adalah kumpulan-kumpulan bintang (globular). Dalam satu galaksi ada yang mencapai 1.000 kumpulan bintang seperti itu. Galaksi kita ini mengadakan rotasi dengan arah yang berlawanan dengan jarum jam.
Bima Sakti memiliki tidak kurang dari 100 ribu juta bintang. Selain itu masih terdapat gumpalan-gumpalan kabut gas maupun semacam galaksi kecil yang banyak jumlahnya.
1) Hipotesis Nebular
Hipotesis ini dikemukakan pertama kali oleh Laplace pada tahun 1796. Ia yakin bahwa sistem tata surya terbentuk dari kondensasi awan panas atau kabut gas yang sangat panas. Pada proses kondensasi tersebut ada sebagian yang terpisah dan merupakan cincin yang mengelilingi pusat. Pusatnya itu menjadi sebuah bintang atau matahari. Bagian yang mengelilingi pusat itu dengan cara yang sama berkondensasi membentuk suatu formula yang serupa dengan terbentuknya matahari tadi. Setelah mendingin benda-benda ini akan menjadi planet-planet seperti bumi dengan benda-benda yang mengelilinginya berupa satelit atau bulan. Dapat dibayangkan bahwa berdasarkan teori ini, planet Saturnus yang dikelilingi oleh cincin Saturnus itulah merupakan bakal satelitnya. Salah satu keberatan dari hipotesis ini adalah ditemukannya dua buah bulan pada Jupiter dan sebuah bulan di Saturnus yang berputar berlawanan arah dengan rotasi planet-planet tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa satelit tersebut bukan merupakan bagian dari planetnya sesuai dengan hipotesis Laplace.
2) Hipotesis Planettesimal
kecil yang padat. Karena daya tarik menarik antar benda itu sendiri, benda-benda kecil tersebut akan bergumpal menjadi besar dan menjadi panas. Hal ini disebabkan oleh tekanan akibat akumulasi dari massanya. Teori ini dapat menjawab pertanyaan meng-apa ada satelit-satelit pada Jupiter maupun pada Saturnus yang mempunyai orbit berlawanan dengan rotasi planet-planet itu.
3) Teori Tidal
Teori ini diungkapkan pertama kali oleh James Jeans dan Harold Jeffreys pada tahun 1919. Menurut teori ini planet itu merupakan percikan dari matahari yaitu seperti percikan mata-hari yang sampai kini masih nampak ada. Percikan tersebut di-sebut “tidal”. Tidal yang besar yang kemudian akan menjadi planet itu disebabkan karena adanya dua buah matahari yang bergerak saling mendekat. Peristiwa ini tentu jarang sekali terjadi namun bila ada dua buah bintang yang bergerak mendekat satu dengan yang lain maka akan terbentuklah planet-planet baru seperti teori tersebut di atas.
Usaha para ilmuwan itu hanyalah sekadar menguji hipo-tesis. Setelah teruji, teori itu masih mungkin diperbaiki dengan teori yang lebih akurat. Namun demikian teori-teori tersebut di atas masih diyakini orang sampai sekarang.
c. Sistem Tata Surya Kesamaan dan Kelainan
Sembilan buah planet yang mengelilingi matahari pada hakikatnya merupakan dunia tersendiri, dengan beberapa cm khas. Dilihat dari segi kemanusiaan, bumilah yang paling khas, karena mampu mengemban kehidupan dan makhluk teknologi. Sampai saat ini diduga tidak ada Homo Sapiens. Manusia Pemikir, di lingkungan planet lain (makhluk jenis lain) mungkin saja hidup di planet Mars atau Venus, artinya dapat berkembang atau bermetabolisme.
Secara kelompok, planet di dalam tata surya kita ini dapat terbagi dalam dua golongan kecil:
1) Planet kecil (kerdil)
kedua. Ciri umumnya ialah, garis tengahnya kecil, tetapi padat. Rapat masa rata-ratanya terletak antara 4,2-5,5 gram setiap sentimeter kubik; biasanya tidak berlapisan angkasa tebal, bahkan Merkurius sama sekali tidak diselimuti angkasa.
2) Planet raksasa
Terdiri dari Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus lintasannya jauh dari Matahari. Garis tengahnya jauh lebih besar dibanding dengan golongan pertama. Garis tengah Jupiter, umpamanya 17 kali garis tengah bumi. Walaupun demikian, kelompok ini umumnya kurang padat. Rapat masa sangat rendah, misalnya Saturnus, antara 0,7-1,6 gram setiap sentimeter kubik, lebih rendah daripada rapat air. Di samping ciri tadi, dilihat dari besar jari-jarinya, lapisan angkasa planet raksasa ini sangat tebal, dan hampir tiada kecualinya terdiri dari senyawa berhidrogen.
Sesuatu yang sangat menarik kiranya ialah kenyataan, bahwa ruang antara kedua golongan planet itu dihuni oleh asteroid. Ketiadaan planet besar di dalam ruang asteroid pernah menimbulkan banyak perdebatan sampai pada tahun 1801. Pada tahun itu seorang astronom Italia, Piazzi, menemukan asteroid Ceres. Benda yang garis tengahnya hanya 750 kilometer itu terlalu kecil untuk disebut planet, tetapi terlalu besar untuk dianggap tidak ada. Penemuan ini merupakan permulaan daripada serangkaian penemuan asteroid. Kemudian ternyata, bahwa asteroid merupakan keluarga besar banyaknya sekitar 100.000. Semua itu menghuni daerah antara “planet kecil” dan “planet raksasa”.
Planet Pluto, yang terdapat pada jarak 40 kali lebih daripada jarak matahari-bumi, sebenarnya merupakan dunia gelap, dingin dan masih asing bagi pengetahuan astronomi dewasa ini. Kekurangtahuan mengenai dimensinya menyebabkan dia belum dapat dimasukkan ke dalam salah satu sub-golongan tersebut di atas.
diimbangi oleh komponen lainnya. Bahwasanya matahari sangat lamban memutari porosnya, barangkali bukan suatu kebutuhan tetapi merupakan sifat tak terpisahkan dengan terjadinya matahari dan pembentukan tata surya.
Adonan dasar zat yang ditemui pada semua planet mungkin sama, tetapi ramuan bisa berbeda karena keadaan (kondisi) fisik yang berbeda. Hidrogen di bumi ditemui kebanyakan bersenyawa dengan oksigen, membentuk air. Di angkasa planet Jupiter, hidrogen ditemui sebagai senyawa dengan karbon dan nitrogen. Yang terakhir itu menghasilkan metana, yang tidak bisa diharapkan melimpah dalam angkasa bumi. Di planet Merkurius, hidrogen dan unsur ringan lain barangkali telah dihalau oleh panasnya permukaan planet itu (600°). Kalau sejak dulu telah diduga, Merkurius tak dapat menahan angkasa maka pengamatan Meriner-10 pada tahun 1974 hanya membenarkan dugaan tersebut. Planet Merkurius sangat padat, hal itu diduga akibat penumpukan unsur berat pada intinya, yaitu tersusun atas besi-nikel. Permukaan menyerupai permukaan bulan, penuh dengan kawah tetapi tanpa “dataran rendah” atau laut. Warnanya kehitaman menyerupai lapisan batuan basal yang kelam.
Pada jarak, jarak rata-rata matahari-bumi,-terdapat planet berangkasa tebal, Venus, sering disebut saudara kembar bumi, hanya karena hampir sama besar dengan planet kita. Walaupun suhu rata-ratanya lebih tinggi daripada bumi, tetapi lapisan angkasa Venus cukup tebal, dan sebagian besar terdiri dari CO2. Ada petunjuk bahwa di sana tidak terdapat CO, tetapi uap air, nihil. Karena CO2 -lah penyusun utama, menyebabkan angkasa planet itu memperoleh efek “rumah semai” (greenhouse) yang menyebabkan suhu permukaannya menjadi sangat tinggi akibat tertahannya pancaran panas dari permukaan. Warna Venus yang menyala merupakan petunjuk bahwa daya pantul lapisan angkasa Venus yang teratas tinggi sekali. Ini merupakan gejala yang menarik.
yang meleleh. Lagi pula planet yang bersangkutan harus berputar dengan cepat. Venus memang berputar lambat pada sumbunya.
Tebal angkasa Venus menghalangi orang memandang tubuhnya, tetapi penyelidikan dengan radar telah memungkinkan pemetaan topografi permukaan planet itu. Dari penginderaan radar tersebut ditarik kesimpulan, permukaan Venus berlereng sangat landai, tidak seterjal Merkurius atau bulan.
Planet ketiga dalam tata surya kita ialah bumi tempat tinggal manusia. Salah satu hasil terpenting penjelajahan angkasa luar ialah ditemukannya sabuk radiasi van Allen, yang merupakan tempat kedudukan partikel bermuatan yang tertangkap oleh medan magnet bumi. Partikel itu ada yang berasal dari angin, matahari atau dari awan plasma. Sebagian lagi berasal dari partikel yang dipercepat oleh medan magnet bumi atau terdiri dari elektron yang berasal dari peluruhan beta. Netron yang dapat meluruhkan elektron itu berasal dari sumber sinar kosmos utama yang bertumbukan dengan nitrogen angkasa bumi. Berbeda dengan planet venus, susunan angkasa bumi lebih ditentukan oleh nitrogen. Susunannya yang nyaman dan tepat untuk memenuhi kebutuhan manusia itu adalah hasil suatu proses yang memakan waktu kira-kira 4,5 milyar tahun, yakni seumur tata surya kita.
musiman maupun yang tidak. Barangkali aero-dinamika pada angkasa planet inilah yang menimbulkan angin dan memboyong debu dari satu tempat ke tempat lain, inilah kira-nya penyebab utama perubahan warna-warni permukaannya. Perubahan warna itu telah berpuluh tahun menarik perhatian, karena dikira timbul dari adanya jasad renik yang hidup kembali setelah musim semi tiba. Walaupun angin kencang sering mengamuk di permukaan mars, tetapi ketiadaan atau kekurangan zat cair, mengurangi derasnya laju erosi. Kecepatan erosi itu kira-kira hanya seperdua puluh kecepatan erosi wajar di permukaan bumi. Oleh karena itu, goresan pada permukaan planet merah itu sebenarnya merupakan tanda abadi kegiatannya di masa silam. Pada planet ini kelihatannya molekul organik dapat berkembang. Hanya berapa jauhkah evolusi organik di sana dapat maju dan berkembang, belum dapat dipastikan. CO2 dan H2O (air dapat ditemui di angkasa Mars, begitu pula N2, O3, dan argon. Berbeda dengan Venus, lapisan angkasa planet ini sangat tipis. Barangkali hanya 1-2 persen daripada perapatan lapisan angkasa bumi. Selain itu, walaupun belum meyakinkan, diduga planet Mars mempunyai medan magnet. Rotasi planet yang cepat dengan periode 24 jam 37 menit, merupakan salah satu syarat dapat terbangkitnya medan magnet itu.
Jupiter memancarkan pulsa (denyut) radio dan pancaran panas yang cukup besar. Kegiatan pancaran radio itu serta hubungannya dengan posisi Io, satelit yang cukup besar. Diduga interaksi antara medan magnet dengan Io, merupakan penyebab terbangkitnya pulsa radio tadi. Radiasi panas yang disebabkan karena bobot lapisan Jupiter, menekan bagian yang lebih dalam. Pengerutan Jupiter sebesar 1 mm saja, sudahlah cukup untuk menimbulkan tenaga potensial yang dapat menjadikan inti Jupiter 100 derajat lebih panas, Radiasi panas semacam ini tidak dimiliki planet lain. Selain pancaran panas ini, Jupiter masih memancarkan panas dari proses yang nontermik. Sebuah zarah bermuatan seperti elektron, jika jalannya dipercepat oleh medan magnet sambil mempercepat jalan juga akan memancarkan radiasi sinkroton. Jupiter ternyata cukup besar kemampuannya untuk memancarkan radiasi tipe tersebut. Dalam pada itu halilintar atau peloncatan listrik di dalam angkasa Jupiter rupanya cukup intensif, hingga kadangkala tercatat semburan pancaran.
Penyelidikan spektroskopi menunjukkan angkasa planet Ju-piter ini mengandung senyawa C, H, dan N. Amoniak (NH3) dan metana (CH4) merupakan zat yang spektrumnya terlihat kuat. Walauupun begitu seluruh amoniak di situ barangkali hanya mencapai 6 x 1020 gram atau hanya 1/10.000 juta masa seluruh pla-net. Dalam tubuhnya sendiri He diduga menjadi komponen pembentuk planet yang tidak boleh diabaikan. Salah satu satelit planet Jupiter bernama Ganymede. Satelit ini besarnya melebihi Merkurius. Tetapi yang lebih menarik ialah, satelit tersebut, di luar keberatan apapun juga, sudah dapat dipastikan mempunyai lapisan angkasa. Satelit lainnya yang mempunyai angkasa adalah Titan, salah satu satelit Saturnus. Bulan terlalu kecil dan panas untuk menahan molekul angkasanya. Sesudah selang beberapa juta tahun, ia kehilangan seluruh angkasa dan menjadi gersang seperti yang sekarang kita saksikan.
angkasanya. Berbeda dengan planet kecil, tubuh planet besar ini terdiri atas 10 persen hidrogen, helium dan bahkan neon.
Planet terjauh dan terakhir ditemukan secara teleskopi ialah Pluto dari planet ini matahari hanya terlihat sebagai cahaya lilin, dan oleh karena itu Pluto adalah dunia dingin dan gelap. Astronomi belum banyak mengetahui keadaan kebenarannya planet itu tetapi sudah melihat beberapa keanehan. Lintasannya berbeda dengan planet lain, dalam arti menyilang lintasan planet tetangganya, Neptunus. Inilah salah satu sebab timbulnya dugaan Pluto mungkin lepasan satelit Neptunus, yang karena suatu sebab, terpental keluar dari garis edarnya. Kecuali itu cahaya Pluto menunjukkan berbagai perubahan tak teratur. Seandainya ia merupakan planet yang bundar sempurna, maka kelakuan cahayanya tidak mungkin demikian. Jadi, barangkali Pluto memang tidak bundar. Masanya terlalu berat untuk ukuran garis tengahnya. Jika garis tengahnya yang sekarang diterima, dan dipergunakan sebagai dasar pengukuran volumenya, rapat masanya akan mencapai 50 kali lebih berat daripada masa air. Ini merupakan suatu hal yang sukar dimengerti.
Pluto merupakan planet terakhir yang semula ditemukan se-cara perhitungan (1930) dan baru kemudian dilihat dengan teropong. Sebelumnya. telah ada dua buah planet yang ditemui secara demikian. Penemuan dengan perhitungan ini membuktikan keampuhan pengetahuan matematika dan mekanika benda langit, sehingga mendorong orang mencari planet lain. Mungkin masih ada planet di luar orbit Pluto, sebaliknya, di dekat matahari di sebelah dalam lintasan merkurius. Usaha terakhir ini sampai sekarang belum memberikan hasil nyata.
Keseragaman dan Kebetulan
Walaupun permukaan planet yang tampak maupun lapisan angkasanya berbeda satu sama lainnya. tetapi dinamika planet mempunyai kesamaan dan keseragaman yang khas, sehingga sukar di duga bahwa hal itu terjadi karena sesuatu kebetulan. Pergerakan planet dalam tata surya mempunyai beberapa ciri:
2) Bentuk lapisan planet mengelilingi matahari. ataupun satelit mengelilingi planet hampir menyerupai lingkaran. Yang mengingkari hukum ini ialah Merkurius dan Pluto, yang masing-masing mempunyai keeksentrikan 0,206 dan 0,247.
3) Selain lintasannya yang sepusat (konsentris) semua lintasan tersebut terdapat pada bidang edar yang satu dengan lainnya hampir berhimpitan.
Dari beberapa keseragaman di atas telah timbul beberapa alur pemikiran yang menunjukkan status permulaan tata surya kita. Dalam garis besarnya berbagai pemikiran tersebut dapat digolongkan jadi dua hal utama:
1) Teori yang mengemukakan asal dan pembentukan planet dalam hubungannya langsung dengan kelahiran matahari. Proses pembentukan itu dapat terjadi sekaligus maupun berurutan. 2) Teori yang mengemukakan kehadiran planet di sekeliling
ma-tahari baru terjadi setelah mama-tahari jadi bintang biasa (normal) dan mantap. Kedalam golongan ini termasuk aliran yang mengatakan bahwa:
a) Materi pembentuk planet berasal dari terlemparnya matel matahari sendiri atau materi bintang tersebut. Tumbukan di sini tidak perlu berarti tumbukan antara dua buah bintang melainkan berarti matahari dan bintang tersebut hanya bersimpang jalan.
b) Materi dasar pembentuk planet terkumpulkan dari materi antar bintang yang terseret oleh matahari dalam perjalan an hidupnya mengelilingi pusat galaktika.
KEGIATAN BELAJAR 2. BUMI
a. Hipotesis Kejadian Bumi
yang kini dikenal sebagai Negara Irak, para ahli Archeologi menemukan sisa tulisan pada tanah liat. Ternyata tulisan itu memuat, antara lain tentang kejadian bumi. Cerita tentang adanya banjir besar zaman Nabi Nuh, juga terdapat dalam tulisan itu. Hal itu sangat sesuai dengan cerita-cerita dalam kitab suci. Pada masa kejayaan gereja di Eropa, buku Genesis adalah satu-satunya yang harus dipercaya. Pelopor perubahan ke zaman penelitian, Copernicus Keppler, Galileo dan Newton, membawa pandangan baru dalam meninjau sistem tata surya. Teori Newton tentang gravitasi, mendorong. para ahli untuk mengajukan hipotesis kejadian bumi dengan dasar ilmiah.
1) Hipotesis Kabut dari Kant dan Laplace
Immanuel Kant (1755) dari Jerman, dalam bukunya “Al gemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels nach newtonisehen Grundsatzen behandelt”, mencoba mengemukakan pikiran tentang kejadian bumi. Berdasarkan teori Newton tentang gravitasi, Kant mengatakan bahwa, asal segalanya ini adalah dari gas yang bermacam-macam, yang tarik menarik membentuk kabut besar. Terjadinya benturan masing-masing gas, menimbulkan panas. Pijarlah, dan itulah asal daripada matahari. Matahari berputar kencang, dan di khatulistiwanya memiliki kecepatan linear paling besar sehingga terlepaslah fragmen-fragmen.
Fragmen-fragmen inilah yang tadinya pijar, melepaskan banyak panas, dan mengembun. Kemudian cair dan bagian luar makin padat. Demikianlah terjadi planet-planet, termasuk bumi kita ini ( Fessenden ,R.J and Fessenden J.S (2001).
Massa asal matahari itu disebut nebula, sehingga hipotesis ini disebut hipotesis nebula. Karena Kant dan Laplace serupa dalam mengemukakan hipotesisnya, maka disebutlah hipotesis nebula dari Kant Laplace.
2) Hipotesis Planetesimal
Chamberlain dan Moulton masing-masing ahli Geologi dan ahli Astronomi, kira-kira seratus tahun setelah Kant dan Laplace, mengejutkan hipotesa Planetesimal. Maka beranggapan adanya matahari asal yang didekati oleh suatu bin tang besar yang sedang beredar, maka terjadilah tarik menarik sesuai dengan hukum Newton. Peledakan di matahari melepaskan sebagian materialnya dan tertarik oleh adanya bintang yang mendekat tadi. Material matahari itu akan sedikit menjauh dan kemudian mendingin sementara bintang besar itu terus berlalu. Selanjutnya terjadi pengembunan dan terbentuk sembilan planet dan planetoida.
3) Hipotesis Pasang surut Gas
Dikemukakan oleh Jeans dan Jeffries (1930) sebagian menyokong hipotesis planetesimal, sambil memperbaiki keberatan-keberatannya. Mereka berpikir adanya bintang besar yang mendekat, kira-kira seperti bulan dengan bumi, yaitu bulan menyebabkan adanya pasang dan surut lautan. Bulan tak cukup kuat menarik air menjulur jauh. Akan tetapi matahari yang didekati bintang besar itu menjauh, lidah api dari matahari asal itu putus dari induknya; pecah berkeping-keping seraya me-ngembun dan membeku menjadi planet-planet serta planetoida. b. Susunan Lapisan Bumi
Bahwa bumi berlapis-lapis telah banyak disebut orang. Sesuai dengan hipotesis Kant-Laplace, bahwa bumi kemudian mendingin di sebelah luar sedang di dalam masih panas. Di dekat permukaan menjadi beku dan disebut kerak bumi. Untuk meneliti kedalaman bumi, cara yang terbaik adalah dengan pengeboran, Akan tetapi “pengeboran yang terdalam hanya mampu sampai 5.000 meter, sedangkan jari-jari bumi 6.000.000 meter. Maka pemboran sedalam 5.000 meter hampir tiada berarti.
langsung. Prinsip penelitian adalah anggapan bahwa getaran yang merambat melalui kedalaman bumi, hasil grafnya tergantung kepada material yang dilaluinya. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa memang bagian dalam ini tidaklah homogen, akan tetapi terdapat lapisan-lapisan. Dalam ilmu Geologi, lapisan batas itu disebut bidang diskontinyu.
Bidang diskontinyu yang pertama pada kedalaman 60 Km, disebut bidang diskontinyu dari Mohorovicik, nama penemunya, kemudian pada kedalaman 1.200 Km dan 2.900 Km. Pada bagian paling dalam terdapat bola dengan jari-jari 3.500 Km, yang disebut inti bumi (Barysfer). Belum diketahui dengan pasti apakah inti bumi ini padat ataukah gas. Yang diketahui dari penelitian seismograf, bahwa inti bumi tidaklah cair seperti hipotesis Kant-Laplace.Suess dan Wiechert (1919), membagi lapisan bumi sebagai berikut:
1) Kerak bumi, tebalnya 30-70 Km, terdiri batuan basal dan acid (basa atau pH tinggi, dan acid atau asam pH rendah).
Massa jenisnya (massa jenis air = 1) kira-kira 2,7 mengandung banyak Silikat dan Aluminium. Semua butan yang ada di ke-rak bumi paling atas, sedalam lautan terdalam (+10 Km) dianggap berasal dari sedimentasi. Berbagai endapan mineral organik, yaitu berasal dari organisme, misalnya batubara, minyak bumi, kapur, mungkin berada di tempat tinggi karena kerjaan gaya-dalam daripada bumi. Batubara terjadi di rawa-rawa pada periode karbon, maka daerah batubara disebut facies rawa. Kapur terjadi di pantai tropis pada periode Kapur, 150 juta tahun yang lalu, maka daerah kapur disebut facies neritis. Sedangkan daerah minyak disebut facies lautan, karena minyak dianggap berasal dari organisme lautan. Endapan batuan yang biasa dibuat porselen, berasal dari cangkang Diatomae (gangang Kersik), yang mengendap di lautan dalam. Daratan yang kini dianggap stabil kulit buminya, misalnya daratan Cina, Eropa dan Amerika, banyak mengandung kersik dalam tanahnya, sehingga bila dibakar akan menjadi porselen. Di Indonesia dan daerah labil lainnya, kerjaan vulkanis menyebabkan tanahnya mengandung banyak senyawa besi, warnanya lebih merah, sehingga bila dibakar tetap merah dan jadilah tembikar.
3) Lapisan Chalkosfera, tebalnya 1.700 km, massa jenisnya 6,4 terdiri dari oksida besi dan sulfida besi.
4) Inti bumi, atau Barisfera, merupakan bola dengan jari-jari 3.500 Km, massa jenisnya 9,6 terdiri dari besi dan nikel.
Kuhn dan Pittman (1940) mengemukakan bahwa sesungguhnya bumi berasal dari matahari, maka inti bumi seharusnya juga seperti material matahari. Yaitu terdiri sebagian besar dari Hidrogen. Karena tekanan dalam inti bumi sangat besar, maka atom-atom Hidrogen bersifat padat. Holmes (1936), membagi kerak bumi sebagai berikut:
a. Bagian atas setebal 15 Km, massa jenisnya 2,7 dan disebut magma-granit.
b. Lebih ke dalam tebalnya 25 Km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-basal.
c. Bagian terbawah kerak bumi, setebal 20 Km, massa jenisnya 3,5 dan disebut magma-peridotit dan eklogit.
Wiechert (1910), mengemukakan bahwa pada pokoknya bagian Lithosfera terdiri dari Silikat dan Aluminium (SiAl atau Sial) lebih ringan dan terutama menempati kontinen. Di sebelah bawah, terutama di lautan terdapat lapisan berat yang terdiri dari Silikat dan Magnesium (Sima). Dari penelitian terbukti bahwa dasar samudera Pasifik, terdiri dari Sima. Kedua lapisan tersebut berupa kristal, sedangkan di bawahnya terdapat substratum yang bersifat amorf. Selanjutnya terdapat teori adanya gerakan kontinen, yang disebabkan oleh karena Sial terapung di atas Sima. Wegner (1930) mengajukan hipotesis Continental drift (perkisar benua). Permukaan bumi terdiri beberapa lempeng besar berukuran benua, masing-masing terdiri dari bagian oceanis dan kontinental yang bergerak relatif yang satu terhadap yang lain. Tebal tiap lempeng kerak bumi ini adalah kira-kira 80 Km.
Australia dan Asia. Lempeng-lempeng kerak bumi ini dipisahkan yang satu dengan yang lain oleh batas lempeng yang geraknya dapat bersifat divergensi, konvergensi atau shear (gesekan). Batas lempeng ini adalah sangat labil dan ditandai oleh gunung api yang aktif serta kegempaan yang tinggi.
c. Atmosfer, Hidrosfer dan Lithosfer Atmosfer
Bumi dikelilingi oleh selimut gas yang disebut udara atau atmosfer. Tebal lapisan udara secara pasti belum dapat diketahui. Tetapi para ahli berpendapat, pada jarak 100 Km di atas permukaan bumi masih terdapat udara. Kalau dibandingkan dengan jari-jari bumi yang 60.000 Km, maka tinggi lapisan udara yang 100 Km tersebut, hanya 1/600 jari-jari bumi. Ada lapisan dalam atmosfer. 1) Yang dekat dengan permukaan bumi setebal ±. 10 Km disebut
troposfer.
2) Lapisan di atas troposfer disebut Stratosfer.
Batas antara 2 lapisan udara tersebut tidak sama di semua tempat. Di daerah sekitar khatulistiwa batas itu kadang-kadang dapat mencapai 19 Km, tetapi dikutub hanya 6 Km. Presentase tiap gas dalam atmosfer pada beberapa ketinggian (HUMPHREY). Hal tersebut disebabkan karena adanya angin vertikal yang disebabkan pemanasan matahari. Troposfer mempunyai susunan gas yang seragam, hal ini disebabkan karena adanya angin yang vertikal, maupun horizontal.
Susunan gas dalam troposfer: - 78% zat lemas
- 1% gas oksigen - 0,0% asam arang.
Selanjutnya masih ada, Ozon, Argon, Helium, di samping itu juga terdapat zat air. Sebaliknya di stratosfer susunannya tidak homogen. Di sini terdapat lapisan-lapisan udara yang B.D-nya berbeda-beda. B.D. udara yang besar terletak dekat dengan troposfer, sedangkan lapisan udara yang B.D. kecil cenderung bergerak di atas jauh dari troposfer. Lapisan udara tersebut terbentuk di stratosfer, karena adanya angin yang horizontal saja. Selain gas yang terdapat di troposfer tersebut terdapat juga:
b) Benda bukan gas yaitu debu berfungsi sebagai inti kondensasi. Sebab uap air di udara tidak akan mengalami kondensasi menjadi titik-titik air yang berupa awan, kalau tidak ada inti kondensasi. Sehingga awan adalah kumpulan tetes-tetes air yang telah berkondensasi. Debu berasal dari muka bumi (dari gunung api) tetapi dapat juga dari angkasa luar yang berasal dari meteor.
Bumi menerima panas dari matahari, dari bumi itu sendiri dan dari bulan. Di pusat bumi terdapat temperatur yang sangat tinggi, hal ini dapat dibuktikan: Dengan jalan menggali tanah secara vertikal ke bawah maka terjadi kenaikan temperatur, setiap turun 35 m, temperatur naik 1°C. Dan adanya benda-benda yang keluar dari gunung api yang mempunyai temperatur sangat tinggi seperti: lava abu, awan panas, dan sebagainya. Sebenarnya panas yang dikirim matahari ke bumi relatif tidak berubah; tetapi yang berubah adalah penerimaan panas tersebut oleh bumi. Penerima-an yang berubah-ubah ini disebabkan kondisi awan yang ada di udara.
Apabila udara kerawan, panas matahari yang diterima bumi hanya berkisar 40%, sedangkan apabila udara bersih dari awan, panas matahari yang diterima bumi dapat mencapai sekitar 64%-69%. Menurut penelitian makin besar sudut penyinaran matahari, makin berat pula panas yang diterima dan sebaliknya. Di lapisan bawah (0 sampai 4 Km) dekat dengan permukaan bumi, temperaturnya sangat dipengaruhi bumi, pada lapisan ini masih berlaku ketentuan bahwa setiap naik ke atas 100 Km, temperatur akan turun 1°C. Lapisan 1 ini masih banyak terdapat uap air. Dalam troposfer terdapat uap air yang jumlahnya tidak tetap. Uap air adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Uap air yang mencair merupakan titik-titik air yang disebut awan. Jumlah uap air di udara tidak tetap, makin tinggi temperaturnya makin banyak kandungan uap air di udara. Ada dua cara untuk menyatakan uap air di udara, yaitu:
a) Basah absolut
Yaitu banyaknya uap air (dalam garam) yang terdapat dalam 1 m3 udara.
b) Basah relatif
Apabila awan yang terdiri dari titik-titik air berkumpul sehingga titik-titik air tersebut menjadi satu dan merupakan tetesan-tetesan air yang lebih besar dan lebih berat, dan kemudian jatuh ke bumi, maka peristiwa di atas disebut hujan. Jadi hujan adalah peristiwa jatuhnya tetesan-tetesan air sampai ke permukaan bumi. Selain hujan seperti pengertian di atas, kita mengenal juga hujan salju dan hujan es. Hujan salju terjadi apabila uap di udara terus naik ke atas sehingga mencapai temperatur lebih kecil dari 0°C, maka uap air tersebut akan mengkristal. Dan apabila kelompokan kristal tersebut jatuh ke bumi akan terjadi hujan salju (Darmodjo, 2000:12). Hujan es berbeda dengan hujan salju.
Hujan salju yang jatuh adalah kristal-kristal es, tetapi hujan es yang jatuh ke bumi memang butiran-butiran es yang cukup keras dan sering menimbulkan kerusakan. Secara garis besar dapat diterapkan sebagai berikut: Awan yang karena letaknya sangat tinggi, temperaturnya dapat jauh di bawah 0°C, maka sebagian awan tersebut membeku dan terus dibawa angin naik ke atas lagi sehingga temperatur turun lebih rendah lagi jauh ke bawah 0°C, dengan demikian keseluruhan awan menjadi gumpalan es. Panas yang dikeluarkan dalam pembekuan tidak mampu untuk mencairkan bagian awan yang lain karena rendahnya temperatur.
Bila udara dianggap terdiri dari beberapa lapisan udara hori-zontal, dan setiap lapisan udara mempunyai berat, maka lapisan di bawah menerima tekanan lapisan udara di atasnya. Karena makin dekat dengan permukaan bumi tekanan udara makin besar, dan makin ke atas tekanan udara makin kecil/berkurang. Tempat-tempat di mana temperaturnya rendah akan terjadi tekanan udara yang rendah. Perbedaan tekanan udara antara tempat akan mengakibatkan terjadinya pemindahan udara dari daerah tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Perpindahan udara karena perbedaan tekanan udara ini disebut angin. Angin mempunyai arah dan kecepatan.
dari di laut sehingga bertiup angin dari darat ke laut. Kecepatan angin sangat ditentukan oleh besar kecilnya perbedaan tekanan antara 2 tempat. Makin besar perbedaan tekanan udara, makin cepat gerak angin (Kastama, E (2003 :25). Uap air, temperatur udara, tekanan udara dan hujan, apakah hujan es maupun salju; semuanya merupakan peristiwa-peristiwa/kejadian-kejadian di atmosfer. Hal tersebut akan menimbulkan adanya iklim serta cuaca di suatu daerah. Iklim: adalah peristiwa-peristiwa dalam atmosfer di suatu daerah untuk periode waktu yang panjang. Disebut juga, merupakan rata-rata cuaca periode panjang. Ilmu yang mempelajari iklim, disebut Klimatologi. Cuaca: adalah perubahan keadaan udara di suatu tempat pada suatu saat. Ilmu yang mempelajari cuaca disebut Meteorologi. Hidrosfer
Yang termasuk hidrosfer adalah semua bentuk air yang ada di atas muka bumi. Yang terbesar adalah samudera dan lautan. Dikatakan bahwa perbandingan antara samudera dan daratan berkisar antara 72% dan 28%. Artinya 72% muka bumi berupa air sedangkan 28% berupa daratan. Kita semua tahu bahwa di daratan masih terdapat: danau, sungai dan rawa-rawa. Dasar laut dan samudera tak ubahnya seperti relief di muka bumi, dengan bagian sebagai berikut:
- Shelf: Dasar samudera di sepanjang pantai yang di dalamnya rata-rata 200 m. Daerah ini merupakan daerah yang kaya ikan. - Plat: seperti Shelf tetapi daerahnya meluas dan kedalaman
rata-ratanya 200 m. Daerah ini juga kaya akan ikan.
- Trog: adalah lembah yang dalam dan memanjang di dasar laut. Daerah-daerah tersebut di atas selain kaya akan ikan juga merupakan daerah minyak bumi. Sehingga dewasa ini banyak dilakukan pemboran minyak di lepas pantai (off shore) sebagai perhiasan pemboran minyak di daratan (on shore).
maupun laut akan bergerak menimbulkan arus laut baik terjadi dipermukaan maupun di bagian bawah (Maskoeri, Y .2005:24).
Gerakan laut disebabkan oleh berbagai faktor: a. Adanya angin yang bertiup
b. Adanya perbedaan kadar garam c. Adanya perbedaan berat jenis air laut
d. Adanya perbedaan pasang naik dan pasang surut.
Arus laut mempunyai pengaruh yang besar sekali dalam menentukan keadaan iklim di suatu tempat. Hal ini disebabkan ka-rena adanya arus panas dan arus dingin. Dengan demikian arus panas dapat membuat musim dingin tidak terlalu dingin, dan laut tidak akan mengalami pembekuan sepanjang tahun. Sebaliknya arus dingin, menyebabkan temperatur di atas laut tersebut rendah sehingga tidak ada penguapan. Maka ke daratan merupakan angin yang kering akibatnya di daratan tidak pernah jatuh hujan. Tetapi dalam suatu periode yang sangat panjang daratan tersebut dapat berubah menjadi padang pasir yang gersang.
Pertemuan arus panas dan arus dingin merupakan tempat yang ideal bagi kehidupan ikan; karena pada tempat-tempat seperti itu banyak dijumpai plankton dan zat-zat makanan yang lain. Namun udara dingin di atas arus dingin, dan udara panas di atas arus panas, apabila bertemu akan menimbulkan suatu kabut tebal di atas laut yang sangat membahayakan pelayaran kapal-kapal di laut. Arus laut mempunyai arti ekonomi yang penting, karena para pedagang berlayar mengikuti arus. Bangsa-bangsa yang tahu dan dapat memperhitungkan dari mana dan kemana arah arus laut, dapat menjadi bangsa yang jaya.
Litosfer
Berdasarkan cara terjadinya batuan dapat dibedakan 3 jenis batuan:
a) Batuan Beku
Batuan ini terjadi secara langsung dari pembekuan magma yang terdiri dari mineral yang belum menunjukkan struktur tertentu. Misalnya: Batuan Andesit yang banyak digunakan untuk pengerasan jalan.
b) Batuan Sedimen
Misalnya: Batuan kapur. c) Batuan Metamorf
Batuan ini merupakan perubahan batuan beku dikarenakan perubahan temperatur atau tekanan.
Misalnya: Batubara, Marmer.
Bertitik tolak dari suatu pengertian bahwa mineral-mineral yang terdapat dalam magma (cairan bahan) mempunyai B.D. yang berbeda-beda. Mineral yang B.D-nya tinggi akan tenggelam berada di bawah, sedangkan mineral yang B.D-nya rendah naik ke atas. Mineral yang B.D-nya tinggi umumnya mengandung Fe, Mg, Ca sedangkan mineral yang B.D-nya kecil, umumnya mengandung Al, Si. Seperti diketahui bahwa makin masuk ke dalam perut bumi akan terjadi kenaikan temperatur. Thermigradient untuk Indonesia 30 m, artinya setiap masuk ke dalam tanah sedalam 30 m, temperatur akan naik 1° C. Selain temperatur cukup tinggi, tekanan juga besar, maka mineral-mineral tersebut berada dalam keadaan padat latent (latent plastic). Oleh karena itu apa-bila terjadi gerakan tektonik, bahan yang padat latent tersebut akan mencair. Hal ini disebabkan karena adanya pengurangan tekanan; disebabkan tekanan sebagian digunakan untuk menggerakkan bumi (gerakan tektonik). Bahan yang mencair tersebut kemudian lewat retakan kulit bumi yang mungkin ada bergerak keluar. Berdasarkan tempat terjadinya maka batuan penyusun litosfer dapat dibedakan atas:
a) batuan intrusif: terjadi di bagian dalam, jauh dari permukaan bumi.
b) batuan ekstrusif: terjadi di dekat permukaan bumi, atau diluar permukaan bumi.
c) batuan hypoobisis: terjadi dalam gang atau saluran-saluran kulit bumi.
Bagian luar dari bumi lapisan batuan yang disebut lithosfer. Karena adanya peristiwa diferensiasi, terbentuklah lapisan SIAL dan lapisan SMA. SIAL merupakan bagian teratas dari kerak bumi yang terdiri dari Silica dan Aluminium (SI-AL). Sedangkan SIMA merupakan bagian bawah dari SIAL, yang terdiri dari Silica dan magnesium (SI-MA). Kedua lapisan di atas merupakan lithosfer. d. Cuaca
sebelum ribuan tahun, meramal cuaca merupakan suatu seni rakyat yang terutama dipraktekkan oleh pelaut, petani, pemburu, dan nelayan. Mereka mempelajari dewa, merasakan kelembaban udara pada pipi, mencatat perubahan angin serta memperhatikan rasa gatal pada bahu, nyeri pada paha kiri, mencocokkannya dengan perilaku binatang ternak atau burung, mengingat-ingat kembali kata-kata kakeknya, hal yang sama membanding-bandingkannya dengan pengalamannya sendiri serta dongeng cuaca dan akhirnya sampai pada suatu tebakan yang masuk akal (Mien, R 2009:45).
Dewasa ini meramal merupakan ilmu yang diberi nama meteorologi (dari kata Yunani meteoros, tinggi di udara dan logos, pembahasan). Pembiayaan negara untuk penelitian atmosfer di AS hampir mencapai satu milyar dolar setiap tahun. Berkat adanya elektronika dan abad antariksa, para ahli meteorologi sekarang dapat menggunakan suatu teknologi menggairahkan yang dalam satu generasi saja telah menemukan hal-hal tentang cuaca yang jumlahnya lebih banyak daripada yang telah dicapai disepanjang sejarah sebelumnya. Pada saat ini setelit dengan kamera televisi mengawasi awan topan dari atas, dan menunjukkan kecepatan serta arah geraknya kepada para ahli meteorologi. Bahkan bila tidak ada topan alat ini mengirimkan gambar pemandangan antariksa yang memperlihatkan selimut awan diseluruh negeri, sehingga dapat dilihat pada berita televisi setiap malam.
Unsur cuaca:
Semua keadaan cuaca berawal pada empat unsur pokok yang saling mempengaruhi, yaitu:
1) Matahari, yang merupakan sumber cahaya dan kehidupan yang energi radiasinya menentukan keadaan atmosfer.
2) Bumi, dengan geometri hanya menentukan ciri-ciri cuaca serta iklim.
3) Atmosfer bumi (berasal dari kata Yunani, atmos — uap, dan sphaira — bola) yaitu selimut gas yang memodulasikan radiasi matahari (mengubah panjang gelombangnya hingga menjadi radiasi yang tidak mematikan) dalam perjalanannya ke bumi. 4) Faktor lain yang menentukan cuaca yaitu bentuk permukaan
Dari pengalaman serta pemikiran para ilmiawan memiliki keteraturan serta struktur cuaca pada suatu hari yang merupakan hasil dari apa yang telah terjadi dalam atmosfer pada hari sebelumnya. Kekuatan yang menghasilkan cuaca tidak dapat dielakkan atau pun diubah. Hal ini merupakan hukum alam. Salah seorang ahli teori pertama tentang cuaca, adalah filsuf Yunani Arsitoteles, yang hidup dari tahun 384-322 SM. Dalam bukunya Meteorologica, Aristoteles mengatakan bahwa seluruh kawasan bumi terdiri dari empat unsur yaitu api, udara, air dan tanah. la berpendapat bahwa unsur-unsur ini dapat diubah dari yang satu menjadi unsur yang lain, dan masing-masing secara potensial tetap terdapat dalam unsur yang lain. Sedangkan matahari merupakan penyebab perubahan.
Angin
Hakikat cuaca ialah perubahan. Dalam beberapa menit laut yang tenang kemilau dapat mengubah suatu hari yang menyenangkan pada akhir musim gugur menjadi awal musim dingin yang menggigil. Dari hari ke hari atau dalam perubahan musiman yang lebih panjang, manusia dapat tertimpa banjir, atau kekeringan, dapat digembirakan oleh hujan atau embun pagi. Dan digentarkan oleh angin topan badai salju atau tornado. Semua itu terjadi karena bumi terselubung oleh atmosfer, yang seakan-akan tidak berwujud namun gerakan abadinya mempengaruhi setiap saat kehidupan manusia. Andaikata tidak ada atmosfer, bumi akan berupa planet mati, mandul dan tak berkehidupan seperti bulan. Tidak ada tumbuhan, binatang, langit biru, awan atau pemandangan senja yang indah.
setiap saat akan menyamai energi yang dihasilkan bendungan Hoover jika bekerja dengan kapasitas penuh, siang dan malam selama 6.800 tahun. Energi angin melakukan tugas yang mengagumkan yakni tugas yang paling penting bagi kelangsungan kegiatan atmosfer. Energi angin mengisi langit dengan awan kemudian menyapunya lagi hingga bersih. Selain itu juga mendorong kabut yang menjadi dingin dan sarat lembaban dari laut, menghembuskan seluruh sistem badai hingga menempuh bulatan bumi, membawa bahang dan lembaban dari satu kawasan ke kawasan lain di bumi.
Kelembaban udara
Kelembaban udara diperlukan oleh peramal cuaca, yang di-maksud dengan kelembaban udara ialah perbandingan jumlah uap air di udara dengan jumlah uap air yang dapat dimuatnya pada suhu dan tekanan tertentu. Alat yang dipergunakan untuk mengukur kelembaban udara disebut higrometer. Mungkin anda merasakan, pada saat mendung badan sangat gerah, keringat mengalir di tubuh anda. Keadaan tersebut menandakan bahwa udara telah jenuh dengan uap air, sehingga keringat tidak mudah menguap dan menyebabkan badan terasa panas. Untuk mengurangi kegerahan dinyalakanlah kipas angin ini menyebabkan keringat menguap dan badan terasa dingin. Bila kelembaban makin tinggi lebih dari 80% dapat diharapkan akan terjadi hujan.
KEGIATAN BELAJAR 3.
ASAL MULA KEHIDUPAN DI BUMI
a. Berbagai Pendapat Tentang Asal Mula Kehidupan
mendapatkan peristiwa yang serupa, ia mengemukakan pendapat bahwa kehidupan berasal dari telur atau comne vivum ex ovo.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799) juga ahli Biologi dari Italia, dengan eksperimen terhadap kaldu membuktikan bahwa jasad renik yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat setelah mendidih, maka tak terjadi pembusukan. Ia mengambil kesimpulan, bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup, atau omne ovum ex vivum. Louis Pasteur (1822-1895) sarjana Perancis, melanjutkan teori Spallanzani, dengan eksperimen berbagai jasad renik. Ia mendukungnya, meskipun banyak yang menentang. Kemudian menarik kesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya agar tumbuh kehidupan baru atau omne vivum ex vivum. Timbullah teori biogenesis, sedangkan teori abiogenesis rupa-rupanya telah terkalahkan. Akan tetapi asal mula kehidupan masih tetap jadi pikiran para ilmuwan.
komponen ikatan DNA (deoxyribo nucleic acid) dan RNA(Ribose nucleic acid),yaitu protein inti, yang biasanya membentuk virus.
Eksperimen tersebut mengingatkan kita bahwa sinar matahari menyebabkan terjadinya muatan listrik di atmosfer. Bila muatan listrik besar akan menimbulkan loncatan listrik, yang kita nama-kan petir, baik besar maupun kecil. Karena di alam bebas dapat terjadi senyawa kimia seperti dalam eksperimen Stanley Miller dan tentunya juga menyokong teori Urey. Peristiwa petir terjadi jutaan kali setiap hari. Tentunya ikatan-ikatan kimia organik tersebar di seluruh pelosok muka bumi. Para ahli kimia sepakat bahwa di alam selalu terdapat kecenderungan penggabungan berbagai senyawa, sehingga makin kompleks struktur molekulnya. Weisz (1961) melanjutkan hipotesis Operin, disertai bekal teori Urey yang telah diuji kebenarannya oleh Milller. Menurut Weisz, penggabungan senyawa kimia itu terus bergabung menjadi molekul-molekul yang lebih besar dan kompleks. Salah satu ikatan yang banyak itu terbentuk asam nuklein, yang terdiri dari gula-phosfat-purin-pyrimidin-asam amino. Rantai ini cenderung untuk mengikat rnata rantai dari sekitarnya, sehingga terjadilah rantai dobel yang setangkup. Kemudian rantai yang satu melepaskan did dari yang pertama dalam bentuk duplikat Mulai dari sinilah, barangkali, terjadi loncatan tingkah laku kimiawi dari sifat tak hidup ke sifat hidup. Pada waktu rantai tadi mengikat materi yang sama, bolehlah kita sebut makan yang pertama, bila ia disebut hidup. Pada waktu melepaskan duplikat, bolehlah kita namakan reproduksi yang pertama, bila ia sebagai pemula kehidupan di bumi. Selanjutnya terjadilah persaingan, maka rantai serupa itu perlu bergabung satu sama lain, membentuk rantai yang lebih panjang dan lebih panjang lagi. Bila hipotesis ini dapat bertahan, maka terjawablah salah satu missing link terbesar dalam evolusi organik.
Virus
Bentuknya bermacam-macam, ada yang bulat, lonjong, seperti kubus, atau seperti batang, sifatnya aneh, dapat dikristalkan sebagai zat kimia biasa, dapat pula ditanam dalam tumbuhan atau hewan, dan bertambah banyak. Pertambahan banyaknya masih ada dua pendapat:
a) Virus melakukan reproduksi sebagaimana halnya makhluk hidup lain.
b) Virus itu tak dapat memperbanyak diri, melainkan organisme tempat virus itu berada, dapat membentuk duplikat virus tadi.
Dalam pengamatan, jelas virus itu menjadi lebih banyak sedangkan bagaimana cara perbanyakannya belum diketahui dengan pasti. Percobaan untuk menumbuhkan virus dalam substrat buat-an selalu gagal. Timbul dalam pikiran lata, bahwa kalau demikian virus ini merupakan makhluk transisi antara makhluk tak hidup ke makhluk hidup. Akan tetapi terlalu pagi untuk berpendapat demikian. Beberapa jenis virus menyebabkan berbagai penyakit, misalnya: Mozaik pada tembakau, tomat, mentimun, waluh, jipang, dan lain-lain. Pada manusia misalnya campak, cacar, cacar air, influensa, polio, kutil, demam kuning, hepatitis infections dan lain-lain. Pada hewan misalnya, anthrax, rabies, psitacosis, pes-sapi, dan lain-lain.
Bacteriophage
Adanya suatu zat hidup yang menyelinap ke dalam substansi serupa virus, yang kemudian menyebabkan kehidupan, selalu dapat dipersoalkan yang tak pernah habis. Akan tetapi kenyataan adanya kehidupan tak terbantah. Tingkat yang lebih tinggi derajatnya daripada virus adalah bacteriophage. Ia sudah boleh dianggap hidup sesungguhnya. Tidak dapat hidup dalam substrat buatan. Tubuhnya terdiri dari rantai DNA yang dikelilingi protein. Dapat bereproduksi, hidupnya sebagai parasit yang menyerang bakteri dengan jalan membor tubuh bakteri. Ia berbuat demikian karena ukurannya jauh lebih kecil daripada bakteri, dan sedikit lebih besar daripada virus. Bentuknya seperti kendi; ukurannya 30-20 milimikron.
Rickettsia
yaitu asam inti yang biasanya berada di luar inti sel pada organisma bertaraf tinggi. Ukurannya 0,3-0,5 mikron, sedemikian kecilnya sehingga tak dapat disaring. Ia tak dapat berbiak dalam medium yang tak hidup. Oleh karena itu Rickettsia masih memiliki sifat virus. Telah ditemukan Rickettsia penyebab demam, cacar dan tiphus. Bakteria
Bakteria merupakan mikroba yang sangat beragam dalam hal bentuk dan perilakunya. Ia digolongkan kepada tumbuhan karena berdinding tubuh yang tebal. Ukurannya 0,5-70 mikron, tergantung pada macam bakteria. Meskipun bakteria tidak memiliki inti sel, tapi DNA dan RNA ada dalam tubuhnya. Ia dapat dibiakan dalam medium buatan. Bakteria sering digolongkan ke dalam ragi atau jamur, karena tidak memiliki hijau daun, sehingga tidak dapat berfotosintetis; jadi kehidupannya tergantung kepada bahan organik yang sudah mati (saprofitis) atau menjadi parasit pada makhluk hidup lain. Pada umumnya bakteria hidup subur pada suhu 20-35 derajat Celcius; ada pula bakteria yang tahan pada suhu 80° C misalnya di sumber air panas vulkanik. Hampir semua proses pembusukan, sebenarnya fenomena pembiakan bakteria. Dalam proses pembusukan, semua bahan organik hancur menjadi bahan anorganik; oleh karena itu bakteria disebut pula mikroba pengurai. Protozoa
Protozoa sering pula disebut hewan bersel tunggal, karena dinding tubuhnya tipis sekali dan berperilaku seperti hewan, dalam arti mobilitasnya dan cara makan. Ukuran tubuhnya 20-100 mikron; memiliki inti sel yang masif dan tubuh kental yang dinamakan protoplasma. Protozoa ada yang hidup bebas di alam ada pula yang menjadi parasit. Ia dapat berbiak dengan cara membelah diri.
Sel
penemunya, maka terhadap satuan protoplasma yang hidup tetap di-sebut sel.
Setiap sel pada umumnya terdiri dari dua bagian pokok yaitu: 1) Inti sel (nucleus) tampak lebih masif. Di dalamnya terdapat
serabut-serabut halus yang berfungsi sebagai penerus keturunan, untuk mempertahankan jenisnya yang disebut kromosom. Tiap jenis organisme mempunyai jumlah kromosom yang tetap, misalnya: Manusia 46 atau 23 pasang, Kera Rhesus 21 pasang, Kucing 19 pasang, Sapi 30 pasang, Kuda 33 pasang, Anjing 39 pasang, Gandum 21 pasang, Tomat 12 pasang, Jagung 10 pasang, Bawang 8 pasang, dan lain-lain.
Dalam kromosom itu terdapat titik-titik pembawa sifat keturunan yang banyak sekali, dan disebut gena. Dari segi Ilmu Kimia, titik gena itu terdiri dari DNA. Pada lalat-buah, dalam 4 pasang kromosom, telah ditemukan ± 500 gena, pada manusia kira-kira 100.000 gena. Setiap jenis organisme mempunyai peta kromosom yang barangkali dapat diandaikan cetak biru untuk suatu bangunan. Gena itulah yang bertanggung jawab terhadap sifat kelestarian. Sifat yang tercata dalam kromosom disebut genotype. Dalam pelaksanaan pertumbuhan, dipengaruhi oleh keadaan sekitar, jadilah sifat yang sering berbeda dengan peta kromosom. Sifat inilah yang kita dapat amati di alam, dan di-sebut phaenotype.
2) Protoplasma sel atau Cytoplasma, yang mengelilingi inti. Bagian ini bertanggung jawab terhadap peristiwa aktivitas hidup sehari-hari, misalnya metabolisme, makan, bernapas, peredaran darah, bergerak dan lain-lain.
Reproduksi dan Perkembangan
Pada organisme bersel tunggal, segala kehidupan berlangsung dalam satu sel dirinya saja. Reproduksinya dengan jalan membelah dirinya menjadi dua. Mula-mula yang membelah adalah intinya serta kromosomnya, baru diikuti oleh sitoplasmanya. Dari satu individu menjadi dua individu, lalu jadi empat, delapan, enambelas, dan seterusnya. Dari pembelahan ke pembelahan berikutnya hanya berlangsung antara 20-60 menit. Sementara terjadi yang baru, maka yang lama satu demi satu kehilangan kemampuan untuk hidup.
jenisnya. Mereka, pada umumnya dapat didiferensiasi dalam bagian-bagian tubuh dan fungsinya. Tiap bagian-bagian tubuh mempunyai fungsi tersendiri, akan tetapi tetap dalam kesatuan harmonis individu, semuanya dalam satu kontrol. Bila karena sesuatu hal salah satu bagian tidak berfungsi sebagaimana mestinya, akan berakibat buruk kepada bagian lain dalam individu itu. Mereka mempunyai bagian khusus untuk melaksanakan reproduksi. Bagian ini disebut alat ke-lamin, yaitu alat kelamin jantan dan alat kelamin betina. Kedua alat itu mungkin dimiliki oleh satu individu, yang disebut hermaproditisme. Bila individu hanya memiliki alat kelamin jantan saja atau alat kelamin betina saja, disebut sifat gonochorisme.
Alat kelamin jantan menghasilkan sel-kelamin jantan (spermatozoa = sel mani), alat kelamin betina menghasilkan sel-kelamin betina (ovum = telur). Sel mani dan sel telur masing-masing mempunyai inti dengan kromosom sebanyak setengah dari jumlah kromosom sel tubuh. Contoh, pada manusia sel mani dan sel telur masing-masing mempunyai 23 kromosom, sedangkan sel tubuh mempunyai 46 kromosom. Untuk melanjutkan keturunannya, suatu individu perlu mempertemukan sel mani dengan sel telur. Penggabungan itu disebut pembuahan (Conseptio). Dari dua sel melebur menjadi satu sel-zygote, dengan jumlah kromosom seperti induknya. Terleburlah sifat dari jantan dan dari betina di mana tiap kromosom mencari pasangan masing-masing. Sel zygote ini membelah diri sebagaimana halnya individu bersel tunggal. Akan tetapi semua sel melekat satu dengan yang lain, merupakan awal perkembangan individu. Setiap fase pertumbuhan mengikuti pola tertentu sampai selesai proses diferensiasi. Pertumbuhan dilanjutkan dengan masa kecil, masa muda dan masa dewasa untuk menghasilkan reproduksi, keturunan. Setelah itu tugas alamiah selesai bagi sesuatu individu.
Perkembangan individu yang berbeda dengan uraian di atas, adalah fenomena parthenogenesis, yaitu sel telur yang tidak mengalami pembuahan berkembang menjadi individu dewasa. Contoh-nya, pada lebah madu, hewan betina yang biasa disebut ratu, bertelur banyak dengan tiga kelompok telur, yaitu:
a) Telur yang berisi zygote, kemudian berkembang menjadi indi-vidu jantan.
c) Telur yang hanya berisi sel kelamin betina, tapi dapat berkem-bang menjadi individu betina palsu, alat kelaminnya berubah menjadi alat penyengat beracun.
Ekologi (Oikos = rumah atau tempat tinggal)
Kini menjadi sangat populer karena manusia mulai menyadari bahwa hidupnya tak dapat lepas dari lingkungan bumi. Di bumi inipun tak semua tempat layak untuk kehidupan manusia, tidak semua baik untuk kehidupan sesuatu makhluk hidup. Ekologi mempelajari interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya. Suatu sistem di mana terdapat keseimbangan ekologis, dinamakan ekosistem. Contoh ekosistem adalah: kolam, danau, hutan, padang rumput, akuarium yang baik, dan sebagainya. Biasanya tersedia komponen abiotik dan biotik.
a) Komponen abiotik, misalnya tanah, udara, air, cahaya, suhu, semuanya berpengaruh terhadap makhluk hidup, dan saling mempengaruhi di antara komponen abiotik itu sendiri.
b) Komponen biotik, adalah semua makhluk hidup yang ada di kawasan non biotik, yaitu:
(1) Produsen, kelompok makhluk hidup yang dapat menghasilkan zat organik dari zat anorganik dengan jalan foto-sintesis.
(2) Konsumen, kelompok makhluk hidup yang makan zat organik yang telah dibentuk oleh produsen.
(3) Pengurai, adalah makhluk hidup yang menguraikan organisme mati menjadi zat anorganik. Kelompok ini biasanya bakteri dan berbagai jamur.
(4) Rantai makanan, adalah proses makanan yang dimakan. Contoh: Jagung –– tikus –– ular — burung –– manusia –– bakteri –– zat anorganik — dan seterusnya.
b. Sejarah Perkembangan Makhluk Hidup
mula-mula ada di dunia berupa organisme bersel tunggal, dan organisme ini bersel dari agregasi molekul-molekul yang ada.
Yang menjadi persoalan kemudian adalah bagaimana mekanisme dasar sehingga organisme bersel tunggal tersebut sekarang berkembang menjadi organisme bersel banyak. Salah satu dugaan menyatakan bahwa biosfer yaitu suatu dunia kehidupan di bumi kita ini merupakan sebuah sistem, sedang organisme yang merupakan komponennya menjadi suatu subsistem. Sebagai suatu subsistem organisme itu dibentuk oleh materi dan energi yang tersedia dalam biosfer pula.Karena dalam biosfer berlaku hukum Termodinamika I dan II, maka organisme itu akan mengalami perlakuan hukum tersebut.
Hukum Termodinamika I
Di dalam biosfer tak ada energi yang hilang, jumlah energi itu tetap, yang berubah hanya bentuknya. Contoh:
Energi listrik berubah menjadi energi mekanik, energi mekanik berubah menjadi energi panas.
Hukum Termodinamika II
Bila suatu sistem dibiarkan berdiri sendiri, maka sistem terse-but cenderung untuk mengalami penguraian ke arah yang paling tidak teratur. Bertalian dengan Hukum Termodinamika I dan II tersebut organisme akan menjadi suatu jalur arus energi. Dalam tubuh organisme, energi akan mengalami perubahan bentuk dari satu macam bentuk ke bentuk lain. Dan selanjutnya sebagai suatu sistem kalau dibiarkan begitu saja maka organisme akan cenderung ke arah kerusakan yang paling parah. Tetapi sebaliknya organisme sebagai suatu sistem akan mempertahankan diri dari perlakuan hukum tersebut. Organisme dapat mempertahankan diri dengan adanya kemampuan pelestarian diri atau self perpetuation. Dan kemampuan ini adalah bagian dari proses evolusi.
seperti halnya organisme uniselular, organisme multiselular ini berkembang menjadi beraneka ragam organisme lainnya.
c. Perbedaan Makhluk Hidup dengan Benda Mati
Makhluk hidup merupakan suatu substansi zat yang dapat menjalankan proses kehidupan. Yang dimaksud dengan proses ke-hidupan atau ciri-ciri makhluk hidup antara lain ialah:
1) Bergerak
Makhluk hidup dapat bergerak, baik pindah tempat maupun pergerakan dari bagian-bagian tubuhnya sebagai contoh: Kuda dapat berlari, burung dapat terbang, sedang ikan dapat bere-nang. Tetapi gerakan yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan sangat terbatas, misalnya gerakan daun “Mimosa pudica” kalau tersinggung, gerakan membuka dan menutupnya stomata, ge-rakan rotasi dan sirkulasi plasma sel.
2) Metabolisme
Makhluk hidup melakukan metabolisme, yang meliputi:
- Nutrisi yaitu pengambilan zat-zat makanan dan sumber energi lain dari lingkungannya.
- Respirasi yaitu menguraikan zat-zat nutrisi, sehingga memperoleh energi.
- Sintesis, yaitu pembuatan zat-zat baru yang penting bagi kelangsungan hidup.
- Ekskresi, yaitu pengeluaran zat-zat yang sudah tidak di-perlukan oleh tubuh.
3) Mempertahankan jenisnya/hidupnya
Makhluk hidup selalu berusaha untuk mempertahankan jenisnya supaya tidak punah dari bumi, usaha tersebut meliputi:
- Regulasi yaitu fungsi mengatur keserasian proses yang berlangsung di dalam tubuh makhluk hidup.
- Reproduksi yaitu kegiatan untuk tumbuh dari muda menjadi dewasa selanjutnya menjadi tua, dan kemampuan untuk berkembang biak dari jumlah sedikit menjadi banyak.
- Adaptasi yaitu usaha menyesuaikan diri terhadap lingkungan dengan tujuan selalu dapat mengikuti perubahan yang terjadi di lingkungan hidupnya.
4) Tanggap terhadap rangsang
Makhluk hidup mampu memberikan tanggapan terhadap rangsangan yang diterimanya. Sebagai contoh: sewaktu mata terkena cahaya yang menyilaukan maka dipejamkanlah mata itu, di sini cahaya merupakan rangsangan sedang memejamkan mata merupakan tanggapannya.
Benda Mati dan Ciri-cirinya
Benda mati merupakan substansi yang tidak menjalankan proses kehidupan. Ciri-ciri benda mati tentunya berlawanan dengan ciri-ciri makhluk hidup seperti yang telah dikemukakan di atas. Jadi ciri-ciri benda mati antara lain adalah:
1) Tidak dapat bergerak
Benda mati tidak dapat bergerak, kecuali kalau ada pengaruh luar. Batu bergerak karena pengaruh tenaga luar yang mengena pada batu tersebut.
2) Tidak mengadakan metabolisme
Benda mati tidak mengadakan kegiatan nutrisi, respirasi, sintesa maupun ekskresi.
3) Tidak mempertahankan jenisnya
Benda mati tidak ada usaha untuk mempertahankan keberadaannya (eksistensinya). Jadi benda mati tidak memiliki kegiatan regulasi, reproduksi, adaptasi maupun evolusi.
4) Tidak ada tanggapan terhadap rangsang
Benda mati tidak mempunyai tanggapan terhadap rangsang yang diterimanya. Jadi benda mati akan diam saja meskipun datang rangsang bertubi-tubi dari luar.
a) Bentuk dan ukuran
Makhluk hidup mempunyai bentuk dan ukuran tertentu sedang benda mati tidak, sebagai contoh: batu ada yang sebesar butir pasir, tetapi ada pula sebesar gunung, sedang kucing misalnya bentuk dan ukurannya tertentu.
b) Komposisi kimia
Makhluk hidup mempunyai komposisi kimia tertentu yaitu terdiri dari unsur-unsur Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (0), Nitrogen (N), Belerang atau Sulfur (S), Posfor (P), dan se-dikit mineral. Benda mati komposisi kimianya tidak tertentu.
c) Organisasi
Setiap makhluk hidup terdiri dari sel-sel. Sel-sel ini membentuk jaringan, dan jaringan membentuk organ. Sistem organ mem-bentuk proses hidup. Pada benda mati susunannya sedemikian rupa, merupakan hasil dari unsur pokoknya.
d) Metabolisme
Pada makhluk hidup terjadi pengambilan dan penggunaan ma-kanan, pernapasan (respirasi) sekresi dan ekskresi. Benda-benda mati tidak mengalami hal-hal tersebut.
e) Iritabilitas
Makhluk hidup dapat memberikan reaksi terhadap perubahan sekitarnya, misalnya cahaya, gerakan, kelembaban dan suhu. Besarnya reaksi tidak seimbang dengan besarnya aksi. Sebagai contoh, besi yang kena panas akan memuai sesuai dengan panas yang diterima.
f) Reproduksi
Pada makhluk hidup terdapat kemampuan untuk membuat makhluk itu menjadi banyak, sedang benda mati tidak.
g) Tumbuh dan mempunyai daur hidup
Setiap makhluk hidup mempunyai proses pertumbuhan dan mempunyai daur hidup, artinya mempunyai proses kelahiran, tumbuh, dewasa dan mati. Benda mati membesar karena pengaruh luar seperti halnya pada kristal.
Pencemaran ialah keadaan yang akan mengakibatkan menurunnya kualitas lingkungan hidup dan terganggunya kesehatan dan ketenangan hidup makhluk hidup. Terjadinya pencemaran lingkungan umumnya terjadi akibat kemajuan teknologi dalam usaha meningkatkan kesejahteraan hidup.
Mengenai polutan (unsur-unsur penyebab polusi), dapat digolongkan menjadi dua, yaitu:
a) Yang bersifat kuantitatif
Yaitu terdiri dari unsur-unsur yang secara alamiah telah ada di dalam alam ini, tetapi jumlahnya semakin bertambah karena kegiatan manusia sehingga menyebabkan pencemaran, misalnya: karbon dioksida, nitrogen, posfor dan lain-lainnya.
b) Yang bersifat kualitatif
Yaitu terdiri dari senyawa-senyawa yang terjadi karena sengaja dibuat manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, tetapi kurang bijaksana dalam penggunaannya, misalnya: pestisida, detergen, pupuk dan lain-lain.
Beberapa pencemaran yang perlu diketahui ialah pencemaran udara, pencemaran air, pencemaran tanah dan pencemaran suara. 1) Pencemaran Udara
Udara pada lingkungan tercemar oleh zat-zat polutan jelas tidak bersih lagi dan telah merupakan gangguan kesehatan bagi makhluk hidup (termasuk manusia) sekitarnya. Dengan kemajuan teknologi pada masa kini, polusi udara telah menimbulkan banyak kekhawatiran terutama di daerah-daerah industri. Sebagai polutan dapat berupa gas misalnya karbondioksida, karbonmonoksida, nitrogen oksida, hidrokarbon, sulfordioksida, hidrogen sulfida. Polutan dapat juga berupa butir-butir benda cair dan partikel-partikel padat. Semua polutan tersebut menyembur ke udara, terbawa angin menyebar ke mana-mana di dalam atmosfer. Reaktor atom dan peledakan bom atom menyebarkan debu radioaktif yang merupakan polutan yang berbahaya ke mana-mana sampai ke tempat yang jauh sekali. Dari hasil observasi cuaca ternyata pencemaran udara dewasa ini tidak hanya terbatas di sekitar daerah industri dan tempat peledak bom atom, melainkan sudah menyebar mengotori seluruh atmosfer bumi kita (Mien, R 2009:56).
a) Mencegah terjadinya pencemaran misalnya mesin kendaraan bermotor yang sudah tidak baik harus diservis supaya pembabakaran bensin atau solar lebih sempurna, pabrik yang mengeluarkan gas pencemar harus membuat cerobong yang sangat tinggi sehingga gas pencemar lekas dibaurkan angin dan mencapai konsentrasi tidak membahayakan, pabrik yang mengeluarkan partikel pencemar seperti pabrik logam misalnya harus menyaring sampah buangannya sehingga partikel-partikel ter-tinggal di lingkungan pabrik yang sudah disediakan.
b) Memisahkati tempat hidup dari sumber pencemaran, untuk menghindarkan supaya manusia, hewan, tumbuhan dan lain-lainnya dari kerusakan akibat pencemaran dapat ditempuh dengan mengatur tata wilayah atau tata kota dengan cermat melaksanakan rayonisasi atau “zoning”. Wilayah dibagi-bagi menurut penggunaan yang tepat yang saling menunjang dan tidak saling mengganggu, dengan memperhatikan arah angin, aliran air, tinggi rendah letak jaringan lalu lintas, tempat kediaman, dan lain-lain.
Tempat-tempat yang membangkitkan pencemaran seperti jalan raya, pabrik kimia, pabrik logam dan sumber pencemar-an lainnya diberi lokasi penempatpencemar-an khusus ypencemar-ang sedikit mungkin memberi gangguan kepada bagian-bagian wilayah lainnya. Ruang kerja karyawan di dalam lokasi khususnya tersebut di atas harus diusahakan bebas dari bahaya pencemaran.
Untuk memperoleh ruangan yang udaranya bersih, orang harus menyaring udara yang masuk ke dalam ruangan tersebut. Partikel-partikel padat dapat disaring dengan filter. Untuk partikel yang harus lebih baik udara kotor dialirkan menerobos air, atau secara elektrostatik dengan mengalirkan udara melalui konduktor yang berisi muatan listrik, debu akan tertarik konduktor dan berjatuhan ke bawah selanjutnya ditampung. Pencemar yang berbentuk gas disaring dengan melewatkan air atau larutan yang dapat bereduksi dan menetralkan gas pencemar tersebut. Untuk tiap macam gas pencemar harus dicarikan larutan yang cocok, dan diusahakan supaya persenyawaan antara gas pencemar dan larutan tidak menimbulkan gas baru yang sifatnya mencemarkan pula.
2) Pencemaran air dan tanah
Pencemaran air dan tanah umumnya terjadi karena tingkah laku manusia seperti oleh zat detergen, asam belerang dan zat-zat kimia sebagai sisa pembuangan pabrik-pabrik kimia/industri. Pencemaran ini dapat juga karena pestisida, pupuk-pupuk tanaman yang berlebihan dalam penggunaannya, sehingga mutu air dan tanah berkurang, bahkan dapat membahayakan baik untuk tumbuh-tumbuhan
