Sistem alam merupakan sistem yang sedikit lebih kompleks dibandingkan dengan jenis sistem yang ada pada sistem tektonik. Hampir semua sistem dalam sistem geologi merupakan sistem terbuka dan sistem ini umumnya sangat kompleks. Contoh kompleksitas subsistem ini adalah sistem sungai. Sebagaimana kita ketahui, sistem sungai hanyalah sebagian kecil dari sistem hidrologi, termasuk seluruh kemungkinan saluran air yang ada di dunia.
Arus air laut di lautan adalah sistem lain, gletser dan air tanah adalah subsistem lain dari sistem hidrologi. Masing-masing merupakan bagian dari keseluruhan sirkulasi air dan energi di permukaan bumi. Memperkirakan dan memahami perubahan dalam sistem merupakan alasan yang sangat penting dalam pendekatan sistem.
Jadi, jika kita dapat memperkirakan/memprediksi di mana beberapa kemungkinan kondisi energi paling rendah, kita dapat memperkirakan arah perubahan yang ada pada sistem alam. Gambar 2-4 menunjukkan pengaruh sistem hidrologi yang diungkapkan oleh sistem sungai meskipun terletak di wilayah gurun di Timur Tengah.
SISTEM HIDROLOGI
Akibat dari adanya aliran air di permukaan bumi menyebabkan material yang ada di permukaan bumi tergerak oleh aliran air sehingga menyebabkan terjadinya perubahan bentang alam yang terus menerus terjadi. Hidrosfer, lapisan tipis air yang menjadikan Planet Bumi unik, merupakan sumber utama kehidupan. Jika jarak Bumi dan Matahari semakin dekat maka air di lautan akan menguap dan jika jarak Bumi dan Matahari jauh maka air di lautan akan membeku dan menjadi padat.
Energi yang berasal dari Matahari mendorong siklus besar-besaran dari lautan ke atmosfer dan kemudian ke darat dan melalui sistem sungai, akhirnya kembali ke lautan (Gambar disediakan oleh Orbimage, © Orbital ImagingCorporation). Konsep sistem hidrologi global dapat dilihat pada citra satelit (Gambar 2-8), dimana pergerakan air dari lautan ke atmosfer dinyatakan dengan pola aliran awan. Sistem sungai akan bekerja ketika air di atmosfer jatuh ke permukaan bumi sebagai hujan atau salju, sehingga mempengaruhi perubahan bentang alam.
Tanpa sistem hidrologi, permukaan bumi tidak akan berubah selama jutaan tahun. Selain itu, awan yang mengandung air mengandung sejumlah energi. Misalnya, energi kinetik yang dihasilkan oleh badai kira-kira 100 miliar kilowatt/jam/hari. Artinya jumlah tersebut lebih besar dari energi yang dikonsumsi seluruh manusia di bumi dalam satu hari.
Cara lain untuk menghitung jumlah energi yang dihasilkan oleh sistem hidrologi adalah dengan memperkirakan jumlah air. Berdasarkan hasil pengukuran masukan (output) pada curah hujan dan sungai, serta perhitungan panas dan energi yang dipindahkan (dipindahkan) pada badan air, para ahli geosains telah menghitung bahwa jika sistem hidrologi mengalami gangguan (berhenti sejenak) dimana air tidak kembali ke laut. Akibat curah hujan dan aliran air permukaan, permukaan laut akan turun 1 meter per tahun. Selama masa glasiasi (Zaman Es), terlihat jelas bahwa sistem hidrologi sebagian terganggu (dihentikan), dengan di belahan bumi utara pengurangan sebagian besar air terhenti dan air terakumulasi dan membentuk gletser yang menutupi benua yang sangat luas, sehingga menghalangi air. dari lebih banyak aliran kembali ke lautan sebagai limpasan permukaan.
Akibat terganggunya aliran air di lautan, permukaan laut turun lebih dari 100 meter pada zaman es.
SUBSISTEM UTAMA PADA SISTEM HIDROLOGI
Hampir seluruh air yang mengalami pengendapan di darat akan langsung kembali ke laut melalui sistem aliran air permukaan atau sistem sungai. Jumlah air yang terlihat pada sungai-sungai yang terdapat di Bumi sangatlah besar, namun kenyataannya sangat kecil, yaitu hanya sekitar 0,0001% dari total air yang ada di Bumi, atau 0,0005% dari air yang tidak ada di lautan. Artinya, meskipun jumlah air di sungai pada periode tertentu kecil, jumlah total air yang melewati sistem sungai pada periode tertentu bisa sangat besar.
Alur-alur sungai yang berada di atas permukaan bumi tidak dapat kita lihat secara utuh dan menyeluruh dari permukaan tanah, sedangkan dari luar angkasa kita dapat dengan leluasa melihat bentuk lembah-lembah sungai yang merupakan bentuk bentang alam yang paling umum terdapat di permukaan benua. Sedimen ini membentuk delta terbesar di dunia, tempat sejumlah material terkikis di benua dan diangkut melalui sungai. Saluran ini kemudian terbagi menjadi rangkaian saluran anak sungai dimana sedimen terbawa oleh sungai yang akhirnya diendapkan sebagai daratan baru di laut.
Pada gambar tersebut terlihat jelas adanya pergerakan air yang diwakili oleh sistem interkoneksi cabang-cabang sungai yang sangat rapat, sedangkan pada beberapa daerah tidak terkena erosi sungai. Di daerah beriklim dingin, curah hujan turun dalam bentuk salju dan tertahan hampir seluruhnya dalam bentuk es yang tidak segera kembali ke lautan ketika air permukaan mengalir. Sistem glasial secara signifikan mengubah sistem hidrologi normal karena air yang jatuh di daratan tidak mengalir kembali ke laut.
Hanya ketika gletser mencair, ketika mencapai dasar, air tersebut akhirnya mengalir kembali ke laut, meresap ke dalam tanah atau menguap.Saat ini, benua Antartika merupakan benua yang hampir seluruhnya tertutup oleh lapisan es (gletser) , yaitu lapisan es yang tebal. Lembah glasial terbentuk di daerah pegunungan yang tertutup salju dan kemudian mengalir perlahan seperti aliran es besar berbentuk lidah menyusuri lembah sungai. Sekitar 80% air dalam bentuk es terdapat dalam bentuk air yang tidak terdapat di lautan, atau sekitar 2% dari total air yang ada di Bumi, apalagi dibandingkan dengan air di kanal dan sungai.
Saat ini, diperkirakan air yang ada dalam bentuk es glasial ini telah bertahan selama lebih dari 10.000 tahun.
Sistem Air Bawah Tanah. Subsistem lainnya dalam sistem hidrologi adalah sistem air bawah tanah, yaitu sistem dimana air meresap kedalam tanah (bawah permukaan) dan bergerak
SISTEM TEKTONIK
Para ahli geosains telah lama mengetahui bahwa bumi mempunyai energi tersendiri yang berasal dari dalam bumi. Sistem tektonik adalah sistem pergeseran litosfer, yang memecah litosfer menjadi mosaik lempeng-lempeng individual. Lempeng-lempeng ini bergeser secara independen satu sama lain dan dapat bertabrakan dan menyatu satu sama lain.
Istilah tektonik, seperti kata yang berhubungan dengan arsitektur, berasal dari bahasa Yunani yaitu tektonikos dan mengacu pada bangunan atau struktur. Bukti revolusi perkembangan teori pergeseran litosfer berasal dari berbagai sumber, antara lain, dalam hal ini, data struktur, topografi, dan pola magnet di dasar laut; lokasi gempa; pola aliran panas di dalam kerak bumi; lokasi aktivitas gunung berapi; penyatuan elemen struktural dan geografis benua; serta sejarah terbentuknya jalur pegunungan di bumi.Elemen dasar sistem tektonik sangat sederhana dan mudah dipahami, jika kita perhatikan baik-baik pada Gambar 2-11. Prinsip dasar lempeng tektonik adalah bahwa segmen atau lempeng litosfer yang padat dan kaku selalu bergerak satu sama lain, membawa benua yang lebih ringan bersamanya dalam pergerakannya.
Akibat kejadian tersebut, batuan cair yang berasal dari astenosfer akan naik ke atas mengisi kekosongan antar lempeng litosfer yang terpisah dan batuan cair tersebut akan membeku dan menjadi bagian dari litosfer baru. Lempeng samudera yang menyusun litosfer berasal dari material mantel panas yang naik ke permukaan dan membeku di punggung tengah laut; Lempeng samudera ini kemudian akan menyusup kembali ke zona subduksi, yaitu zona di mana salah satu lempeng bergerak ke bawah (menyusup) ke bagian mantel di bawahnya yang lebih panas. Lempeng-lempeng meluncur di atas astenosfer bergerak di bawahnya, biasanya bergeser dengan kecepatan 1–10 cm per tahun.
Pelat-pelat ini bersifat kaku/rapuh/non-plastik dan masing-masing bergerak sebagai satu kesatuan. Karena pelatnya kaku di bagian dalam, pelat tersebut mudah berubah bentuk di bagian tepinya. Sumber energi dasar pergerakan tektonik diyakini berasal dari panas dalam bumi yang berpindah secara konveksi.
Panas yang datang dari bawah akan menyebabkan bahan memuai dan akibatnya massa jenisnya berkurang.
SUBSISTEM UTAMA PADA SISTEM TEKTONIK
Intensitas vulkanisme yang paling sering terjadi di Bumi berada pada batas lempeng yang berbeda-beda, namun umumnya luput dari perhatian karena berada di bawah lautan. Jika kita gambarkan lokasi-lokasi gempa bumi bawah laut pada peta, kita dapat melihat bahwa pada umumnya episenter gempa bumi tersebar sepanjang batas lempeng divergen (gambar 2-14) dan hampir seluruhnya merupakan pusat gempa dangkal, yaitu kontras. hingga gempa bumi yang terjadi pada lempeng konvergen yang bercirikan kegempaan dengan pusat gempa jauh di dalam bumi. Di perbatasan lempeng yang berbeda, ini adalah pusat gempa bumi dangkal, letusan gunung berapi bawah laut, dan retakan tegangan.
Batas lempeng divergen sebagian besar berada di dasar lautan, namun terdapat pula celah benua yang juga merupakan batas lempeng divergen yang berada di atas benua. Gempa bumi dangkal biasa terjadi di semua batas lempeng transformasi, sedangkan letusan gunung berapi jarang terjadi pada batas lempeng transformasi. Hampir seluruh batas lempeng transformasi berada di dasar lautan, namun ada pula batas transformasi yang terdapat di benua.
Sistem sesar San Andreas merupakan batas lempeng aktif antara lempeng Pasifik di sebelah barat dan lempeng Amerika Utara di sebelah timur. Sistem sesar San Andreas di California merupakan bagian dari batas lempeng transformasi yang memisahkan lempeng Amerika Utara dengan lempeng Pasifik. Aktivitas geologi yang terjadi di sepanjang tepi batas lempeng konvergen sangat beragam dan kompleks dibandingkan dengan aktivitas yang terjadi pada batas lempeng transformasi.
Gaya tekan yang kuat yang terjadi pada batas lempeng konvergen menyebabkan litosfer mengalami deformasi dan membentuk lipatan pegunungan. Dengan demikian, jelas bahwa terjadinya gempa bumi dan terbentuknya gunung berapi berkaitan dengan proses subduksi yang terjadi pada tepi lempeng konvergen. Hal yang sama juga terjadi di pantai barat Amerika Tengah serta tempat lain di dunia, seperti Laut Mediterania, dimana gempa bumi dan letusan gunung berapi terjadi di tepi lempeng yang menyatu.
44 Copyright @2018 Oleh Djauhari Noor Gambar 2-18 Andes terbentuk akibat subduksi antara intrusi lempeng Nasca pada tepi lempeng konvergen Amerika Selatan. Hawaii merupakan gugusan pulau yang terbentuk jauh dari batas lempeng, dan diduga pulau-pulau tersebut berada di atas titik panas material yang berasal dari bulu mantel yang naik melalui litosfer sehingga menghasilkan gunung berapi (Gambar 2-19 dan Gambar 2-20). 46 Hak Cipta @2018 Oleh Djauhari Noor Gambar 2-20 Hawaii merupakan gugusan pulau yang terbentuk jauh dari batas lempeng, dan diduga pulau-pulau tersebut berada di atas titik panas yang naik melalui mantel sehingga menghasilkan pulau-pulau vulkanik.
