Perubahan Muka Air Laut dan Penyebabnya dalam Perspektif Geologi

Oleh: Ayu Utami Nurhidayati

PERMUKAAN laut (sea level) adalah ketinggian lokal permukaan laut yang diukur dengan referensi datum tertentu terhadap posisi pasang surut, sedangkan permukaan laut relatif (relative sea level) adalah elevasi permukaan laut relatif yang diukur terhadap daratan di lokasi tertentu.

Saat ini, perubahan muka air laut menjadi lebih populer akibat adanya isu tentang kota Jakarta akan tenggelam. Sebenarnya apakah isu ini akan terjadi? Tentu saja banyak faktor yang bisa menjadikan Kota Jakarta mengalami inundasi atau dengan kata lain tergenang. Sebagian orang juga menggunakan kata “tenggelam” dalam membahas peristiwa ini.

Salah satu faktor yang ikut berkontribusi pada fenomena ini yaitu perubahan muka air laut. Bagaimana itu terjadi dan apa yang menyebabkannya, mari kita bahas dalam kolom ini.

Apa itu perubahan muka air laut?

Secara umum, perubahan muka air laut (sea level change) adalah perubahan ketinggian muka air laut baik secara lokal ataupun global. Secara lokal, perubahan muka air laut dapat disebabkan oleh adanya gaya tektonik yang menyebabkan suatu daratan bergerak naik (uplift) ataupun turun (subsidence).

Sementara itu, secara global perubahan muka air laut dapat disebabkan oleh adanya pemanasan global yang mengakibatkan adanya perubahan volume air laut itu sendiri ataupun perubahan dari volume cekungan samudera dan pemuaian panas; dan juga dapat disebabkan oleh milankovitch cycle, termasuk eksentrisitas, oblikuitas, dan presesi.

Faktor tersebut merupakan faktor alamiah, sedangkan faktor yang disebabkan adanya dorongan kegiatan manusia yaitu seperti eksploitasi air tanah yang berlebihan.

Perubahan volume air laut disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya adalah fluktuasi permukaan laut global (global eustacy) yang terjadi ketika adanya peningkatan suhu bumi yang menyebabkan lapisan es dan gletser di kutub mencair.

Menurut Solihuddin, 2021 dalam pemaparannya mengenai "Paleogeografi Kepulauan Indonesia", pencairan es di kutub dapat menaikkan muka air laut 10-100 meter, dengan asumsi ketebalan es mencapai 1.000 meter.

Selain itu, perubahan muka air laut secara global yang disebabkan oleh perubahan volume cekungan samudera juga erat kaitannya dengan peristiwa pergerakan lempeng tektonik di masa lampau seperti pemecahan superkontinen (supercontinent break-up) dan pembentukan superkontinen (superkontinen formation).

Seperti yang telah diyakini dari hasil penelitian Kominz yang diterbitkan pada 2013 di jurnal ilmiah Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences, selama lebih dari 200 juta tahun yang lalu, pergerakan lempeng tektonik menjadi pendorong utama adanya perubahan muka air laut dalam jangka waktu yang lama (> 50 tahun).

Lempeng tektonik mengakibatkan perubahan bentuk maupun luas area cekungan samudera. Pemecahan superkontinen menyebabkan terbentuknya kerak muda atau kerak baru seiring dengan pemekaran samudera dan membuat kondisi sekitar menjadi panas dan mengapung (buoyant), sehingga kontinen menempati lebih banyak ruang pada cekungan samudera dan membuat muka air laut naik.

Menurut hasil penelitian Kominz, proses ini dimulai sekitar 200 juta tahun yang lalu, saat Amerika Utara terpisah dari Afrika dan berlanjut dengan rifting Asia Timur dan pembentukan Laut Merah. Kemudian, terbentuk samudera-samudera yang besar, sehingga seiring dengan fenomena ini, kenaikan muka air laut secara global dan menyeluruh terjadi saat 200-90 juta tahun yang lalu.

Pembentukan kerak samudera baru, punggungan tengah samudera, serta tingkat penyebaran yang sangat cepat mengakibatkan durasi kenaikan muka air laut pada periode ini juga berlangsung cukup lama (> 50 tahun).

Sedangkan pada pembentukan superkontinen, punggungan benua (ridge) yang terbentuk menjadi lebih pendek sehingga muka air laut menjadi turun. Secara umum, tingkat penurunan pemekaran samudera, berkurangnya total panjang dari punggungan tengah samudera, dan tumbukan (collision) lempeng benua diiringi oleh kenaikan es glasial berperan penting pada penurunan muka air laut yang dimulai pada 90 juta tahun yang lalu.

Mekanisme selanjutnya yang juga dapat menyebabkan perubahan muka air laut adalah pemuaian panas. Hal ini terjadi saat adanya peningkatan suhu di atmosfer global yang menyebabkan air di laut juga ikut memanas.

Pada saat air di laut memanas, maka air akan menempati ruang lebih besar di lautan, seiring dengan kenaikan volumenya. Kenaikan suhu beberapa derajat akan memberikan efek kenaikan muka air laut beberapa meter.

Faktor alamiah lain yang juga bisa ikut berkontribusi pada perubahan muka air laut adalah yang dikenal dengan siklus Milankovitch. Siklus ini meliputi perubahan pada bentuk dari orbit bumi atau dikenal dengan istilah eksentrisitas, perubahan terhadap sudut kemiringan sumbu bumi terhadap bidang orbit bumi atau dikenal dengan oblikuitas, dan perubahan arah sumbu rotasi bumi atau dikenal dengan presesi.

Adanya penggerusan paparan daratan membuktikan adanya aktifitas manusia di dekat pesisir saat ini yang ikut mempengaruhi perubahan muka air laut.

Hal ini membuktikan bahwa permukaan air laut pada 20.000 tahun yang lalu tidak setinggi permukaan air laut yang sekarang, dengan kata lain muka air laut pada 20.000 tahun yang lalu memiliki elevasi yang lebih rendah daripada masa sekarang yaitu sekitar 120 m.

Contoh kegiatan manusia yang bisa berkontribusi pada perubahan muka air laut adalah adanya pengeboran atau eksploitasi air tanah berlebih di daerah-daerah sekitar pesisir.

Mempelajari perubahan muka air laut

Perubahan muka air laut sudah terjadi sepanjang sejarah bumi. Besaran dan waktunya juga sangat variatif. Dengan mempelajari perubahan muka air laut dari waktu ke waktu akan memberikan kita wawasan dan pengetahuan mengenai kejadian tektonik dan juga sejarah iklim yang terjadi di bumi.

Sejarah tektonik merupakan hal yang penting untuk dipahami karena dapat menggambarkan lokasi yang rentan akan gempa bumi, sedangkan sejarah iklim akan memberikan kita pemahaman mengenai proyeksi iklim di masa kini dan mendatang.

Pemahaman tersebut pada akhirnya dapat berdampak pada kebudayaan dan kebiasaan masyarakat yang ada pada suatu daerah, sehingga tektonik, iklim, dan lingkungan memiliki korelasi yang erat dalam tatanan kehidupan manusia.

Sejumlah metode telah digunakan untuk menentukan besaran dan waktu perubahan muka air laut. Beberapa indikator yang dapat digunakan untuk mempelajari perubahan muka air laut masa lampau di antaranya adalah melalui pendekatan geologi yaitu dengan menggunakan pengamatan morfologi karang dan microatoll, kandungan fossil foraminifera dalam endapan sedimen laut dan karbonat, tiram dan teritip, endapan mangrove, dan morfostratigrafi.

Batuan karbonat adalah salah satu batuan yang dapat menjadi indikator terhadap perubahan muka air laut, karena batuan ini memberikan respon saat muka air laut berubah. Salah satu analisis yang dapat dilakukan melalui batuan karbonat yaitu dengan melakukan analisis komponen pada batuan karbonat untuk bisa mengetahui perubahan muka air laut di masa lampau dalam skala waktu geologi.

Batuan karbonat dapat dijumpai pada lingkungan perairan-peraian dangkal, di mana Indonesia merupakan salah satu tempat yang sangat strategis untuk mempelajari batuan karbonat.

Dengan melalukan studi dan penelitian geologi di bidang perubahan muka air laut, banyak infomasi yang bisa dikumpulkan dan dijadikan acuan untuk mengetahui proyeksi perubahan muka air laut di masa sekarang dan mendatang.

Dalam skala ruang dan waktu geologi, perubahan muka air laut terjadi karena faktor alamiah. Sehingga, perubahan muka air laut adalah hal yang sulit untuk dihindari, karena ini adalah peristiwa alamiah yang pasti akan terjadi seiring dengan sifat alam yang dinamis. Walau begitu, kegiatan manusia sekarang ini, sedikit banyak ikut memberikan pengaruh pada perubahan muka air laut.

Tidak dapat dimungkiri bahwa wilayah yang amat rentan terkena dampak dari perubahan muka air laut adalah wilayah pesisir, padahal wilayah pesisir merupakan salah satu wilayah yang sangat potensial bagi perkembangan ekonomi.

Pada skala resolusi ruang dan waktu yang lebih tinggi yaitu sebagai contoh bersifat lokal dengan resolusi waktu harian-bulanan atau antar tahunan, perubahan muka air laut dapat berdampak secara langsung dan dapat diamati terhadap masyarakat sekitar pesisir melalui banjir.

Mekanisme banjir ini dapat terjadi apabila air yang ada pada sungai-sungai sudah tidak dapat lagi mengalir ke laut dikarenakan volume air laut sudah terlalu tinggi sehingga air sungai melimpas membanjiri wilayah pesisir. Kedua, air laut bisa naik ke daratan akibat adanya badai, selain juga karena ada nya pasang surut air laut.

Perubahan muka air laut juga dapat merusak ekosistem pesisir seperti hutan-hutan mangrove dan terumbu karang. Apabila air genangan atau banjir ini menemukan jalannya, dia juga dapat merusak sumber air minum dan air bersih serta menggangu kegiatan bercocok tanam.

Berdasarkan dampak-dampak itulah mempelajari sejarah perubahan muka air laut menjadi penting dilakukan, terlebih di negara kepulauan seperti Indonesia. Dengan mempelajari dan mengevaluasi sejarah perubahan muka air laut, hal ini dapat dijadikan acuan proyeksi untuk mengetahui perubahan muka air laut di masa sekarang dan masa mendatang.

Penelitian mengenai perubahan muka air laut masa lampau sampai masa kini perlu dilakukan secara berkelanjutan dan baik dalam resolusi skala ruang dan waktu yang tinggi maupun resolusi rendah, sehingga data mengenai besaran angka dan waktu dari perubahan muka air laut di Indonesia dapat tersedia.

Dari data yang dihasilkan, dapat dibuat model dan skenario mengenai perubahan muka air laut dari waktu ke waktu untuk bisa memproyeksikan perubahan muka air laut di masa mendatang.

Ayu Utami Nurhidayati

Peneliti pertama kelompok penelitian iklim dan lingkungan purba, Pusat Riset Geoteknologi, Badan Riset dan Inovasi Nasional