Bumi memiliki struktur dan kompisisi penyusunnya. Berikut adalah gambar yang menunjukkan jika bola bumi dipotong dari permukaan hingga ke bagian inti, maka akan terdapat lapisan-lapisan penyusun yang dapat dibedakan secara fisik dan kimiawi.
Gambar 1. Lapisan Bumi
Lapisan terdalam bumi membentuk inti bumi. Inti bumi terbentuk dari materi bertekanan sangat tinggi yang tersusun dari mineral cair NiFe dengan suhu mendekati suhu permukaan matahari, yaitu sekitar 6000oC. Inti bumi terbagai menjadi dua, yaitu inti luar bumi (outer core) yang berupa cairan dan inti dalam bumi (inner core) yang berupa material padat. Inti bumi mempunyai suhu yang tinggi, sehingga magma (mantle) berupa cairan panas yang akan mencari celah untuk keluar dari dalam bumi.
Naiknya cairan panas disebabkan oleh adanya tekanan luar bumi ke dalam inti bumi atau compressing. Inti dalam bumi karena mengalami tekanan atau compressing mengakibatkan yang seharusnya berupa cairan atau bahkan gas menjadi benda padat.
Lapisan kedua dari dalam bumi adalah lapisan selimut atau selubung bumi atau mantel bumi. Suhu pada lapisan ini diperkirakan sekitar 3000oC. Lapisan ini terdiri atas 3 bagian, yaitu lithosfer, astenosfer, dan mesosfer.
- Lithosfer, merupakan lapisan selimut bumi yang paling atas dengan ketebalan 50-100 km, mengandung silisium dan aluminium berbentuk padat. Lithosfer bersama kerak bumi sering dinamakan lempeng lithosfer. Di dalam litosfer terdapat lebih dari 2000 mineral dan hanya 20 mineral yang terdapat dalam batuan. Mineral pembentuk batuan yang penting, yaitu Kuarsa (Si02 ), Feldspar, Piroksen, Mika Putih (K-AlSilikat), Biotit atau Mika Cokelat (K-Fe-Al-Silikat), Amphibol, Khlorit, Kalsit (CaC03), Dolomit (CaMgCOT3 ), Olivin (Mg,Fe), Bijih Besi Hematit (Fe2O3), Magnetik (Fe3O2), dan Limonit (Fe3OH2O). Selain itu, litosfer tersusun atas dua lapisan utama, yaitu lapisan SiAl (ilisium dan aluminium) dan lapisan SiMa (Silisium dan Magnesium). Lapisan SiAl tersusun oleh logam Silisium dan Aluminum. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan Al2O3 . Batuan yang terdapat dalam lapisan SiAl antara lain batuan sedimen, granit, andesit, dan metamorf. Lapisan SiMa adalah lapisan litosfer yang tersusun atas logam Silisium dan Magnesium. Senyawa dari kedua logam tersebut adalah SiO2 dan MgO.
- Astenosfer merupakan lapisan di bawah lithosfer dengan ketebalan 130-160 km. Lapisan ini berbentuk cairan kental, mengandung Silisium, Aluminium, dan Magnesium.
- Mesosfer merupakan lapisan yang tebalnya 2400-2750 km, mengandung Silisium dan Magnesium.
Lapisan ketiga adalah kerak bumi. Lapisan ini mencapai 70 km, dan merupakan lapisan tanah dan bebatuan. Lapisan ini menjadi tempat tinggal seluruh makhluk hidup di bumi. Kerak bumi membentuk lempeng samudra dan lempeng benua. Lempeng samudra dengan ketebalan 5-10 km, sedangkan lempeng benua mencapai ketebalan 20-70 km. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.1000 C. Unsur-unsur kimia utama pembenyuk kerak bumi adalah oksigen (46,6%), silicon (27,7%), aluminium (8,1%), besi (5,0%), kalsium (3,6%), natrium (2,8%), kalium (2,6%), dan magnesium (2,1%). Unsur-unsur tersebut membentuk satu senyawa yang disebut batuan.
Atmosfer
Planet bumi sebagai tempat tinggal makhluk hidup diselimuti oleh udara yang disebut atmosfer. Lapisan atmosfer merupakan campuran dari berbagai gas yang tidak tampak. Berdasarkan volumenya, terdapat empat gas yang terkandung di lapisan atmosfer. Keempat gas yang menempati hampir 100% lapisan atmosfer tersebut masing-masing nitrogen (N2) sebanyak 78,08%, oksigen (O2) sebanyak 20,95%, argon (Ar) sebanyak 0,93% dan karbondioksida (CO2) sebanyak 0,03%. Gas lain yang terkandung dalam lapisan atmosfer dengan volume yang sangat rendah antara lain neon (Ne), helium (He), krypton (Kr), hydrogen (H2), xenon (Xe), dan ozon (O3). Lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi mempunyai ketebalan yang sulit untuk ditetapkan secara pasti. Sebagian besar ahli ilmu iklim menyepakati bahwa ketebalan lapisan atmosfer lebih dari 650 km. Menurut perubahan suhu dan ketinggiannya, atmosfer dapat dikelompokkan menjadi empat lapisan, yakni troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer (ionosfer), dan eksosfer
- Troposfer.
Troposfer merupakan lapisan terbawah dari atmosfer, yang terletak pada ketinggian 0-18 km di atas permukaan bumi. Ketebalan lapisan troposfer di atas permukaan bumi tidak merata. Di daerah khatulistiwa atau daerah tropis, ketebalan troposfer sekitar 16 km dengan temperatur rata-rata 80°C, daerah sedang ketebalan lapisan troposfer sekitar 11 km dengan temperatur rata-rata 54°C, dan daerah kutub ketebalannya sekitar 8 km dengan temperatur rata-rata 46°C. Tebal lapisan troposfer rata-rata di permukaan bumi ± 10 km.
2. Stratosfer
Stratosfer terletak pada ketinggian antara 18 – 49 km dari permukaan bumi. Suhu di lapisan stratosfer yang paling bawah relatif stabil dan sangat dingin, yaitu sekitar − 57oC. Tahukah kamu dimana pesawat terbang melintas? Nah, ternyata pada lapisan stratosfer inilah tempat terbangnya pesawat. Pada lapisan ini juga terdapat awan cirrus, namun tidak ada pola cuaca. Dari bagian tengah stratosfer ke atas, terdapat lapisan dengan konsentrasi ozon (O3 ). Lapisan ozon ini menyerap radiasi sinar ultra violet. Suhu pada lapisan ini dapat mencapai sekitar 18oC pada ketinggian sekitar 40 km.
3. Mesosfer
Mesosfer terletak pada ketinggian antara 49 – 82 km dari permukaan bumi. Lapisan ini merupakan lapisan pelindung bumi dari jatuhan meteor atau benda-benda angkasa luar lainnya. Kebanyakan meteor yang sampai ke bumi biasanya terbakar di lapisan ini. Lapisan mesosfer ini ditandai dengan penurunan suhu (temperatur) udara, rata-rata 0,4°C per seratus meter. Temperatur terendah di mesosfer kurang dari -81°C. Bahkan di puncak mesosfer yang disebut mesopause, yaitu lapisan batas antara mesosfer dengan lapisan termosfer temperaturnya diperkirakan mencapai sekitar -100°C.
4. Termosfer atau ionosfer
Termosfer terletak pada ketinggian antara 82-800 km dari permukaan bumi. Lapisan termosfer ini disebut juga lapisan ionosfer. Disebut dengan termosfer karena terjadi kenaikan temperatur yang cukup tinggi pada lapisan ini yaitu sekitar 1982°C. Disebut ionosfer karena pada lapisan ini merupakan tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat memberikan efek pada perambatan gelombang radio, baik gelombang panjang maupun pendek.
5. Eksosfer
Eksosfer adalah lapisan udara kelima, eksosfer terletak pada ketinggian antara 800 – 1000 km dari permukaan bumi.
Hidrosfer
Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara.
2. Fenomena Gempa Bumi
Gambar 2. Fenomena Gempa Bumi
Gempa bumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi dari dalam bumi. Terjadinya perubahan energi panas yang menyebabkan pergolakan inti bumi menjadi energi kinetik sehingga mampu menekan dan menggerakkan lempeng-lempeng bumi. Energi kinetik yang dihasilkan tersebut dipancarkan ke segala arah berupa gelombang gempa bumi sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi.
Menurut teori lempeng tektonik, permukaan bumi terpecah menjadi beberapa lempeng tektonik besar. Lempeng tektonik atau lempeng lithosfer merupakan bagian dari kerak bumi yang keras dan mengapung di atas astenosfer yang cair dan panas. Hal tersebut mengakibatkan lempeng tektonik menjadi bebas bergerak dan saling berinteraksi satu sama lain. Daerah perbatasan lempeng-lempeng tektonik merupakan tempat-tempat yang memiliki kondisi tektonik yang aktif, yang menyebabkan gempa bumi, gunung berapi, dan pembentukan dataran tinggi.
Lempeng-lempeng tektonik yang berdekatan saling berinteraksi dengan tiga kemungkinan pola gerakan yaitu apabila kedua lempeng saling menjauhi (spreading), saling mendekati (collision), dan saling geser (transform). Kadang-kadang, gerakan lempeng ini macet dan saling mengunci, sehingga terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus-menerus sampai pada suatu saat batuan pada lempeng tektonik tersebut tidak kuat menahan gerakan tersebut dan akhirya terjadi pelepasan mendadak yang kita kenal sebagai gempa bumi.
3. Fenomena Gunung Api
Gambar 3. Fenomena Gunung Api
Gunung yang masih aktif memiliki potensi untuk meletus secara tiba-tiba. Beberapa gunung aktif di Indonesia dengan pemandangan indah antara lain Tangkuban Perahu, Bromo, Semeru, Merapi, dan Anak Krakatau.
Gunung berapi terbentuk akibat pertemuan dua lempeng bumi. Bagian lempeng yang tenggelam memasuki lapisan astemosfer akan mencair karena suhu bawah lempeng Bumi yang sangat tinggi. Bagian cair tersebut akan menambah magma dalam perut bumi. Oleh karena magma yang terbentuk tersebut memiliki berat jenis yang lebih kecil daripada berat jenis batuan di sekitarnya maka magma akan terdesak hingga naik ke permukaan bumi. Magma yang mencapai permukaan bumi disebut sebagai lava. Lava dan abu yang meledak dari waktu ke waktu akan menumpuk dan membentuk gunung berapi. Inilah yang memunculkan istilah bahwa gunung berapi dapat tumbuh dari waktu ke waktu.
Selain di darat, gunung berapi juga dapat terbentuk di lautan. Erupsi yang terjadi di bawah lautan dapat memunculkan gunung berapi. Erupsi adalah letusan yang mengakibatkan keluarnya material gunung api yang berupa gas, debu, aliran lava, dan fragmen batuan. Jika erupsi terjadi dalam waktu yang lama dan dengan jumlah lava yang sangat besar, maka sangat dimungkinkan gunung berapi akan muncul hingga ke permukaan air laut.
4. Tindakan untuk Mengurangi Bencana
Jepang adalah salah satu negara yang berada di atas lempeng vulkanik yang aktif. Akibatnya Jepang harus selalu siaga untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya bencana gempa bumi atau gunung meletus. Tahukah kalian, upaya apa yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak dari bencana alam? Khususnya seperti gunung meletus dan gempa bumi baik seperti yang dilakukan di Jepang maupun di negara lainnya.
Gambar 4. Jepang
Banyak hal yang dilakukan pemerintah Jepang sebagai wujud pencegahan terhadap bencana. Pemerintah Jepang secara berkala selalu melakukan latihan tanggap bencana hampir di semua daerah. Jepang memiliki sistem peringatan dini bencana alam yang otomatis akan berbunyi saat terjadi bencana. Di semua tempat disediakan alat-alat sebagai perencanaan evakuasi seperti senter, sepatu, helm, dan obat-obatan. Selain itu, pemerintah Jepang juga memasukkan aktivitas tanggap darurat bencana dalam kurikulum di sekolah-sekolah. Hal tersebut dimaksudkan untuk memperkenalkan sedini mungkin cara mengurangi dampak bencana alam kepada siswa-siswa sekolah.
Gambar 5. Mitigasi Bencana
Berikut beberapa tips yang dapat dilakukan saat terjadi gempa bumi :
- Bersembunyilah di kolong meja yang kuat, lindungi kepala dengan bantal.
- Hindari dekat-dekat dengan kaca.
- Berjalanlan dengan tenang saat akan keluar gedung, tunggu hingga gempa berhenti.
- Jangan lupa selalu lindungi kepala dengan benda lunak, seperti tas.
- Tetap berdoa pada Tuhan untuk memohon pertolongan-Nya
Kemudian ada beberapa tindakan yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak dari terjadinya letusan gunung berapi dan gempa bumi. Tindakan tersebut diantaranya :
- Mencari tahu sistem pengamanan yang berlaku yang ada di daerah masing-masing,
- Selalu mewaspadai bahaya yang menyertai letusan gunung berapi seperti gempa Bumi, hujan abu, lahar, banjir bandang, longsor, dan tsunami,
- Senantiasa melakukan perencanaan evakuasi, seperti selalu mempersiapkan baterai, senter, obat-obatan, makanan dan minuman untuk keadaan darurat, masker debu, dan kacamata untuk mengurangi dampak hujan debu,
- Selalu menyimpan nomor-nomor telepon lembaga tanggap darurat
Dan akan lebih mudah jika kamu dapat mencoba membaca kondisi alam yang ada. Misalnya, saat hewan-hewan gunung mulai turun, dapat diprediksikan bahwa akan terjadi bencana letusan gunung. Hewan memiliki sensitivitas yang tinggi terhadap gelombang elektromagnetik yang ditimbulkan Bumi sebelum terjadi bencana alam.
Misalnya Kodok di L’Aquila dan semut merah hutan yang dapat mendeteksi akan datangnya gempa bumi beberapa hari sebelum bencana terjadi. Contoh lainnya hewan kijang yang turun gunung sebelum terjadinya letusan gunung berapi.