Erosi merupakan fenomena alam yang lumrah dan karenanya permukaan bumi ini beranekaragam. Erosi didefinisikan sebagai pelepasan partikel tanah, sedimen, regolith dan fragmen batuan permukaan bumi. Bukti erosi banyak terdapat dimana-mana. Erosi merupakan tenaga pembentuk bukit, lembah. Erosi akan mengikis sedimen dari daerah puncak glasial dan membentuk garis pantai, danau dan mengangkut material dari lereng gunung. Ada 3 buah proses yang menciptakan erosi yaitu: pelepasan, sedimentasi dan transportasi. Erosi membutuhkan media untuk memindahkan material yang terlepas tadi. Angin, air dan es adalah media utama yang bertanggung jawab terhadap erosi. Akhirnya, proses erosi berhenti ketika partikel diangkut jatuh dengan media transportasi dan mengendap di wilayah yang landai. Proses ini disebut deposisi. Gambar dibawah ini menggambarkan wilayah Death Valley, California di mana efek dari erosi dan deposisi dapat dengan mudah dilihat.
 |
| Death Valley, pic: physicalgeography |
Energi Erosi
Energi pembangun erosi berasal dari beberapa sumber. Pegunungan menciptakan ketidakseimbangan dalam lanskap bumi karena penciptaan kemiringan atau relief beragam. Gravitasi bertindak dalam hal pergerakan vertikal dari daerah dataran tinggi ke ketinggian rendah untuk menghasilkan keseimbangan. Gravitasi juga bekerja pada media erosi menyebabkan mereka mengalir ke wilayh landai.
Radiasi matahari dan pengaruhnya terhadap proses atmosfer adalah sumber energi untuk erosi. Air hujan memiliki energi kinetik ketika jatuh dari atmosfer. Salju memiliki energi potensial bila disimpan di tempat yang lebih tinggi. Energi potensial ini dapat diubah menjadi energi gerak ketika salju diubah menjadi mengalir es glasial. Demikian juga, angin karena perbedaan tekanan atmosfer dapat mengikis permukaan material saat kecepatan yang cukup tinggi untuk menyebabkan terangkutnya partikel.
Urutan Proses Erosi
Erosi dapat dilihat sebagai urutan tiga peristiwa: pengelupasan, pengendapan, dan transportasi. Ketiga proses sering terkait erat dan kadang-kadang tidak mudah dibedakan antara satu sama lain. Sebuah partikel tunggal dapat mengalami pengelupasan, pengendapan dan berpindah beberapa kali.
Pengelupasan
Erosi dimulai dengan terlepasnya partikel dari bahan sekitarnya. Kadang-kadang pengelupasan membutuhkan terputusnya ikatan yang memegang partikel bersama-sama. Tingkat kohesi partikel menyebabkan daya penglupasan batuan berbeda-beda. Beberapa ikatan mineral terkuat ditemukan dalam batuan beku. Daya ikat batuan beku terbentuk selama proses pendingan. Pada batuan sedimen, daya ikat mulai melemah dan terutama disebabkan oleh efek sementasi senyawa seperti oksida besi, silika, atau kalsium. Partikel yang ditemukan dalam batuan sedimen pasir bahkan lebih lemah karena dihasilkan dari efek kohesi air dan ikatan elektro-kimia yang ditemukan dalam tanah liat dan partikel bahan organik.
Pelapukan fisika, biologi dan kimia juga berperan melemahkan partikel antar mineral batuan sehingga mudah untuk hancur. Para agen erosi juga dapat mengerahkan pasukan mereka sendiri untuk menghancurkan batuan dan tanah melalui mekanisme berikut:
- Plucking = es membeku di permukaan, lalu masuk dalam rekahan dan celah batuan dan menarik fragmen batuan untuk keluar.
- Cavitation = erosi intens akan menghasilkan gelembung udara pada arus air yang cepat. Gelembung udara tersebut menghasilkan tenaga jet yang cukup untuk merusak partikel di sekitarnya. Cavitation ini hanya terbentuk di aliran air berkecepatan tinggi.
- Hujan = kekuatan dari hujan yang jatuh ke tanah atau permukaan batu seringkali cukup untuk memutuskan ikatan partikel batuan. Jumlah gaya yang diberikan oleh hujan tergantung kecepatan dan besarnya butiran partikel hujan.
- Abrasi = abrasi dapat terjadi di daerah pantai atau daerah puncak bersalju/gletser.
Pelepasan
Pelepasan adalah proses pengangkatan partikel oleh agen erosi. Dalam banyak situasi, sulit untuk membedakan antara pengendapan dan pengelupasan. Ada beberapa kekuatan yang menyediakan partikel dengan resistensi terhadap proses ini. Kekuatan yang paling penting adalah ketahanan gesekan. Hambatan gesek berkembang dari interaksi antara partikel dengan lingkungannya. Sejumlah faktor meningkatkan daya tahan gesek, termasuk: gravitasi, partikel sudut kemiringan relatif terhadap arah aliran mengikis media, massa partikel, dan kekasaran permukaan.
Pelepasan juga harus mengatasi perlawanan yang terjadi karena ikatan kohesif partikel. Ikatan partikel dilemahkan oleh pelapukan atau kekuatan yang diciptakan oleh agen erosi (abrasi, pengelupasan, dampak hujan, dan kavitasi).
Sedimentasi
Faktor utama dari sedimentasi adalah kecepatan aliran. Kekuatan tarikan cairan bervariasi (air 9000 kali lebih padat dari udara) dan lebih cepat. Tarikan cairan mengakibatkan partikel bergerak karena gaya horizontal dan vertikal. Dalam media erosi, kedua kekuatan ini dikendalikan oleh kecepatan. Gaya horizontal terjadi menekan partikel tererosi. Jika dorongan ini cukup untuk mengatasi gesekan dan perlawanan terhadap daya ikat kohesi maka partikel akan bergerak horizontal. Gaya angkat vertikal dihasilkan dari tuebulensi atau pusaran dalam aliran yang mendorong partikel ke atas.
Setelah partikel terangkat satu-satunya kekuatan menolak transportasi adalah gravitasi sebagai kekuatan gesekan, sudut kemiringan, dan kohesi sekarang tidak ada. Partikel juga dapat diangkut pada kecepatan sedimentasi yang lebih kecil arena pengurangan gaya yang bekerja padanya. Lumpur dan tanah lihat cenderung memilki kohesi yang lebih besar sehingga agak berat untuk terkelupas.
Grafik di atas menggambarkan hubungan antara kecepatan aliran sungai dan erosi partikel, transportasi, dan deposisi. Garis melengkung berlabel "erosi kecepatan" menggambarkan kecepatan yang dibutuhkan untuk mengangkut partikel dari tempat asalnya. Kurva kecepatan erosi digambar sebagai garis tebal karena partikel erosi cenderung dipengaruhi oleh berbagai faktor yang berubah dari sungai ke sungai. Juga, perhatikan bahwa pengelupasan dari lumpur dan tanah liat membutuhkan kecepatan lebih besar dibanding partikel pasir yang lebih besar.
Situasi ini terjadi karena lumpur dan tanah liat memiliki kemampuan untuk membentuk batas kohesif antara partikel. Karena ikatan, kecepatan aliran yang lebih besar diperlukan untuk memutus ikatan dan menggerakan partikel ini. Grafik tersebut juga menunjukkan bahwa transportasi partikel membutuhkan kecepatan aliran rendah saat mengerosi. Hal ini terutama berlaku untuk lumpur dan tanah liat partikel. Akhirnya, garis berlabel "kecepatan endapan" menunjukkan kecepatan pengendapan tiap partikel tertentu.
Transportasi
Setelah partikel yang mengelupas, ia cenderung untuk bergerak sepanjang kecepatan medium cukup tinggi untuk mengangkut partikel secara horizontal. Dalam kecepatan medium, transportasi dapat terjadi dalam empat cara yang berbeda:
Suspension adalah di mana partikel yang dibawa oleh media agen erosi tanpa menyentuh permukaan asal mereka (permukaan tanah). Hal ini dapat terjadi di udara, air, dan es.
Saltation adalah di mana partikel bergerak dari permukaan ke media dengan cepat siklus berulang terus menerus. Tindakan kembali ke permukaan biasanya memiliki kekuatan yang cukup untuk menyebabkan pengelupasan partikel baru. Proses ini hanya aktif di udara dan air.
Traction adalah gerakan partikel dengan rolling, sliding, dan menyeret sepanjang permukaan terkikis. Hal ini terjadi di semua media erosi.
Soltion adalah mekanisme transport yang terjadi hanya dalam lingkungan berair. Solusi melibatkan bahan terkikis menjadi larut dan terbawa dalam air sebagai ion individu.
Berat partikel, ukuran, bentuk, konfigurasi permukaan, dan jenis media merupakan faktor utama yang menentukan proses ini beroperasi.
Deposisi
Transportasi erosi material melalui lanskap jarang terus terjadi menerus. Sebaliknya, kita menemukan bahwa partikel dapat mengalami siklus berulang dari pengelupasan, transportasi, dan deposisi. Transportasi tergantung pada keseimbangan kekuatan partikel dan media agen erosi. Penurunan kecepatan medium, atau peningkatan perlawanan dari partikel dapat mengganggu keseimbangan dan menyebabkan terjadnya deposisi.
Kecepatan aliran dapat dikurangi secara lokal oleh efek berlindung dari batu-batu besar, bukit, vegetasi atau penghalang lainnya. Biasanya, deposisi ini terjadi karena pengurangan skala besar di kecepatan yang mengalir dari cepat ke arah menengah. Untuk angin, pengurangan kecepatan dapat berhubungan dengan variasi dalam pemanasan spasial dan pendinginan yang menciptakan tekanan gradien dan angin.
Dalam air, kecepatan rendah dapat disebabkan oleh penurunan debit atau perubahan di kelas sungai. Arus glasial es dapat menjadi lebih lambat jika input curah hujan berkurang atau ketika bertemu es mencair. Deposisi juga dapat disebabkan oleh curah hujan partikel dan flokulasi. Kedua proses ini hanya aktif dalam air. Curah hujan adalah proses di mana ion terlarut menjadi padat karena perubahan suhu atau kimia dari air.
Flokulasi adalah proses kimia dimana garam menyebabkan agregasi partikel tanah liat menjadi massa yang lebih besar yang terlalu berat untuk tetap dilarutkan
Sedimentasi
Faktor utama dari sedimentasi adalah kecepatan aliran. Kekuatan tarikan cairan bervariasi (air 9000 kali lebih padat dari udara) dan lebih cepat. Tarikan cairan mengakibatkan partikel bergerak karena gaya horizontal dan vertikal. Dalam media erosi, kedua kekuatan ini dikendalikan oleh kecepatan. Gaya horizontal terjadi menekan partikel tererosi. Jika dorongan ini cukup untuk mengatasi gesekan dan perlawanan terhadap daya ikat kohesi maka partikel akan bergerak horizontal. Gaya angkat vertikal dihasilkan dari tuebulensi atau pusaran dalam aliran yang mendorong partikel ke atas.
Setelah partikel terangkat satu-satunya kekuatan menolak transportasi adalah gravitasi sebagai kekuatan gesekan, sudut kemiringan, dan kohesi sekarang tidak ada. Partikel juga dapat diangkut pada kecepatan sedimentasi yang lebih kecil arena pengurangan gaya yang bekerja padanya. Lumpur dan tanah lihat cenderung memilki kohesi yang lebih besar sehingga agak berat untuk terkelupas.
 |
| Perbandingan jenis partikel dan kecepatan pengelupasan, pic: physicalgeography |
Grafik di atas menggambarkan hubungan antara kecepatan aliran sungai dan erosi partikel, transportasi, dan deposisi. Garis melengkung berlabel "erosi kecepatan" menggambarkan kecepatan yang dibutuhkan untuk mengangkut partikel dari tempat asalnya. Kurva kecepatan erosi digambar sebagai garis tebal karena partikel erosi cenderung dipengaruhi oleh berbagai faktor yang berubah dari sungai ke sungai. Juga, perhatikan bahwa pengelupasan dari lumpur dan tanah liat membutuhkan kecepatan lebih besar dibanding partikel pasir yang lebih besar.
Situasi ini terjadi karena lumpur dan tanah liat memiliki kemampuan untuk membentuk batas kohesif antara partikel. Karena ikatan, kecepatan aliran yang lebih besar diperlukan untuk memutus ikatan dan menggerakan partikel ini. Grafik tersebut juga menunjukkan bahwa transportasi partikel membutuhkan kecepatan aliran rendah saat mengerosi. Hal ini terutama berlaku untuk lumpur dan tanah liat partikel. Akhirnya, garis berlabel "kecepatan endapan" menunjukkan kecepatan pengendapan tiap partikel tertentu.
Transportasi
Setelah partikel yang mengelupas, ia cenderung untuk bergerak sepanjang kecepatan medium cukup tinggi untuk mengangkut partikel secara horizontal. Dalam kecepatan medium, transportasi dapat terjadi dalam empat cara yang berbeda:
Suspension adalah di mana partikel yang dibawa oleh media agen erosi tanpa menyentuh permukaan asal mereka (permukaan tanah). Hal ini dapat terjadi di udara, air, dan es.
Saltation adalah di mana partikel bergerak dari permukaan ke media dengan cepat siklus berulang terus menerus. Tindakan kembali ke permukaan biasanya memiliki kekuatan yang cukup untuk menyebabkan pengelupasan partikel baru. Proses ini hanya aktif di udara dan air.
Traction adalah gerakan partikel dengan rolling, sliding, dan menyeret sepanjang permukaan terkikis. Hal ini terjadi di semua media erosi.
Soltion adalah mekanisme transport yang terjadi hanya dalam lingkungan berair. Solusi melibatkan bahan terkikis menjadi larut dan terbawa dalam air sebagai ion individu.
Berat partikel, ukuran, bentuk, konfigurasi permukaan, dan jenis media merupakan faktor utama yang menentukan proses ini beroperasi.
Deposisi
Transportasi erosi material melalui lanskap jarang terus terjadi menerus. Sebaliknya, kita menemukan bahwa partikel dapat mengalami siklus berulang dari pengelupasan, transportasi, dan deposisi. Transportasi tergantung pada keseimbangan kekuatan partikel dan media agen erosi. Penurunan kecepatan medium, atau peningkatan perlawanan dari partikel dapat mengganggu keseimbangan dan menyebabkan terjadnya deposisi.
Kecepatan aliran dapat dikurangi secara lokal oleh efek berlindung dari batu-batu besar, bukit, vegetasi atau penghalang lainnya. Biasanya, deposisi ini terjadi karena pengurangan skala besar di kecepatan yang mengalir dari cepat ke arah menengah. Untuk angin, pengurangan kecepatan dapat berhubungan dengan variasi dalam pemanasan spasial dan pendinginan yang menciptakan tekanan gradien dan angin.
Dalam air, kecepatan rendah dapat disebabkan oleh penurunan debit atau perubahan di kelas sungai. Arus glasial es dapat menjadi lebih lambat jika input curah hujan berkurang atau ketika bertemu es mencair. Deposisi juga dapat disebabkan oleh curah hujan partikel dan flokulasi. Kedua proses ini hanya aktif dalam air. Curah hujan adalah proses di mana ion terlarut menjadi padat karena perubahan suhu atau kimia dari air.
Flokulasi adalah proses kimia dimana garam menyebabkan agregasi partikel tanah liat menjadi massa yang lebih besar yang terlalu berat untuk tetap dilarutkan
Advertisement