Jonih Rahmat’s Little Notes

Tinjauan Geohidrologi, Vegetasi Dataran Tinggi, dan Tanggung Jawab Sosio-Religi

“Kang Ustaz Jonih, mencermati fenomena bencana alam di Sumatra yang dahsyat itu, muncul pertanyaan di benak saya.

Saat ini, khalayak menganggap terjadi kesalahan tata kelola lingkungan oleh orang di pusat kekuasaan atau di pemda, serta pengelola kepentingan.

Yang kita saksikan, orang di daerah yang terkena bencananya. Pertanyaan saya, kenapa rakyat tak bersalah yang menjadi korban; sementara, para pembuat keputusan malah sibuk melakukan pencitraan.

Mohon kiranya, Ustaz Jonih bisa mengulas hal ini,” seorang senior saya -yang rendah hati- di Pertamina EP, mengirimkan pesan via WA, pertengahan bulan lalu.

“Insya Allah, mdh2an, Pak De Djito. Saat ini, saya sdg di Bandung, melayat ke keluarga yg ibunya wafat. Bbrp hari terakhir, sy bepergian terus ke banyak kota, menghadiri undangan dan –terutama- menjenguk & melayat.”

Para sahabat, tua-muda, senior-yunior, banyak yg memanggil sy dg sebutan di atas, walaupun saya mah bukan atau belum jadi ustaz. Mungkin, itu apresiasi atau doa.

Untuk berusaha merespons pertanyaan tsb., saya ambil referensi dari beberapa bahan rujukan, terutama, disadur dari ALAMAYA – Conserved Flora and Fauna. Pada bagian akhir dari coretan panjang ini, akan dicantumkan sumber2 pengambilannya.

Uraian dalam artikel ini, lantaran perlu melihatnya dari banyak sisi –dan, apalagi untuk konsumsi format WA- menjadi sangat panjang. Karenanya, akan dibagi menjadi beberapa bagian sharing .

Tapi, seperti kata seorang wartawan senior dan guru menulis terkemuka, Pak Her Suharyanto tentang tulisan2 saya yg panjang2, “…tetap mengasyikkan!” Atau, kata guru2 sy di TEMPO hal majalah mereka: “Enak dibaca dan perlu!” Insya Allah.

Kondisi Geologi dan Hidrologi

Suatu sore, di sebuah kota yang tenang, kehidupan berjalan seperti biasa: kendaraan melintas, lampu rumah2 mulai dinyalakan, dan aroma tanah kering yang khas mulai tercium -saat tetes hujan pertama menyentuh aspal yang panas.

Hujan turun, awalnya perlahan. Suasana menenangkan dan menyenangkan. Tiba-tiba, dalam hitungan menit, kesenyapan itu berubah menjadi kakacauan.

Langit seolah terbuka sepenuhnya. Curah hujan yang biasanya turun dalam satu bulan, kini tumpahan dalam waktu 3 jam!

Di permukaan, terlihat jalanan berubah, menjadi sungai dadakan. Selokan tersedat oleh sampah; dan lumpur, ia memuntahkan isinya ke trotoar.

Dari kejauhan, di lereng bukit yang terlihat hijau dan kokoh, tanah mulai kehilangan cengkeramannya.

Apa yang tampak sebagai bukit diam, seketika berubah menjadi gelombang lumpur yang bergerak menuruni lembah, dengan kecepatan yang mengerikan.

Orang2 menyebutnya, bencana mendadak; sebuah amuk alam yang tidak terprediksi.

Dalam geologi dan hidrologi, tidak ada bencana yang benar2 mendadak. Alam tidak pernah datang tanpa kabar. Ia selalu memberikan tanda2.

Setiap banjir bandang yang menghanyutkan jembatan; dan setiap tanah longsor yang menimbun desa, adalah babak akhir dari sebuah cerita panjang yang sudah dimulai -jauh sebelum awan mendung terbentuk.

Ini adalah cerita tentang fisika, tentang gravitasi, tentang partikel mikroskopis, dan tentang keseimbangan rapuh yang perlahan-lahan mulai retak.

Bagaimana Banjir dan Longsor Terbentuk

Ini bukan sekadar air yang meluap atau tanah yang jatuh. Akan tetapi, sebuah rangkaian panjang ketidakseimbangan sistem bumi, yang akhirnya, pecah dalam satu perisrtiwa yang dramatis!

Batas Jenuh -Ketika tanah berhenti menjadi “spons”

Untuk memahami sekala bencana yang masif, kita harus mengecilkan pandangan ke sekala mikroskopis.

Semua proses ini berawal dari satu konsep sederhana, namun sangat krusial; yakni: kapasitas infiltrasi tanah.

Tanah di bawah kaki kita, bukanlah benda padat yang masif. Ia adalah sebuah matrik kompleks.

Jika kita melihatnya di bawah mikroskop, tanah tersusun dari butiran mineral dan bahan organik, dg pori2 di antara butirannya.

Ruang-ruang kosong di antara butiran pasir dan lempung, ini berfungsi layaknya “spons” raksasa.

Dalam kondisi normal, pori-pori ini berisi udara. Ketika hujan turun, tugas utama tanah adalah “meminum” air tersebut..

Inilah mekanisme pertahanan pertama bumi. Setiap tetes hujan yang jatuh, akan meresap dan, bergerak perlahan ke bawah; melalui gaya gravitasi dan kapilaritas, mengisi rongga2 udara tersebut.

Namun, “spons alami ini” memiliki batas kapasitas daya tampung

Ada titik, di mana tanah tidak bisa lagi menerima air.

Ketika hujan datang dengan insensitas yang begitu tinggi, lebih cepat dari pada kemampuan tanah menyerapnya.

Atau, ketika hujan berlangsung sangat lama hingga seluruh pori terisi penuh, tanah mencapai kondisi yang disebut jenuh air.

Kita ambil sebuah spons cuci piring yang sudah direndam penuh. Lalu, dituangkan lagi air terhadapnya. Benda cair ini tak akan meresap ke dalam spons, melainkan akan meluncur bebas.

Saat tanah mencapai titik jenuh, air tertahan di permukaan. Ia mulai bertumpuk, menjadi genangan; dan akhirnya, membentuk lapisan tipis yang bergerak yang disebut limpasan permukaan.

Orang Geohidrologi/Hidrogeologi menyebutnya sebagai run-off.

Inilah titik pertama bencana dimulai. Air yang seharusnya menjadi cadangan air tanah yang berharga, kini berubah menjadi agen perusak.

Ia tidak lagi diam, melainkan bergerak. Dalam fisika, air yang bergerak adalah masa yang memiliki energi.

Ia akan mencari jalur tercepat menuju tempat yang lebih rendah, membawa serta apa saja yang bisa dia angkut.

Fenomena sederhana ini, menjadi akar dari 2 bencana berbeda, yakni banjir -ketika air kelebihan mengisi ruang horizontal; dan longsor -saat air menghancurkan kekuatan vertikal tanah.

Bom Waktu dari Langit -erosi percikan

Sering kali, kita melihat hujan sebagai peristiwa yang romantis atau sekadar basah. Tapi, mari kita lihat dari sudut pandang fisika murni.

Hujan adalah transfer energi kinetik awan -yang berada di ketinggian ribuan meter. Uap air mengembun, mencair, dan menetes ke bumi, seiring gaya gravitasi.

Selama perjalanan jatuh itu, tetesan air mengalami percepatan hingga mencapai kecepatan terminal. Kecepatan maksimum yang bisa dicapai benda jatuh di atmosfir.

Sebuah tetesan hujan mungkin terlihat tidak berbahaya. Namun, bayangkan, miliaran tetesan hujan menghantam permukaan tanah secara bersamaan.

Ini adalah pemboman udara dalam sekala mikroskopis. Fenomena ini memiliki nama ilmiah splash erosion . Erosi percikan.

Saat satu tetes air menghantam tanah telanjang dengan kecepatan tinggi, ia bertindak seperti peluru.

Tumbukan itu memecahkan agregat tanah. Gumpulan tanah yang padat, menjadi partikel-partikel debu yang halus.

Struktur tanah yang tadinya kasar dan berpori, kini hancur. Partikel halus ini, kemudian, terlempar ke udara dan jatuh kembali menutup pori2 tanah, di sekitarnya.

Hasilnya, adalah sebuah lapisan kerak tipis di permukaan yang kedap air.

Sebuah ironi alam: hujan yang deras, justru menutup pintu masuk sendiri ke dalam tanah, karena pori2 tersumbat oleh debu dan lumpur hasil tumpukan. Air semakin sulit meresap.

Semakin deras intensitas hujan, semakin besar energi kinetik yang dilepaskan; dan semakin cepat tanah kehilangan kemampuannya untuk menyerap.

Hujan dengan insensitas tinggi selama 10 menit, bisa menyebabkan kerusakan struktur permukaaan yang jauh lebih parah dibanding hujan gerimis selama 5 jam!

Bencana, ternyata, sering kali dimulai di milimeter pertama permukaan tanah; jauh sebelum air itu sempat terkumpul, menjadi banjir.

Hukum Gravitasi dan Aliran -jalan menuju kematian lereng.

Begitu air gagal meresap, gravitasi mengambil alih komando, sepenuhnya. Air tidak pernah ragu. Ia selalu tahu kemana harus pergi, yakni ke bawah. Di sinilah dinamika aliran dimulai.

Di atas permukaaan tanah yang jenuh, air mulai mengalir membentuk lapisan tipis. Namun, permukaaan bumi tidak pernah rata sempurna.

Air akan segera menemukan cekungan2 mini, berkumpul dan membentuk aliran2 kecil, seukuran jari yang disebut rils.

Dan, rils ini adalah saluran drainase awal yang dibentuk alam secara paksa. Jika hujan terus berlanjut, rils akan bergabung satu sama lain, memperbesar volume dan kecepatannya, berubah menjadi gulies, parit2 kecil mulai mengiris daging tanah.

Di dataran rendah; proses ini, walau perlahan, menghasilkan genangan yang meluas. Namun, dilereng bukit, ceritanya menjadi jauh berbahaya.

Di lereng, kemiringan memberikan air keuntungan energi potensial. Karena perubahan derajat kemiringan, aliran yang semula kecil, kecepatannya bisa meningkat hingga 2-3 x lipat!

Air berkejaran menuruni bukit, menggerus tanah dengan kekuatan abrasif. Tapi, bahaya sebenarnya, bukan hanya apa yg terjadi di atas tanah, melainkan yang terjadi pada lereng tersebut.

Sebagian air berhasil menyusup masuk ke dalam retakan-retakan lereng, mengisi ruang antara butiran tanah. Ini meningkatkan tekanan air pori.

Secara sederhana, air menekan butiran2 tanah untuk saling menjauh, mengurangi gesekan yang selama ini menahan tanah, agar tetap kokoh.

Tanah kehilangan kohesinya, ia menjadi berat, karena masa air. Namun, menjadi lemah karena kehilangan gesekan.

Ketika terbentuk gaya pendorong masa tanah basah, di tambah gravitasi lebih besar dari gaya penahan, seluruh masa lereng akan runtuh.

Proses yang terlihat spontan dari luar ini, sebenarnya adalah kalkulasi fisika yang sudah berlangsung berjam-jam, seiring naiknya tekanan air di dalam tanah.

Retakan – pintu gerbang kehancuran

Sering kali, benih longsor ditanam justru saat musim kemarau. Panas matahari membuat tanah menyusut dan retak.

Retakan-retakan ini yang mungkin hanya selebar beberapa sentimeter adalah luka terbuka di kulit bumi.

Mereka sering diabaikan, dianggap sebagai hal biasa. Namun, bagi orang geologi, retakan adalah sinyal bahaya.

Saat musim hujan tiba, retakan ini bertindak sebagai pipa injeksi alami. Alih-alih meresap perlahan dari permukaan, air hujan langsung masuk jauh ke dalam tubuh tanah, melalui retakan.

Fenomena ini, mempercepat kejenuhan tanah di lapisan dalam. Sementara, permukaan mungkin tampak belum terlalu basah.

Air yang masuk, mengisi ruang kosong, melunakkan lapisan tanah yang dalam, dan menciptakan bidang gelincir.

Retakan, juga memisahkan blok tanah yang satu dengan yang lain, membuatnya tidak lagi menjadi satu kesatuan yang utuh.

Ketika air terus mengisi retakan, ia memberikan tekanan hidrostatis ke samping, mendorong blok tanah ke arah luar lereng.

Bagaikan kita memotong kue, tetapi tidak mengambil potongannya. Lalu, menuangkan krim air ke celah potongan.

Potongan kue itu akan mulai terdorong dan meluncur jauh. Itulah yang terjadi pada lereng bukit.

Seringkali, longsor besar terjadi setelah serangkaian hujan ringan selama beberapa minggu yang terus-menerus, mengisi retakan2 ini.

Diakhiri oleh satu hujan lebat singkat sebagai pemicu terakhir yang menendang blok tanah tersebut jatuh ke bawah.

Musuh Tak Terlihat -lapisan lempung

Tidak semua penyebab longsor terlihat di permukaan. Terkadang, musuh utamanya bersembunyi beberapa meter di bawah kaki kita.

Salah satu material geologi yang paling sering menjadi biang keladi adalah lempung. Lempung memiliki sifat kimia dan fisika yang unik.

Saat kering, ia bisa sekeras batu. Lempung mengandung mineral monmorilonit –mineral berlapis yang mempunyai daya serap dan kemampuan mengembang yang tinggi. Ketika basah, lempung berubah sifat secara drastis, ia menjadi plastis, licin, dan mengembang.

Jika sebuah lereng memiliki struktur tanah yang terdiri dari lapisan tanah gembur di bagian atas dan lapisan lempung pada d bagian bawah, kita memiliki resep bencana yang sempurna.

Lapisan lempung ini bersifat kedap air. Ketika air hujan meresap melewati tanah gembur, ia akan berhenti saat bertemu lapisan lempung.

Air, kemudian menggenang tepat di atas lempung tersebut. Lapisan lempung yang basah kini berubah fungsi menjadi seluncuran air raksasa atau bidang gelincir.

Koefisien friksi atau gaya gesekan antara tanah –di atas; dan lempung –di bawah, menjadi nol.

Tanah di atasnya menjadi karpet tebal dan lapisan lempung sebagai lantai keramik yang disiram sabun.

Dengan sedikit saja kemiringan dan beban tambahan dari air hujan, karpet tanah di atasnya akan meluncur bebas.

Proses geologi ini seringkali tidak terdeteksi dari luar, sampai semuanya terlambat.

Penduduk, mungkin melihat tanah di permukaan tampak kuat. Padahal, fondasinya di bawah, sedang berubah menjadi lumpur licin.

Ketika Sungai Menyerah -banjir luapan

Sementara lereng berjuang melawan gravitasi; di daratan rendah, sungai sedang berjuang melawan volume.

Banjir terjadi ketika air kehilangan tempatnya. Kita harus memahami bahwa setiap sungai memiliki anggaran kapasitas.

Kapasitas ini ditentukan oleh lebar sungai, kedalaman dasar, dan kecepatan alirannya.

Sungai didesain oleh alam untuk menampung debit tertentu. Namun, ketika hujan ekstrem terjadi di daerah hulu, jutaan kubik air dikirimkan ke hilir secara bersamaan.

Ketika debit air yang datang melampaui kapasitas tampung penampang sungai; ia akan tumpah ke wilayah sekitarnya, ke area yang disebut dataran banjir.

Secara geologi, dataran banjir sebenarnya adalah bagian dari sungai itu sendiri yang hanya dipakai saat kondisi ekstrem.

Namun, manusia seringkali lupa akan hal ini. Kita membuat sawah dan membangun urmah di atas dataran banjir.

Banyak orang mengira, sungai hanya selebar alur airnya saat musim kemarau. Jika, ketika sungai mengambil kembali dataran banjirnya, kita menyebutnya bencana.

Padahal, sungai hanya sedang melakukian mekanisme alaminya untuk menyimpan kelebihan air.

Banjir menjadi destruktif, ketika ada intervensi manusia. Seperti penyempitan lebar sungai oleh bangunan liar atau pendangkalan dasar sungai.

Hal ini membuat kapasitas sungai mengecil, sehingga hujan yang tidak terlalu ekstrem pun sudah cukup untuk membuatnya meluap.

—————Bersambung.