Land Subsidence

A. LATAR BELAKANG

Penurunan tanah (land subsidence) merupakan suatu fenomena alam yang banyak terjadi di kota – kota besar yang berlokasi di sekitar pantai atau dataran alluvial, seperti Jakarta, Semarang, dan Surabaya. Penurunan tanah berhubungan dengan fenomena – fenomena alam dan lingkungan yang dibangun manuasia seperti terjadinya banjir, intrusi air laut, perubahan aliran sungai, dan penataan konstruksi bangunan yang nota bene bersifat destruktif.

Subsidence adalah gerakan permukaan (biasanya, permukaan bumi) karena bergeser ke bawah relatif terhadap datum seperti permukaan laut. Kebalikan dari penurunan yang mengangkat , yang menghasilkan peningkatan elevasi . Penurunan tanah menjadi perhatian ahli geologi , insinyur geoteknik dan surveyor .

Subsidence sering menyebabkan masalah besar di karst medan, di mana pembubaran kapur oleh aliran cairan di bawah permukaan menyebabkan penciptaan void (yaitu gua ). Jika atap kekosongan ini menjadi terlalu lemah, dapat runtuh dan batu atasnya dan bumi akan jatuh ke dalam ruang, menyebabkan penurunan di permukaan. Jenis pengendapan dapat mengakibatkan lubang-lubang pembuangan yang dapat ratusan meter.

B. PERUMUSAN MASALAH

Perumusan masalah makalah ini adalah:

1. Apa faktor penyebab terjadinya penurunan tanah (Land Subsidence)?

2. Apa saja dampak dari penurunan tanah (Land Subsidence)?

3. Bagaimana upaya mengurangi penurunan tanah (Land Subsidence)?

C. TEORI PENDUKUNG

1.        Pengertian  Penurunan Tanah (Land Subsidence)

Subsidence Tanah adalah penurunan ketinggian permukaan tanah dari perubahan yang terjadi di bawah tanah. Subsidence adalah gerakan permukaan (biasanya, permukaan bumi) karena bergeser ke bawah relatif terhadap datum seperti permukaan laut. Kebalikan dari penurunan yang mengangkat , yang menghasilkan peningkatan elevasi . Penurunan tanah menjadi perhatian ahli geologi , insinyur geoteknik dan surveyor .

Subsidence sering menyebabkan masalah besar di medan karst, di mana pembubaran kapur oleh aliran cairan di bawah permukaan menyebabkan penciptaan void (yaitu gua ). Jika atap kekosongan ini menjadi terlalu lemah, dapat runtuh dan batu atasnya dan bumi akan jatuh ke dalam ruang, menyebabkan penurunan di permukaan. Jenis pengendapan dapat mengakibatkan lubang-lubang pembuangan yang dapat ratusan meter.

Land subsidence (penurunan tanah) adalah suatu fenomena alam yang banyak terjadi di kota-kota besar yang berdiri di atas lapisan sedimen, seperti Jakarta, Semarang, Bangkok, Shanghai, dan Tokyo.

Karena data dan informasi tentang penurunan muka tanah akan sangat bermanfaat bagi aspek- aspek pembangunan  seperti untuk perencanaan tata ruang (di atas maupun di bawah permukaan tanah), perencanaan pembangunan sarana/prasarana, pelestarian lingkungan, pengendalian dan pengambilan airtanah, pengendalian intrusi air laut, serta perlindungan masyarakat (linmas) dari dampak penurunan tanah (seperti terjadinya banjir); maka sudah sewajarnya bahwa informasi tentang karakteristik penurunan tanah ini perlu diketahui dengan sebaik-baiknya dan kalau bisa sedini mungkin. Dengan kata lain fenomena penurunan tanah perlu dipelajari dan dipantau secara berkesinambungan.

                                                             

2.    Teknik Pemantauan Penurunan Tanah  (Land Subsidence)

Pada prinsipnya, penurunan tanah dari suatu wilayah dapat dipantau dengan menggunakan beberapa metode, baik itu metode-metode hidrogeologis (e.g. pengamatan level muka air tanah serta pengamatan dengan ekstensometer dan piezometer yang diinversikan kedalam besaran penurunan muka tanah) dan metode geoteknik, maupun metode-metode geodetik seperti survei sipat datar (leveling), survei gaya berat mikro, survei GPS (Global Positioning System), dan InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar).

a.       Metode Godetik

Salah satu metode geodetik untuk pemantauan deformasi ialah pengukuran dengan GPS ( Global Positioning System ). GPS ialah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang berbasiskan pada pengamatan satelit-satelit Global Positioning System [Abidin, 2000; Hofmann-Wellenhof et al., 1997]. Prinsip studi penurunah tanah dengan metode survei GPS yaitu dengan menempatkan beberapa titik pantau di beberapa lokasi yang dipilih, secara periodik atau kontinyu untuk ditentukan koordinatnya secara teliti dengan menggunakan metode survei GPS. Dengan mempelajari pola dan kecepatan perubahan koordinat dari titik-titik tersebut dari survei yang satu ke survei berikutnya atau hasil data kontinyu, maka karakteristik penurunan tanah ( land subsidence ) akan dapat dihitung dan dipelajari.

GPS memberikan nilai vektor pergerakan tanah dalam tiga dimensi, dua komponen horisontal (X,Y) dan satu komponen vertikal (Z). Jadi disamping memberikan informasi tentang besarnya penurunan muka tanah, GPS juga sekaligus memberikan informasi tentang pergerakan tanah dalam arah horisontal. Keunggulan GPS ialah dapat dimanfaatkan tanpa tergantung waktu (siang maupun malam) dan dapat digunakan dalam segala kondisi cuaca. Dengan keunggulan semacam ini maka pelaksanaan survei GPS untuk pemantauan pergerakan dan penurunan muka tanah dapat dilaksanakan secara efektif dan fleksibel.

    

b.      Metode Geoteknik

Penyelidikan geoteknik yang dilakukan untuk keperluan perencanaan meliputi pemetaan topografi dan geologi lokal, penyelidikan lapangan dan pengujian tanah dilaboratorium. Namun demikian, tenaga ahli geoteknik yang ditunjuk dapat membuatpenyesuaian mengenai kuantitas penyelidikan geoteknik apabila ahli geoteknik tersebutmemiliki data-data yang memadai sesuai kondisi lapangan.

D. PEMBAHASAN

1.    Faktor penyebab terjadinya penurunan tanah (Land Subsidence)

   a. Faktor Alami

            Penurunan tanah alami terjadi secara regional yaitu meliputi daerah yang luas atau terjadi secara lokal yaitu hanya sebagian kecil permukaan tanah. Hal ini biasanya disebabkan oleh adanya rongga di bawah permukaan tanah, biasanya terjadi didaerah yang berkapur (Whittaker and Reddish, 1989). Berbagai penyebab terjadinya penurunan tanah alami bisa digolongkan menjadi:

1. Siklus geologi.
2. Sedimentasi daerah cekungan (sedimentary basin).
3. Adanya rongga diabawah permukaan tanah sehingga atap rongga runtuh dan hasil runtuhan atap rongga membentuk lubang yang disebut sink hole.
4. Adanya aktifitas vulkanik dan tektonik. Konsolidasi alamiah lapisan tanah.
5. Gaya-gaya tektonik.
6. Ekstraksi gas dan minyak bumi.
7. Ekstraksi lumpur.
8. Patahan kerak bumi.
9. Konstraksi panas bumi di lapisan litosfer.

c.       Faktor Manusia

Penurunan tanah paling sering disebabkan oleh aktivitas manusia, Berikut adalah beberapa hal yang dapat menyebabkan penurunan tanah:

·         Pengambilan air tanah yang berlebihan

Bagi kebanyakan masyarakat terutama di kawasan industri air tanah merupakan pilihan yang paling disukai sebagai sumber kebutuhan air. Hal ini berkaitan dengan kenyataan bahwa pada musim kemarau jumlah air permukaan (sungai, danau, dan waduk) menyusut drastis dan sering diikuti dengan menurunnya kualitas air sampai pada tingkat layak dikonsumsi. Berbeda dengan gerakan air permukaan, gerakan air tanah jauh lebih lambat dari pada air permukaan sehingga air tanah yang dapat dimanfaatkan masih tersedia dalam jumlah cukup besar, bahkan selama musim kemarau berlangsung.

Pengambilan air tanah secara berlebihan mengakibatkan penurunan tanah karena pemakaian sumur dalam. Dengan meningkatnya kebutuhan, baik untuk keperluan industri, pertanian, kebutuhan rumah tangga, perhotelan, perkantoran, pengambilan air tanah mengalami peningkatan dari tahun ketahun. Konsekuensi yang dirasakan dalam bentuk penurunan tinggi permukaan air tanah yang pada gilirannya dapat menyebabkan terjadinya penurunan tanah (land subsidence)

·           Kegiatan Pertambangan

Kegiatan penambangan dapat menimbulkan penurunan tanah seperti penambangan bahan galian baik padat seperti: batu bara, dan cair ataupun gas seperti : gas alam dan minyak bumi. Beberapa jenis penambangan , dan khususnya metode yang sengaja menyebabkan kekosongan diekstraksi akan menghasilkan penurunan permukaan.

Pertambangan akan menyebabkan subsidence diinduksi relatif diprediksi dalam, manifestasi besarnya dan luasnya, Pertambangan akibat penurunan hampir selalu sangat lokal ke permukaan di atas area ditambang, ditambah margin sekitar luar. Besarnya vertikal penurunan itu sendiri biasanya tidak menyebabkan masalah, kecuali dalam kasus drainase (termasuk drainase alami) - melainkan adalah tekan permukaan terkait dan strain tarik, kelengkungan, miring dan perpindahan horisontal yang merupakan penyebab kerusakan terburuk untuk lingkungan alam, bangunan dan infrastruktur.

Dimana kegiatan pertambangan direncanakan, pertambangan akibat penurunan dapat berhasil dikelola jika ada kerjasama dari semua stakeholder.  Hal ini dicapai melalui kombinasi dari perencanaan tambang yang cermat, mengambil langkah-langkah pencegahan, dan melaksanakan perbaikan pasca-tambang.

·         Pendirian Bangunan

Pendirian bangunan dapat mengakibatkan penurunan tanah. Terutama di kota-kota besar. Bangunan –bangunan, gedung –gedung perkantoran pencakar langit yang terletak di kota – kota besar dapat menimbulkan penurunan tanah. Contohnya Kota Jakarta dibangun di atas sedimen yang terdiri dari lempung terkonsolidasi, lumpur, gambut, dan pasir sangat rentan terhadap penurunan. Daerah seperti yang umum di daerah delta, dimana sungai mengalir ke lautan, di sepanjang dataran banjir yang berdekatan dengan sungai, dan di tanah rawa pesisir. Dalam pengaturan tersebut, subsidence adalah proses alami Sedimen disimpan oleh sungai dan lautan terkubur, dan berat yang melapisi, baru disimpan sedimen, compacts sedimen dan mereda materi.

2.      Dampak Dari Penurunan Tanah (Land Subsidence)

Penurunan tanah menyebabkan banyak masalah termasuk:

(1) perubahan elevasi dan kemiringan sungai, kanal, dan saluran air;

(2) kerusakan jembatan, jalan, kereta api, badai saluran, selokan sanitasi, saluran, dan tanggul;

(3) kerusakan bangunan swasta dan publik;

(4) kegagalan casing baik dari kekuatan yang dihasilkan oleh pemadatan halus bahan dalam sistem akuifer.

Di beberapa daerah pesisir, penurunan telah menghasilkan pasang pindah ke daerah dataran rendah yang sebelumnya diatas tingkat pasang tinggi. Sebuah contoh kerusakan yang disebabkan oleh penurunan tanah dapat dilihat pada gambar 3. Dasar beton di bagian atas sumur ini di atas permukaan tanah karena permukaan tanah telah menurunkan dan casing juga kaku belum tenggelam.

 

3.       Upaya Mengurangi Penurunan Tanah dan Mitigasi Bencana

Di beberapa daerah di mana air tanah telah menyebabkan penurunan memompa, penurunan telah dihentikan dengan beralih dari air tanah ke permukaan air pasokan. Jika air permukaan tidak tersedia, maka cara lain harus diambil untuk mengurangi penurunan. Tindakan mungkin termasuk mengurangi penggunaan air dan menentukan lokasi untuk mengisi ulang memompa dan buatan yang akan meminimalkan penurunan. Optimasi model ditambah dengan air tanah model aliran dapat digunakan untuk mengembangkan strategi tersebut.

Tempat yang tepat dan waktu bencana yang terkait dengan penurunan biasanya tidak dapat diprediksi dengan tingkat kepastian. Hal ini berlaku dari kedua penurunan lambat terkait dengan penarikan cairan dan penurunan tiba-tiba terkait dengan pembentukan sinkhole atau runtuh tambang. Mitigasi adalah pendekatan terbaik untuk bahaya-bahaya. Dalam dunia yang ideal, semua daerah rentan terhadap bahaya tersebut akan dikenal dan tindakan akan diambil untuk baik menghindari menyebabkan masalah jika itu adalah manusia yang terkait, atau menghindari inhabitance daerah tersebut jika mereka rentan terhadap penurunan alami.

• Untuk penurunan yang disebabkan oleh runtuhnya tanah untuk membentuk lubang-lubang pembuangan, beberapa langkah dapat diambil. Pertama, ahli geologi dapat membuat peta daerah diketahui underlain oleh batuan seperti batu kapur, gipsum, atau garam, yang rentan terhadap pembubaran oleh cairan. Berdasarkan pengetahuan tentang daerah, apakah pembubaran aktif terjadi atau telah terjadi pada masa lalu, dan mengetahui sesuatu tentang kedalaman di bawah permukaan di mana fitur ini terjadi, peta bahaya dapat dibangun.
• Setelah daerah ini telah diidentifikasi, studi rinci menggunakan lubang bor, atau ground radar penetrasi dapat digunakan untuk menemukan rongga terbuka di bawah permukaan. Daerah-daerah ini kemudian dapat dihindari ketika tiba saatnya untuk keputusan tentang penggunaan lahan.

• Di daerah di mana ada kemungkinan runtuh tiba-tiba, salah satu harus mengetahui setiap retakan yang terbentuk di tanah. terutama jika retak mulai membentuk pola lingkaran atau elips. Retak tanah tersebut dapat menjadi indikasi bahwa peristiwa keruntuhan adalah dekat.

• Di daerah yang terletak di atas operasi pertambangan dikenal atau operasi bekas tambang, peta dapat dibangun berdasarkan pengetahuan tentang lokasi sebenarnya dari rongga terbuka di bawah permukaan. Peta tersebut kemudian dapat digunakan sebagai panduan untuk perencanaan penggunaan lahan. Saat ini undang-undang berada di tempat untuk mencegah penambangan yang aktif di bawah daerah perkotaan, tetapi hukum-hukum ini tidak selalu ada, dan tambang tua masih bisa menimbulkan masalah.

• Dimana penarikan cairan adalah penyebab utama penurunan, informasi tingkat penarikan cairan harus ditentukan dan dikombinasikan dengan studi material di bawah permukaan berdasarkan sampling dengan metode inti bor. Jika penurunan dicurigai atau diamati, kegiatan manusia dapat dimodifikasi untuk mencegah penurunan lebih lanjut. Misalnya sumber-sumber baru air sering dapat ditemukan, atau air limbah dapat dirawat dan dipompa kembali ke dalam tanah untuk membantu mempertahankan tingkat permukaan air, menjaga tekanan cairan, atau re-hidrat tanah liat hydrocompacting dan gambut.
• Masalah penarikan cairan rumit contohnya di Amerika Serikat di mana hukum berada dalam konflik. Hak penarikan sumber daya bawah tanah seperti air atau minyak biasanya didahulukan dari hak untuk menuntut atas kerugian yang mungkin timbul dari penurunan.

E.       KESIMPULAN

1)        Penurunan muka tanah (land subsidence) merupakan suatu proses gerakan penurunan muka tanah yang didasarkan atas suatu datum tertentu (kerangka referensi geodesi) dimana terdapat berbagai macam variabel penyebabnya (Marfai, 2006).

2)        Proses atau gerakan turunnya permukaan tanah telah banyak terjadi diberbagai wilayah di dunia terutama dikota-kota besar yang berlokasi dikawasan pantai atau dataran aluvial (endapan lepas yang tertranspor ke tempat lain atau tidak berada disekitar batuan induk dimana berukuran butiran berupa pasir dan lempung).

3)        Penyebab penurunan tanah yaitu:

ü  Penurunan secara alami seperti (1) siklus geologi sedimentasi daerah cekungan (sedimentary basin). (2) Adanya rongga diabawah permukaan tanah sehingga atap rongga runtuh dan hasil runtuhan atap rongga membentuk lubang yang disebut sink hole. (3) Adanya aktifitas vulkanik dan tektonik. Konsolidasi alamiah lapisan tanah. (4) Gaya-gaya tektonik. (5) Ekstraksi gas dan minyak bumi. (6) Ekstraksi lumpur. (7) Patahan kerak bumi. (8) Konstraksi panas bumi di lapisan litosfer.

ü  Dan penurunan yang terjadi oleh aktivitas manusia seperti (1) pengambilan air tanah secara berlebihan. (2) kegiatan penambangan. (3) pendirian bangunan.

4)        Dampak yang ditimbulkan dari penurunan tanah yaitu (1) perubahan elevasi dan kemiringan sungai, kanal, dan saluran air; (2) kerusakan jembatan, jalan, kereta api, badai saluran, selokan sanitasi, saluran, dan tanggul; (3) kerusakan bangunan swasta dan publik; (4) kegagalan casing baik dari kekuatan yang dihasilkan oleh pemadatan halus bahan dalam sistem akuifer.

5)        Upaya yang dapat mengurangi penurunan tanah yaitu adanya kebijakan yang mengatur dan menetapkan batas – batas mendirikan serta mengambil hasil bumi yang terdapat dalam bumi ( hasil tambang maupun air tanah).

F.       SARAN

1). Bagi pemerintah untuk mengurangi kerusakan lingkungan yang lebih jauh dari akibat penurunan tanah  yang disebabakan oleh manusia tersebut terhadap alam, terutama lingkungan fisik hendaknya perlu peningkatan pengawasan dari instansi terkait yang dilakukan secara periodic untuk mengembalikan keadaan lingkungan yang lebih baik.

2)        Bagi warga negara (masyarakat yang berkepentingan) mengurangi pengeksploitasian hasil bumi baik barang tambang berupa padat maupun cair/gas serta air tanah berlebihan.

G.      DAFTAR PUSTAKA

Asdak, 2004., Hidrologi dan Pegelolaan Daerah Aliran Sungai , Gadjah Mada University Press, Yogyakarta

Http://nurhakim.zoomshare.com/   files/bgi/bahankuliah-bgi-05.pdf [26 Juni 2011].

Ajie. 2009 .subsidence. Http://permukaan tanah .blogspot.com/2009/03/what-is-subsidence. html[26 Juni 2011].