Penurunan Muka Tanah (Land Subsidence) di Jakarta
I. Definisi Penurunan Muka Tanah (Land Subsidence)
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. Penurunan permukaan tanah ialah pemerosotan secara bertahap atau anjloknya permukaan tanah secara tiba-tiba seiring dengan pergerakan material bumi. Penurunan ini sering disebabkan oleh tiga hal yang jelas berbeda namun semua prosesnya berhubungan dengan air.
II. Faktor-Faktor Penyebab Penurunan Muka Tanah Secara Umum(Land Subsidence)
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:
- Siklus geologi.
- Sedimentasi daerah cekungan (sedimentary basin).
- Adanya rongga diabawah permukaan tanah sehingga atap rongga runtuh dan hasil runtuhan atap rongga membentuk lubang yang disebut sink hole.
- Adanya aktifitas vulkanik dan tektonik.
Secara garis besar penurunan tanah bisa disebabkan oleh beberapa hal antara lain (Whittaker and Reddish, 1989), sebagai berikut:
- Penurunan muka tanah alami (natural subsidence) yang disebabkan oleh proses-proses geologi seperti aktifitas vulkanik dan tektonik, siklus geologi, adanya rongga di bawah permukaan tanah dan sebagainya.
- Penurunan muka tanah yang disebabkan oleh pengambilan bahan cair dari dalam tanah seperti air tanah atau minyak bumi.
- Penurunan muka tanah yang disebabkan oleh adanya beban-beban berat diatasnya seperti struktur bangunan sehingga lapisan-lapisan tanah dibawahnya mengalami kompaksi/konsolidasi. Penurunan muka tanah ini sering juga disebut dengan settlement.
- Penurunan muka tanah akibat pengambilan bahan padat dari tanah (aktifitas penambangan).
Berdasarkan tinjauan berbagai macam pustaka, faktor-faktor penyebab terjadinya penurunan muka tanah dapat didefnisikan, sebagai berikut:
- Pengambilan air tanah yang berlebihan (Burbey J.T., 2005).
- Penurunan karena beban bangunan (Quaxiang, 2001).
- Konsolidasi alamiah lapisan tanah (Wei,Q., 2006).
- Gaya-gaya tektonik (Chang, C.P., 2005).
- Ekstraksi gas dan minyak bumi (Odijk, D., 2005).
- Penambangan bawah tanah (Rizos, C., 2007).
- Ekstraksi lumpur (Deguchi, T., 2007).
- Patahan kerak bumi (Rahtje et al., 2003)
- Konstraksi panas bumi di lapisan litosfer (Hamdani et al., 1994)
- Berat bangunan akan menyebabkan tekanan pada tanah dasar yang menyebar dan semakin kebawah semakin kecil.
- Jika di bawah tanah ada lapisan tanah kompresibel, tambahan tekanan efektif menyebabkan tanah berkonsolidasi dan mengalami penurunan. Tanah yang kompresibel adalah lempung, lanau lempung atau lempung lanau yang lunak, medium atau kenyang air.
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).
Teknik Pemantauan Land Subsidence dengan GPS
GPS adalah 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 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, maka karakteristik penurunan tanah akan dapat dihitung dan dipelajari lebih lanjut.
GPS memberikan nilai vektor pergerakan tanah dalam tiga dimensi (dua komponen horisontal dan satu komponen vertikal). Jadi disamping memberikan informasi tentang besarnya penurunan muka tanah, GPS juga sekaligus memberikan informasi tentang pergerakan tanah dalam arah horisontal.
GPS memberikan nilai vektor pergerakan dan penurunan tanah dalam suatu sistem koordinat referensi yang tunggal. Dengan itu maka GPS dapat digunakan untuk memantau pergerakan suatu wilayah secara regional secara efektif dan efisien.
GPS dapat memberikan nilai vektor pergerakan dengan tingkat presisi sampai beberapa mm, dengan konsistensi yang tinggi baik secara spasial maupun temporal. Dengan tingkat presisi yang tinggi dan konsisten ini maka diharapkan besarnya pergerakan dan penurunan tanah yang kecil sekalipun akan dapat terdeteksi dengan baik.
GPS dapat dimanfaatkan secara kontinyu tanpa tergantung waktu (siang maupun malam), dalam segala kondisi cuaca. Dengan karakteristik semacam ini maka pelaksanaan survei GPS untuk pemantauan pergerakan dan penurunan muka tanah dapat dilaksanakan secara efektif dan fleksibel.
III. Data dan Analisis Penurunan Tanah di Jakarta
Salah satu penyebab turunnya tanah di Jakarta adalah eksploitasi air tanah yang berlebih. Sejak awal abad ke-20, penduduk Jakarta memanfaatkan air tanah untuk memenuhi kebutuhan mereka, kebutuhan air minum, maupun kebutuhan industri pabrik. Namun seiring waktu, kebutuhan air meningkat, sehingga pemanfaatan air tanah pun juga meningkat. Peningkatan pemanfaatan air tanah menyebabkan turunnya tanah di Jakarta.
Peningkatan pemanfaatan air tanah di Jakarta terjadi karena beberapa faktor, yaitu urbanisasi dan padatnya penduduk Jakarta, serta aktivitas industri.
Selain itu, pertumbuhan penduduk Jakarta juga meningkatkan pertumbuhan aktivitas industri di Jakarta. Aktivitas industri di Jakarta sangat bergantung dengan air tanah, karena infrastruktur untuk mendapatkan air dari sumber lain tidak terpenuhi. Berdasarkan data, hanya sekitar 3,5 juta meter kubik air bersih dari sumber air permukaan yang digunakan untuk kebutuhan industri. Angka tersebut hanya memenuhi 1% kebutuhan air industri. Jadi, selebihnya didapat dari eksploitasi air tanah.
Peningkatan penggunaan air tanah oleh aktivitas manusia ini mengakibatkan persediaan air tanah berkurang sehingga permukaan tanah turun. Hal inilah yang menyebabkan mengapa Jakarta kini sering tertimpa banjir.
Perkiraan rata rata penurunan tanah untuk periode dec 1997 sampai dengan September 2005 adalah 1 – 10 cm/tahun dan mencapai 15 – 20 cm/ tahun. Penurunan tanah rata rata terbesar terjadi di barat laut Jakarta. Dari observasi periode 1982 – 1991, penurunan tanah tertinggi terjadi di Cengkareng, Jakarta Utara dengan 8,5 cm/tahun. Di periode 1997 – 1999, penurunan tanah tertinggi terjadi di Daan Mogot, daerah barat laut Jakarta dengan 31,9 cm/tahun. Angka tersebut menunjukan penurunan tanah di Jakarta masih terus berlangsung.
IV. Dampak Penurunan Permukaan Tanah di Jakarta
Penurunan Permukaan Tanah di Jakarta membawa beberapa dampak negatif, yaitu:
a. Banjir dan Rob
Salah satu dampak dari penurunan permukaan tanah di Jakarta adalah banjir. Banjir yang terjadi di Jakarta kian tahun kian meningkat. Banjir yang terjadi pada tahun 2007 lebih luas dan lebih banyak memakan korban manusia dibandingkan bencana serupa yang melanda pada tahun 2002 dan 1996. Banjir pada tahun tersebut mengakibatkan hampir 60% wilayah DKI Jakarta terendam banjir dengan kedalaman mencapai hingga 5 meter di beberapa titik lokasi banjir. Sedikitnya 80 orang dinyatakan tewas selama 10 hari karena terseret arus, tersengat listrik, atau sakit.
Selain banjir yang terjadi akibat curah hujan yang tinggi, banjir rob juga sering terjadi di Jakarta. Banjir rob merupakan banjir yang secara umum disebabkan oleh naiknya permukaan air laut akibat air pasang. Di Jakarta, terutama Jakarta Utara, banjir rob selain karena air pasang, penurunan permukaan tanah dan efek pemanasan global (menyebabkan permukaan air laut naik) juga turut memperparah keadaan. Tercatat terdapat 27 titik di Jakarta Utara yang menjadi titik rawan terjadinya banjir Rob.
b. Kerusakan Infrastruktur
Penurunan tanah di Jakarta pertama kali diketahui oleh ilmuan yaitu pada tahun 1978, saat keretakan muncul di jembatan sarinah, di jalan M.H Thamrin. Setelah diteliti, keretakan tersebut terjadi ternyata akibat penurunan permukaan tanah.
Selain itu, pada 16 September 2010, jembatan di jalan R.E. Martadinata, Jakarta Utara ambles. Hal ini setelah diteliti, diakibatkan oleh penurunan permukaan tanah Jakarta.
c. Kerugian Ekonomi
Kerusakan infrastruktur serta banjir yang melanda Jakarta juga turut mempengaruhi aspek perekonomian. Dari banjir Jakarta pada tahun 2007, kerugian material akibat matinya perputaran bisnis mencapai triliunan rupiah, diperkirakan 4,3 triliun rupiah.
V. Penyebab Penurunan Permukaan Tanah di Jakarta
Pertama adalah karena sifat atau karakteristik geologi tanah di wilayah ibukota yang merupakan lapisan akumulasi endapan (quarter) sedimen yang belum stabil (terus mengalami proses konsolidasi) pada kawasan pantai yang berlansung ribuan tahun lalu yang akhirnya membentuk wilayah delta (oleh karena itu Jakarta juga digolongkan sebagai kota delta/delta city).
Kedua karena adanya beban statis (bangunan) dan dinamis (beban bergerak seperti kendaraan bermotor) yang mempercepat terjadinya proses pemadatan lapisan tanah.
Ketiga adalah karena adanya gaya teknonis yang menyebabkan getaran dan pergerakan lapisan kulit bumi/tanah yang juga dapat menyebabkan terjadinya penurunan muka tanah.
Keempat adalah akibat sangat tingginya laju ekstraksi air tanah (khususnya air tanah dalam) yang sudah melewati daya dukungnya (melebihi kemampuan pengisian kembali).
VI. Solusi Penurunan Permukaan Tanah di Jakarta
Menurut para ilmuwan factor keempat merupakan faktor terbesar yang menyebabkan turunnya permukaan air tanah di Jakarta,selain itu hampir semua sebab lain adalah sebab yang natural maka saya akan berfokus pada solusi untuk menangani penyebab nomor empat,sebagai berikut:
Pertama adalah hentikan segera tindakan ekstraksi air tanah dalam yang ada. Untuk bisa menghentikan ektrasksi (moratorium) pemerintah perlu segera dan segera menyediakan air bersih perpipaan yang dapat memenuhi hampir seluruh kebutuhan air bersih perkotaan di DKI Jakarta ini.
Ada beberapa langkah agar dapat menyediakan air bersih yang cukup tanpa mengekstraksi air dalam tanah yaitu dengan memanfaatkan 13 sungai yang melewati Jakarta,sayangnya semua sungai itu dijadikan tempat pembuangan limbah oleh masyarakat sekitar.Bersihkan sungai,lakukan penyuluhan pada masyarakat sekitar akan pentingnya sungai di lingkungan mereka,lalu akan tercipta sumber air yang minimal dapat digunakan untuk keperluan mandi,dll.Namun jika pengelolaan sungai yang baik dapat dibuat adanya air bersih yang pelayananya prima tingkat kebocorannya rendah, kualitasnya benar-benar air minum, harganya terjangkau oleh seluruh lapisan masyarakat.Ini bisa memecahkan banyak masalah,yang pertama bisa menjaga agar air tanah tetap berada dalam tanah,lalu membuat sumber air yang murah dan sehat bayangkan jika hal ini terealisasikan maka tidak perlu lagi mengimpor air dari daerah luar Jakarta ini berarti menghemat biaya produksi dan transportasi,lalu yang tak kalah penting juga membuat kota Jakarta lebih indah dan sehat.
Kedua adalah dengan membangun daerah daerah resapan air,contohnya taman terbuka sekali lagi hal ini tidak hanya berdampak pada kandungan air tanah yang menjaga permukaan tanah Jakarta saja,tapi juga ini sangat berguna untuk menjaga kualitas udara,kesehatan dan tempat bermain untuk anak-anak.Lalu jika keterbatasan lahan,bisa dibuat kebijakan bahwa setiap rumah minimal memiliki atau menyisakan beberapa meter dari rumahnya agar dijadikan tempat resapan air hujan atau sumur biopori.Buatlah lubang-lubang biopori di taman atau di sekitar rumah. Lubang ini membantu mempercepat proses penyerapan air ke dalam tanah, sehingga dapat mengurangi jumlah air yang menguap bebas ke alam.walaupun sedikit tapi andaikan setiap rumah melakukannya maka jika dikalkulasi akan berdampak sangat besar.
Ketiga adalah melakukan penghematan akan penggunaan air tanah,misalnya bisa memakai air yang sudah dipakai untuk menyiram kloset seperti di Jepang,jika mungkin mandilah dengan menggunakan shower karena meminimalisasi penggunaan air, gunakan kloset yang mengunakan dua sistem pembilasan air,setiap sistem pembilasan bekerja sesuai dengan volume air yang dikeluarkan,bila kloset hanya digunakan untuk buang air kecil, gunakan pembilasan dengan volume kecil yang tentunya lebih hemat konsumsi air, gunakan air bekas cucian sayuran dan buah untuk menyiram tanaman. Selain hemat, air bekas cucian sayur, buah dan daging ternyata bisa menyuburkan tanaman.dan banyak hal lain yang dapat dilakukan guna menghemat air tanah yang dipakai.
VII. Negara Lain yang Mengalami Penurunan Permukaan Tanah
- Land Subsidence di Amerika Serikat
Land subsidence di amerika serikat merupakan masalah global yang mencakupi 17 ribu mil persegi di 45 negara bagian. Penyebab utamanya antara lain adalah masalah air tanah, perbedaan tekanan air tanah, penambangan bawah tanah, compaction, dan thawing permafrost. Permasalahan ini sulit diminimalisasi karena rumitnya mengidentifikasi wilayah yang terkena dampak, memprediksi sebab-akibat, dan membuat perbandingan nilai ekonomi terhadap nilai lingkungan. Dari semua penyebab yang ada diatas, ekstraksi air (penyedotan air) lah yang memiliki andil terbesar dalam penurunan permukaan tanah.
Penurunan permukaan tanah di Arizona yang disebabkan perbedaan tekanan air tanah.
Penurunan permukaan tanah di Arizona yang disebabkan perbedaan tekanan air tanah.
.
Tanggul dibuat untuk menahan air laut. Tempat pengeboran minyak di Long Beach, California.
- Land Subsidence di Mexico City
Penyebab dari penurunan tanah di Mexico City antara lain adalah pengambilan air tanah, pembangunan yang tidak terkontrol, dan drainase air kotor yang tidak terkontrol. Maksimum penurunan tanah selama abad ke-20 di kota ini mencapai 2 kaki per tahun, total dari penurunan hingga 30 kaki. Daerah pinggiran kota Mexico City mengalami penurunan yang paling parah hingga 20 kaki pada tempo yang lebih singkat dikarenakan pengambilan air tanah yang berlebihan.
Gereja Utama di Mexico City terlihat miring ke kiri, disebabkan oleh penurunan permukaan tanah.
- Land Subsidence di Belanda
Pada abad ke-9 hingga abad ke-14, bangsa Belanda mengeringkan daerah laut untuk daerah pertanian. Namun, sekitar abad ke-16 daerah pertanian tersebut mengalami penurunan, sehingga dibuatlah windmill yang berfungsi untuk mengangkut air ke laut. Gambar di sebelah kiri menunjukkan daerah Belanda yang sangat rentan oleh banjir karena penurunan permukaan tanah.
VIII. Kesimpulan
Penurunan tanah merupakan kejadian alam yang dialami di kota-kota besar maupun kecil, seperti Jakarta, Semarang, Bangkok, Shanghai, dan Tokyo. Hal ini bisa terjadi diakibatkan oleh beberapa faktor diantaranya ialah pengambilan air tanah yang berlebihan, penurunan karena beban bangunan, penurunan karena adanya konsolidasi alamiah dari lapisan-lapisan tanah, serta penurunan karena gaya-gaya tektonik, Dll. Penurunan tanah dapat dipantau dengan 2 metode yaitu metode hidrogeologis dan metode geodetik. Penurunan tanah juga mempunyai dampak negatif bagi negara yang menduduki daerah tersebut, misalkankan saja dampak yang terjadi di Jakarta ialah Banjir dan Rob, Kerusakan Infrastruktur, dan Kerugian Ekonomi. Di Jakarta juga pemerintah mulai melakukan beberapa pemecahan solusi untuk kasus ini, diantaranya ialah Pertama, menghentikan segera tindakan ekstraksi air tanah dalam (berlebihan) yang ada, Kedua, dengan membangun daerah daerah resapan air, Ketiga, melakukan penghematan akan penggunaan air tanah. Oleh sebab itu, mengingat akan pentingnya penurunan tanah ini sedangkan banyaknya penduduk pribumi yang kurang peduli tentang hal ini tentu bagaimana nasib generasi-generasi cucu anak kita?
Sumber foto
http://www.suiri.tsukuba.ac.jp/pdf_papers/tercbull08s2/t8supple2_46.pdf
www.detiknews.com/read/2011/11/06/181625/1761422/158/firdaus-ali-penurunan-muka-tanah-tak-terkendali-jakarta-bisa-tenggelam
www.detiknews.com/read/2011/11/06/181625/1761422/158/firdaus-ali-penurunan-muka-tanah-tak-terkendali-jakarta-bisa-tenggelam
Agreen Anggada 16911090
Arif Nurrahman 16911141
Miiccho Van Febty Nanta 16911237
Mochamad Bukhori Zainun 16911219
Muhammad Irfan Zidni 16911042
Muhammad Suyudhi Suryakusuma 16911060
Prihadi Prasetyo 16911003
Robby Caesar Putra 16911261
Prihadi Prasetyo 16911003
Robby Caesar Putra 16911261
