Ensiklopedi

Lubang Runtuhan: Dampak Manusia -

Lubang runtuhan muncul secara mencolok dalam berita pada tahun 2013, sebagian karena kematian tragis Jeff Bush, seorang pria pinggiran kota Tampa, Florida, yang tertelan ketika lubang pembuangan terbentuk tepat di bawah kamar tidurnya. Insiden ini diikuti oleh beberapa kejadian lainnya di Pennsylvania, Illinois, Massachusetts, dan Louisiana, di mana lubang pembuangan yang ditemukan di dekat Bayou Corne pada tahun 2012 telah dibuka hingga 10 ha (25 ac) pada musim gugur 2013. Pada pertengahan Agustus, sebuah lubang pembuangan 20-m ( Lubang pembuangan selebar 66 kaki terbentuk di bawah sebuah resor di Florida tengah dekat Orlando, memaksa para tamu keluar dari kamar mereka saat bangunan tiga lantai runtuh.

Lubang Runtuhan: Dampak Manusia

Meski mendapat liputan media yang luas pada tahun 2013, sinkhole bukanlah fenomena baru. Pembentukan sinkhole telah terjadi di wilayah seperti Florida, New Mexico, Kentucky, dan Illinois. Sangat umum di Florida bahwa pemilik rumah telah membeli asuransi lubang pembuangan untuk properti mereka. Persepsi bahwa sinkhole lebih sering terbentuk dipengaruhi oleh pertumbuhan populasi yang cepat di daerah rawan sinkhole, sebuah faktor yang menyebabkan lebih banyak sinkhole terlihat dan dilaporkan. Akan tetapi, terdapat bukti bahwa laju pengembangan sinkhole meningkat selama setengah abad terakhir karena peningkatan aktivitas manusia yang menyebabkan pembentukan sinkhole, seperti penarikan air tanah yang berlebihan atau sistem drainase yang dirancang dengan buruk di sekitar gedung.

Lubang runtuhan, yang disebut sebagai “lumba-lumba” oleh ahli geosains Eropa, diklasifikasikan sebagai fitur karst. Karst adalah jenis bentuk lahan yang dihasilkan ketika airtanah yang bersirkulasi melarutkan batuan dasar yang larut. Ilmuwan karst pada abad ke-19 menganggap lumba-lumba sebagai bentuk lahan karst yang khas, tetapi medan karst juga dicirikan oleh gua, aliran sungai yang menghilang, mata air besar, dan drainase bawah tanah. Di beberapa daerah karst, seperti Semenanjung Yucatan di Meksiko, aliran permukaan hampir tidak ada, dan hampir semua aliran air melalui saluran bawah tanah.

Yang paling batuan karst umum adalah batu kapur-kalsium karbonat, CaCO 3 , dalam bentuk kalsit atau argonite-dan dolomit-kalsium magnesium karbonat (CaMg (CO 3 ) 2 ). Mineral ini larut dalam asam lemah sehingga rentan larut oleh air tanah, yang biasanya bermuatan asam karbonat (H 2 CO 3 ) yang berasal dari bahan organik di dalam tanah. Namun, di wilayah yang lebih kering seperti Amerika Serikat bagian barat daya, fitur karst yang terbentuk di batuan dasar evaporitik lebih umum terjadi. Batuan sedimen yang dihasilkan dari penguapan air garam yang disebut evaporit, pada daerah tersebut umumnya terdapat gipsum yang tersusun dari kalsium sulfat (CaSO 4 ∙ 2H 2O), dan halit (garam batu), yang tersusun dari natrium klorida (NaCl). Gipsum jauh lebih mudah larut daripada kalsit atau dolomit, dan singkapan gipsum jauh lebih jarang terjadi di daerah yang lebih lembab dengan curah hujan yang lebih tinggi. Di daerah semi kering, singkapan yang terbuat dari batu kapur yang kurang larut lebih cenderung membentuk tebing, dan lubang runtuhan yang terbentuk di gipsum lebih tersebar luas. Ciri karst permukaan yang terbentuk dalam halit jarang terjadi karena garam batu sangat mudah larut, meskipun ciri karst garam telah ditemukan di daerah yang sangat kering seperti Iran, Israel, dan Spanyol bagian timur.

Lubang runtuhan dihasilkan dari berbagai mekanisme, tetapi mereka telah diklasifikasikan ke dalam tiga kategori besar: yang dibentuk oleh pelarutan permukaan atau dekat permukaan; yang terbentuk oleh runtuhnya batuan dasar di atasnya; dan yang terbentuk seluruhnya di tanah penutup (yaitu, tanah di atas batuan dasar). Contoh spektakuler dari lubang runtuhan solusi terjadi secara global di wilayah tropis seperti Jawa, Indon., Puerto Rico, dan wilayah karst kokpit Jamaika, tetapi mereka terbentuk secara relatif lambat dan memiliki sedikit dampak manusia. Lubang runtuhan yang runtuh jarang terjadi, terbentuk di lanskap yang telah berkembang selama beberapa ribu atau jutaan tahun.

Dari ketiga jenis tersebut, lubang runtuhan yang terbentuk di lapisan penutup tanah jauh lebih umum dan telah menimbulkan bahaya geologis yang serius (fenomena geologi dengan potensi kerusakan yang meluas) di kawasan karst. Lubang runtuhan penutup-subsidensi dibuat dengan proses mati lemas, suatu proses di mana tanah yang tidak terkonsolidasi mengalir ke celah terbuka dan gua-gua di batuan dasar di bawahnya dan permukaan tanah di atasnya secara bertahap tenggelam. Lubang runtuhan, atau dropout, lubang runtuhan telah terbentuk di tanah yang lebih kaya tanah liat dan terkonsolidasi. Mereka biasanya hasil dari pengembangan rongga dalam cakrawala tanah dan kegagalan lengkungan tanah di atasnya. Rongga seperti itu bisa muncul dengan cepat, dalam beberapa hari atau bulan, dan bencana keruntuhan bisa sangat cepat atau seketika. Pada tahun 1981 lubang runtuhan penutup-runtuh terbentuk di Winter Park, Florida, dan menelan rumah pribadi, kolam renang kota,bagian dari bengkel, dan sebagian besar jalan yang berdekatan dalam waktu yang relatif kecil.

Lubang runtuhan yang terjadi secara alami, yang umum di daerah karst, dapat dipicu oleh kejadian cuaca seperti hujan lebat atau kekeringan yang diikuti oleh hujan lebat. Persentase signifikan dari lubang pembuangan, bagaimanapun, terkait, baik secara langsung maupun tidak langsung, dengan aktivitas manusia. Dalam beberapa kasus, pengambilan air tanah yang berlebihan untuk irigasi telah menurunkan permukaan air dan dengan demikian memungkinkan tanah yang jenuh mengalir ke dalam gua dan saluran di batuan dasar di bawahnya, yang dapat memicu pembentukan lubang pembuangan. Selain itu, lubang runtuhan penutup-runtuh telah terbentuk di sepanjang jalan atau area lain di mana air berulang kali dilepaskan ke tanah, membasuh tanah ke dalam rongga batuan dasar dan menciptakan gua-gua tanah yang dapat runtuh.

Penambangan garam juga menciptakan lubang runtuhan. Pada tahun 2008, dua lubang besar terbentuk di tenggara New Mexico ketika rongga yang dihasilkan oleh operasi sumur air asin — suatu proses yang menginjeksi air tawar ke dalam lapisan garam untuk membuat air garam untuk digunakan sebagai cairan pengeboran di sumur minyak — tiba-tiba runtuh. Rongga buatan yang dibuat oleh aktivitas ini menjadi tidak stabil dan mengakibatkan bencana runtuh. Salah satu lubang pembuangan akhirnya tumbuh dengan diameter lebih dari 100 m (328 kaki), dengan kedalaman sekitar 45 m (sekitar 150 kaki).

Lubang Runtuhan: Dampak Manusia

Meskipun lubang runtuhan merupakan geohazard yang signifikan di banyak kawasan karst, lubang tersebut telah memainkan peran penting dalam sistem air tanah regional dengan, di antaranya, menyediakan titik akses untuk air permukaan untuk memasuki akuifer karst. Di Semenanjung Yucatan, lubang runtuhan berdinding curam yang dikenal sebagai cenote memotong permukaan air, di mana lubang tersebut berfungsi sebagai persediaan air untuk masyarakat sekitar. Di tenggara New Mexico, danau lubang pembuangan gipsum besar di sebelah timur Roswell diciptakan oleh upwelling air tanah, yang juga menyediakan air irigasi untuk kegiatan pertanian di Roswell Artesian Basin.

Lubang runtuhan seringkali menjadi sumber pencemaran air tanah karena hubungannya dengan akuifer bawah tanah. Di banyak daerah pedesaan, lubang pembuangan diperlakukan sebagai tempat pembuangan sampah alami dan digunakan untuk pembuangan peralatan besar dan mobil tua. Ukuran saluran yang besar dalam akuifer karst melarang jenis filtrasi alami yang terjadi di banyak akuifer non karst. Kontaminan yang dimasukkan ke dalam sistem air tanah melalui lubang pembuangan telah muncul di sumur pemasok air di bagian hilir.

Lubang runtuhan juga telah diidentifikasi dalam pengaturan kapal selam. Asal-usul lubang pembuangan di Selat Florida telah menjadi kontroversi dan sering dikaitkan dengan proses erosi yang terjadi ketika selat tersebut terekspos di atas permukaan laut. Beberapa peneliti telah menyarankan bahwa lubang runtuhan ini terbentuk karena jenis korosi zona pencampuran, di mana air tawar dari akuifer darat dibuang ke Selat Florida. Pencampuran air tawar dengan air asin diduga menghasilkan larutan yang lebih agresif melarutkan batuan dasar kapur. Beberapa dari lubang runtuhan kapal selam ini terjadi di Pourtales Terrace di lepas Florida Keys pada kedalaman beberapa ratus meter. Fitur terbesar dari fitur ini berdiameter hampir 700 m (sekitar 2.300 kaki) dan kedalaman sekitar 260 m (sekitar 850 kaki).

Para ilmuwan memperkirakan bahwa sekitar 25% dari populasi bumi hidup di daerah karst atau memperoleh air dari akuifer karst. Karena lubang runtuhan seringkali merupakan komponen penting dari sistem akuifer lokal dan regional dan karena perannya sebagai geohazards aktif, fitur-fitur ini, baik atau buruk, akan terus memiliki dampak sosial yang signifikan.