Asal Usul Air

Sebuah penemuan baru dengan satelit NASA menunjukkan bahwa air di bumi kemungkinan berasal dari angkasa luar. Dalam hal ini, komet-komet yang berjatuhan ke bumi.
Di antara sembilan planet dalam tata surya kita, hanya bumi yang diberkahi dengan banyak sekali air dalam keadaan cair. Persediaan air di dunia ini berjumlah 1.360 juta kilometer kubik.Yang sama pentingnya dengan banyaknya air adalah kemampuan bumi untuk memeliharanya dalam ketiga wujud dasar zat –yaitu sebagai zat cair, zat padat dan uap. Air adalah satu-satunya bahan umum yang ada secara alamiah dalam ketiga wujud itu di bumi, dan rupanya bumilah satu-satunya planet yang memiliki air dengan cara ini. Keadaan ini tidak hanya telah menentukan tata kehidupan di bumi, tetapi, dalam tata surya kita.
Air tak Pernah Diam
Selama ribuan tahun manusia sudah menyadari pentingnya peranan air. Begitu berlimpah, begitu luar biasa dan begitu pentingnya air sehingga zat ini selalu membangkitkan rasa heran bercampur kagum. Manusia sendiri adalah kantung air yang berpori; hanya sepertiga bobot tubuhnya saja yang terdiri dari senyawa-senyawa lain. Air menyebabkan adanya samudera yang menggelora, kabut dari rawa, gletser yang merayap, uap gunung api yang meledak-ledak, bola sayu, serta 4.500 juta ton atau lebih lengas yang dapat dipusar di udara oleh angin topan kecil.

Keanekaragaman yang luar biasa ini menerangkan sedikit tabiat air yang selalu bergerak. Zat ini tidak pernah diam. Air dalam gelas dekat piring makan yang tampaknya tak bergerak sebenarnya merupakan dunia air penuh gejolak dalam mikrokosmis, yang sekaligus mengubah kubus es menjadi zat cair, melepaskan sedikit uap ke udara di atasnya serta mengembunkan uap menjadi titik air kecil-kecil pada sisi gelas yang licin. Bila diproyeksikan pada skala bumi yang luas, seluruh zat yang giat yang berjumlah 1.360 juta kilometer kubik ini terus-menerus menanggapi tenaga alam yang dahsyat dan rumit –perputaran bumi, panas matahari yang memancar serta pengaruh gravitasi bumi dan lainnya dalam tata surya.
Semua kekuatan ini masih ditambah lagi dengan pengaruh ketakteraturan permukaan seperti adanya gunung, lembah serta daratan di semua benua dan cekungan samudera –beserta sifat kimia dan tekstur materi bumi. Setiap pengaruh ini ikut menjadi penyebab perubahan bentuk yang dinamik dan terus-menerus –yaitu sifat air dalam bentuk gas, zat padat dan zat cair yang tidak tetap tetapi terus berubah-ubah dan berpindah-pindah.
Tetapi dalam satu hal yang sangat penting, perilaku air justru tetap: seluruh persediaan air tidak bertambah dan tidak pula berkurang. Orang yakin bahwa persediaan air pada saat ini maupun 3.000 juta tahun yang lalu hampir tepat sama. Air didaurkan kembali tak henti-hentinya, dengan digunakan, dibuang, dimurnikan dan digunakan kembali. Kentang yang dimakan semalam mungkin telah direbus dengan air yang berabad-abad yang lalu merupakan air mandi Archimedes. Mungkin gagasan menggunakan air yang sudah “terpakai” mula-mula menjijikkan bagi suatu peradaban yang mementingkan kesehatan, namun pengetahuan bahwa dunia tidak mungkin kehabisan persediaan zat yang vital ini seharusnya memberikan perasaan aman kepada kita semua.

Keawetan air menimbulkan pertanyaan apakah zat ini memang sudah ada pada segala zaman. Apakah sebenarnya sumber semua air pada awal kelam bumi yang muda dan belum mengandung kehidupan apa pun? Para ilmuwan masa kini melihat adanya hubungan langsung dengan teka-teki yang lebih besar, yaitu teka-teki tentang asal-usul bumi itu sendiri. Kehadiran dan sifat air jelas ada hubungannya dengan planet kita, kedudukan, dan pembentukannya.
Teori tentang terjadinya bumi yang sudah diterima secara meluas adalah yang dikembangkan pada tahun 1944 oleh seorang ahli teori bangsa Jerman Carl F. von Weizsacker dan kemudian dimodifikasi oleh Gerard P. Kuiper dari Universitas Arizona, AS. Teori ini mengemukakan bahwa matahari berkembang dari awan hidrogen dan helium yang sangat banyak dan berbentuk gas. Dalam awan ini terdapat unsur serta senyawa yang menjadi bahan semua planet dalam bentuk debu halus yang tersebar dan meliputi satu persen dari seluruhnya. Air, dalam bentuk uap dan hablur, adalah salah satu di antara senyawa-senyawa tersebut.
Teori lain menyebutkan bahwa air dari bumi kemungkinan berasal dari luar angkasa. Pendapat ini dikemukakan oleh Dr. Masaru Emoto, ketua dari Institute International Hado Membership (IHM) yang telah melakukan beberapa eksperimen yang menakjubkan mengenai kristal air. Menurutnya, lima tahun yang lalu, sebuah asteroid membawa es ke bumi. Para peneliti dari Universitas Hawaii mengukur dan menemukan bahwa beratnya 100 ton. “Setiap tahun ada puluhan juta kepingan es sebesar itu jatuh ke bumi dari ruang angkasa. Apabila kita menghitung jumlah air yang terbawa, orang akan melihat bahwa sangat mungkin asal mula air di bumi berasal dari ruang angkasa. Para peneliti Universitas Hawaii mengatakan bahwa mungkin pada permulaan di bumi tidak ada air dan air muncul di bumi berasal dari ruang angkasa. Banyak ahli ilmu pengetahuan dan peneliti tidak setuju dengan teori ini, namun saya mempercayai kebenarannya,” ujarnya dalam wawancara dengan Zhengjian.net.
Pendapat Masaru Emoto tersebut diperkuat dengan penemuan terbaru. Seorang peneliti dari ilmu fisika Universitas Iowa menyimpulkan bahwa setiap hari ribuan komet berukuran rumah-rumah kecil memasuki atmosfer bumi, dan semuanya dapat dikategorikan planet-planet air. Begitu komet-komet ini memasuki atmosfer, mereka terurai dan berubah menjadi uap air. Foto-foto yang merekam bumi pada saat itu memperlihatkan titik-titik gelap yang dinaungi oleh uap air. Foto-foto ini dapat membantu mengindentifikasi ukuran dan jumlah komet pembawa air memasuki atmosfer bumi. Fisikawan, Louis A. Frank mengatakan bahwa mereka menemukan sesuatu datang pada kecepatan dua puluh komet per menit atau satu komet per tiga detik. Dia juga mengatakan tipe komet tersebut terlihat seperti dua buah kamar rumah kecil dan beratnya dua puluh sampai empat puluh ton.
Profesor Frank menggunakan satelit NASA untuk mengambil gambar-gambar tersebut. Pertama kali dia mempublikasikan hasil penelitiannya pada tahun 1986. Dia mengatakan kepada wartawan CNN bahwa ini sepertinya “hujan kosmik” yang halus dapat dianggap satu-satunya sumber air di bumi. NASA pun menanggapi penelitian Dr. Frank dengan serius. Petugas NASA, Steve Maran memberitahu CNN bahwa walaupun masih memerlukan banyak penelitian untuk benar-benar memahami komet-komet ini, namun jelas sekali bahwa mereka mengandung jumlah air yang besar.
“Kulit es yang keras ini mengelilingi dengan longgar membungkus “bola-bola salju”. Ketika komet-komet masuk ke atmosfer bumi, bola-bola salju tersebut terurai dan menjadi uap air. Tidak seperti komet yang lebih besar, mereka tidak mengandung debu dan metal. Kesimpulannya, mereka tidak terang seperti komet besar ketika melintas udara. Sejak mereka terurai terpisah pada ketinggian di atas 965 km, mereka bukan sebuah ancaman bagi manusia atau pesawat terbang,” demikian seperti dikutip CNN belum lama ini.
Berdasarkan penemuan baru ini, Profesor Frank terus melanjutkan penelitiannya untuk semakin menguak takbir asal-usul air di bumi ini. Bagaimanapun penemuannya telah memberikan kepada kita pengetahuan dan inspirasi. Sepanjang sejarah, bumi memang tak henti-hentinya kedatangan banyak benda luar angkasa, beberapa bahkan diyakni telah mengakibatkan kemusnahan suatu jenis makhluk secara besar-besaran seperti dinosaurus. Dan, penemuan sumber air di bumi menambah lapisan lain dari misteri asal-usul manusia.

Darimana asalnya air dan lautan ????

Asal usul air ini juga cukup rumit. Sejak kapan air ada di bumi ini ?
Hipotesa yang sering saya baca adalah kisah air dari langit … alias air dibawa oleh sebuah meteor yang menghunjam bumi “dengan membawa bongkahan es!” Halllah ini lagi, kali mikir mudah bahwa bumi dahulunya panas perlu di”kompres” supaya dingin.

Namun ada penemuan yg dilansir Waterloo di tahun 1997 memang mengagetkan ketika dijumpai “uap air” di matahari ! iya niih matahari (sun) bukan toko matahari yang sedang penuh sesak menjelang lebaran itu. Penemuan informasi ini menumbuhkan hipotesa bahwa air telah ada bersama-sama dengan pembentukan bumi dan alam semesta.
Kalau kamu saja masih bingung dari mana asal usul air di bumi ini jangan kecil hati. Coba tengok kata seorang ahli hidrologi dari ITB, Pak Fajar Lubis dalam obrolanku dengan beliau. “Sampai tahun 60-an para ahli masih memperdebatkan apakah air tawar berasal dari dalam bumi (mata air, air hasil dari pembentukan batuan dsb) ataukah dari hujan. Pada dasawarsa 70-an hampir semua ahli sumberdaya air sepakat bahwa 90% air tawar berasal dari siklus hujan (siklus hidrologi). Ini yang menerangkan kenapa hampir semua model ketersediaan air dihitung dengan konsep berdasarkan ketersediaan air hujan di wilayah tersebut.”
Nah jadi belum lama juga ternyata para ahli ini masih mumeth mikirin asal usul air. Jadi kalau sebelumnya pengelolaan air di bumi ini amburadul ya mungkin saja wong pengetahuan tentang asal-usul air saja belum lama.

Air timpukan dari meteor !

Namun hingga saat ini teori yang diterima oleh para saintis adalah air berasal dari meteor. Tidak jauh dari perkiraan Thole, bahwa air itu “dari atas”.
Pak Awang, geolog yang kerja di BPMIGAS pernah cerita bahwa kehidupan di Bumi berasal dari air. Buktinya gampang saja, semua organisme disusun 50-70 % tubuhnya oleh air. Maka, tanpa air kita akan mati. Tak ada air tak ada kehidupan.
Dibawah ini uraian dan obrolan dengan Pak Awang dan juga dengan Pak Fajar Lubis tentang air. Dari mana asal air dan bagaimana kehidupan berevolusi daripadanya adalah cerita sains yang sangat menarik. Carl Sagan (alm), astronom terkenal yang pernah menulis buku2 dengan bahasa puitis tentang Jagat Raya dan Bumi, pernah menulis “we are made of star-stuff”. Begitulah, sebab menurut astronomi memang Bumi kita terbentuk dari puing2 kosmik sisa ledakan bintang.
Bumi terbentuk dengan sedikit sekali air, atau tanpa air sama sekali. Air di Bumi berasal dari komet yang terkenal punya es beku di kepalanya
dan dari beberapa asteroid yang mengandung air (hydrous asteroids). Kuiper Belt di sebelah luar orbit Neptunus, atau Awan Oort di tepi Tata
Surya terkenal sebagai rumah para komet dan benda angkasa lainnya yang mengandung air yang rajin mengunjungi Bumi pada saat2 awal
pembentukannya.

Kapan air mulai ada di bumi?

Air dibawa ke Bumi diperkirakan 4 milyar tahun yang lalu melalui intense bombardment of the inner solar system. Semua planet dalam Tata
surya mengalami bombardemen seru di periode ini. Antara lain, peristiwa yang di astronomi disebut lunar cataclysm, periode ketika Bulan begitu di-bombardemen sehingga permukaannya penuh impact craters seperti sekarang. Bumi menurut perhitungan punya rasio 13-500 kali untuk di-bombardemen daripada Bulan. Bumi juga punya critical mass yang lebih besar yang dapat menahan air (es sebenarnya) supaya tidak menguap. Bulan, karena gravitasinya lebih kecil, sebagian besar air bekunya menguap ke angkasa raya.
Komet2 ini juga mem-bombardemen planet2 raksasa gas macam Yupiter, Saturnus Uranus, dan Neptunus. Diperkirakan di planet2 ini air beku tadi mengalami semacam inkubasi dan kemudian berubah secara kimiawi menjadi kaya akan gas mulia (helium, neon, argon, krypton, xenon dan radon).
Dengan menggunakan spekstroskopi, para ahli fisika menemukan bahwa semua komet yang dapat diamati mengandung tanda2 air. Di Alam Semesta, air terbentuk ketika isotop hidrogen, deuterium, berikatan dengan ion oksigen, membentuk apa yang kita sebut heavy water. Air berat ini (10 % lebih berat dari air yang sehari2 kita kenal) terlihat dan terasa seperti air normal, tetapi punya titik didih lebih tinggi (101,4 C) dan titik beku lebih tinggi (3,8 C).
Es di dalam komet memerangkap gas2 mulia juga zat2 kimia lain semacam silikat, karbon, dan debu antarplanet. Satu molekul menarik yang terikat kepada komet adalah asam amino. Ini adalah building blocks of biogenic activity.
Komet2 ini berlomba mem-bombardemen Bumi dengan kecepatan 120.000 km per jam bagai peluru Jagat Raya, membom Bumi sekaligus memberikan “chemical gifts” hadiah bahan kimia, berupa air dan unsur2 kehidupan di dalamnya yang dalam semilyar tahun berikutnya setelah Bumi mengalami diferensiasi magmatik hadiah kimiawi ini berubah menjadi lautan dengan tanda-tanda kehidupan mulai muncul di dalamnya.
Dalam pandangan ini, memang komet adalah agen “the miracle of seeding water and biological life on Earth“.

Pertanyaan sisa dan ringkasan

Hmm ternyata pendapat air berasal dari bombardir luar angkasa menyisakan pertanyaan, lah trus yang nahan supaya molekul air tidak kembali menguap ke luar angkasa itu siapa ? Tentunya atmosfer, trus kapan atmosfer itu terbentuk. Bukannya atmosfer ini terbentuk karena ada air. Tetapi mana yang lebih dulu antara atmosfer dan timpukan-timpukan meteor.
Pertanyaan yang masih menyisakan ini nanti dalam dongeng yang lain namun cerita singkat sejarah air di bumi dapat diringkas menjadi :

• Air dibawa oleh sumber lain di angkasa (lewat meteor) , proses ini berlangsung sejak awal pembentukan bumi dan berakhir sekitar 3.8 milyard tahun lalu (billion years ago-bya).
• Air juga ikut keluar dari dalam bumi melalui letusan volkanis (degassing) tetapi tetap bertahan dipermukaan ketika suhunya lebih dari 100°C.
• Ketika bumi mendingin hingga dibawah 100°C, air mulai mengembun dan membentuk lautan.
• Jumlah uap air yang cukup dan ditambah CO2 bertahan di atmosfer dan menahan temperatur bumi sehingga tidak turun hingga titik beku-nya. Pssst tanpa proses Greenhouse effect ini, maka bumi akan beku seperti Mars.
• memang tanda-tanda adanya air sejak 3.8 milyar tahun yang lalu sering dijumpai, namun diperkirakan jumlah air dibumi tidak bertambah sejak saat itu.
• Sepanjang waktu geologi, dikenal adanya fluktuasi muka air laut. Namun dalam analisa ini selalu dipakai asumsi bahwa volume airnya tidak berkurang atau bertambah secara signifikan. Hanya wadahnya yang berubah-ubah. Juga adanya perubahan suhu bumi yang menyebabkan jumlah air beku dan air cair berfluktuasi.
• Sepanjang waktu geologi juga diketahui volume air di lautan berubah, ditunjukkan oleh δ¹⁸O (deutrium Oxygen) pada batuan karbonat. Terutamapada jaman glasiasi kala Pleistocene (2 juta tahun lalu)
• Pada jaman es terakhir kira-kira 18 000 tahun lalu, sejumlah 42,000,000 km3air laut terperangkap sebagai es di kutub, kira2 3% volume total lautan. Dan ini menyebabkan muka air laut turun hingga 120 meter dibanding saat ini.
• Glasiasi di benua merupakan gangguan utama dalam siklus hidrologi, seolah-olah telah kehilangan air dalam kondisi stagnan.
• Beberapa contoh gangguan siklushidrologi akibat perubahan iklim global ini antara lain :
  • Menurunnya penguapan
  • Berkurangnya kandungan uap dalam atmosfer.
  • Mengurangii presipitasi

Air itu datangnya sangat unik, perilakunya juga unik, jadi hematlah air !!