Sistem Bumi dan Sumber Daya

AP Sains Lingkungan · Topik 4

Lihat Salindia Latih

Pelajaran video untuk topik ini Buka halaman video

4.1

Tektonik Lempeng

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.A: Deskripsikan perubahan geologis dan peristiwa yang terjadi di batas lempeng konvergen, divergen, dan transform.

ERT-4.A.1 Batas konvergen dapat menghasilkan pembentukan pegunungan, busur kepulauan, gempa bumi, dan gunung berapi.
ERT-4.A.2 Batas divergen dapat menghasilkan penyebaran dasar laut, lembah retakan, gunung berapi, dan gempa bumi.
ERT-4.A.3 Batas transform dapat menghasilkan gempa bumi.
ERT-4.A.4 Peta yang menunjukkan distribusi global batas lempeng dapat digunakan untuk menentukan lokasi gunung berapi, busur kepulauan, gempa bumi, titik panas, dan sesar.
ERT-4.A.5 Gempa bumi terjadi ketika tegangan melampaui sesar yang terkunci, melepaskan energi yang tersimpan.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Tiga batas lempeng

Kerak Bumi terpecah menjadi lempeng yang bergerak perlahan di atas mantel – tektonik lempeng. Pada batas divergen, lempeng menjauh (kerak baru); pada batas konvergen, mereka bertabrakan (gunung, gunung berapi, gempa bumi); pada batas transform, mereka bergesekan (gempa bumi). Batas-batas ini menciptakan bahaya alam tetapi juga menghasilkan tanah vulkanik dan sumber daya mineral.

Lava cair berwarna oranye terang menyembur dari kawah vulkanik gelap di Islandia — Gunung berapi meletus di batas lempeng Islandia. Batuan cair yang naik di antara lempeng yang menjauh membentuk kerak baru

Kosa kata Latih

English	Bahasa Indonesia
plates/pleɪts/	pelat
plate tectonics/pleɪt tekˈtɒnɪks/	tektonik lempeng

4.2

Pembentukan Tanah dan Erosi

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.B: Deskripsikan karakteristik dan pembentukan tanah.

ERT-4.B.1 Tanah terbentuk ketika bahan induk tererosi, ditransportasikan, dan diendapkan.
ERT-4.B.2 Tanah umumnya dikategorikan berdasarkan horizon berdasarkan komposisi dan materi organiknya.
ERT-4.B.3 Tanah dapat tererosi oleh angin atau air. Melindungi tanah dapat melindungi kualitas air karena tanah secara efektif menyaring dan membersihkan air yang mengalir melewatinya.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Tanah terbentuk secara lambat saat batuan lapuk dan materi organik menumpuk. Erosi adalah penghilangan tanah oleh angin dan air, dipercepat oleh pengurangan vegetasi (pertanian, deforestasi, penggembalaan berlebihan). Karena tanah terbentuk sangat lambat, erosi yang lebih cepat daripada pembentukan akan menguras sumber daya vital ini.

Horizon tanah terbentuk seiring waktu saat batuan induk lapuk; erosi dapat mengelupas lapisan atas dan membalikkan kemajuan tersebut

Kosa kata Latih

English	Bahasa Indonesia
Soil/sɔɪl/	Tanah
weathers/ˈweðəz/	mengikis
Erosion/ɪˈrəʊʒn/	Erosi
texture/ˈtekstʃə/	tekstur

4.3

Komposisi dan Sifat Tanah

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.C: Deskripsikan persamaan dan perbedaan antara sifat-sifat berbagai jenis tanah.

ERT-4.C.1 Kapasitas simpan air—jumlah total air yang dapat ditahan tanah—berubah sesuai dengan jenis tanah yang berbeda. Retensi air berkontribusi pada produktivitas lahan dan kesuburan tanah.
ERT-4.C.2 Ukuran partikel dan komposisi setiap horizon tanah dapat memengaruhi porositas, permeabilitas, dan kesuburan tanah.
ERT-4.C.3 Terdapat berbagai metode untuk menguji sifat kimia, fisik, dan biologis tanah yang dapat membantu dalam berbagai keputusan, seperti kebutuhan irigasi dan pupuk.
ERT-4.C.4 Segitiga tekstur tanah adalah diagram yang memungkinkan identifikasi dan perbandingan jenis tanah berdasarkan persentase liat, debu, dan pasir.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Tanah adalah campuran pasir, debu, dan liat (tekstur), ditambah materi organik, air, dan udara, berlapis-lapis dalam horizon. Tekstur mengontrol porositas dan permeabilitas – seberapa baik tanah menahan air dan nutrisi. Lontar (campuran seimbang) adalah yang terbaik untuk tanaman.

Gali vertikal menembus tanah, menampilkan pita tanah atas gelap di atas lapisan mineral cokelat kemerahan, dengan meteran pita sebagai skala — Galian yang dibuat menembus tanah menunjukkan horizons-nya: tanah atas organik gelap di bagian atas, kemudian lapisan mineral lebih terang, di atas batuan pecah (meteran pita sebagai skala)

Kosa kata Latih

English	Bahasa Indonesia
horizons/həˈraɪznz/	horizon
porosity/pɔːˈrɒsɪti/	porositas
permeability/ˌpɜːməˈbɪlɪti/	permeabilitas
atmosphere/ˈætməsfɪə/	atmosfer
troposphere/ˈtrɒpəsfɪə/	troposfer
stratosphere/ˈstrætəsfɪə/	stratosfer
global wind patterns/ˈɡləʊbl wɪnd ˈpætnz/	pola angin global
convection cells/kənˈvekʃn selz/	sel konveksi
Coriolis effect/ˌkɒrɪˈəʊliz ɪˈfekt/	efek Coriolis

4.4

Atmosfer Bumi

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.D: Deskripsikan struktur dan komposisi atmosfer Bumi.

ERT-4.D.1 Atmosfer terdiri dari gas-gas utama, masing-masing dengan kelimpahan relatifnya sendiri.
ERT-4.D.2 Lapisan-lapisan atmosfer didasarkan pada gradien suhu dan mencakup troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Atmosfer berlapis: troposfer (cuaca, tempat kita tinggal), stratosfer (menjaga lapisan ozon), dan lapisan lebih tinggi. Atmosfer terdiri sebagian besar dari nitrogen dan oksigen, dengan gas jejak (termasuk gas rumah kaca) yang mengatur suhu.

Udara bersih kering terdiri dari sekitar 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% gas lainnya

4.5

Pola Angin Global

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.E: Jelaskan bagaimana faktor lingkungan dapat menghasilkan sirkulasi atmosfer.

ERT-4.E.1 Pola angin global terutama dihasilkan dari radiasi surya paling intens yang mencapai ekuator, menghasilkan perbedaan densitas dan efek Coriolis.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Pola angin global

Pemanasan matahari yang tidak merata menggerakkan pola angin global. Udara panas naik di ekuator dan turun di sekitar 30°, menciptakan sel konveksi (Hadley, Ferrel, kutub) dan angin dominan (angin perdagangan, angin barat). Bumi yang berputar membelokkan arah angin – efek Coriolis – yang membentuk cuaca dan iklim.

Tiga sel sirkulasi per belahan bumi menentukan angin permukaan dominan

4.6

Daerah Aliran Sungai

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ERT-4): Sistem-sistem Bumi berinteraksi, menghasilkan keadaan keseimbangan seiring berjalannya waktu.

Tujuan Pembelajaran ERT-4.F: Deskripsikan karakteristik sebuah DAS.

ERT-4.F.1 Karakteristik sebuah DAS tertentu meliputi luasnya area, panjang, kemiringan, jenis tanah, tipe vegetasi, dan pemisah dengan DAS tetangga.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Daerah aliran sungai adalah seluruh daratan yang mengalirkan air ke badan air yang sama. Segala sesuatu yang terjadi di daratan – pertanian, pengecoran, polusi – mempengaruhi air yang dialirkannya, sehingga daerah aliran sungai merupakan unit kunci untuk mengelola kualitas air.

Air terjun di cekungan sungai: daerah aliran sungai adalah daratan yang mengalir ke sungai atau danau

Kosa kata Latih

English	Bahasa Indonesia
watershed/ˈwɔːtəʃed/	daerah aliran sungai
rain shadow/reɪn ˈʃædəʊ/	bayangan hujan

4.7

Radiasi Matahari dan Musim di Bumi

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ENG-2): Sebagian besar proses atmosfer Bumi didorong oleh input energi dari matahari.

Tujuan Pembelajaran ENG-2.A: Jelaskan bagaimana energi matahari memengaruhi permukaan Bumi.

ENG-2.A.1 Radiasi surya masuk (insolasi) adalah sumber energi utama Bumi dan bergantung pada musim dan lintang.
ENG-2.A.2 Sudut sinar matahari menentukan intensitas radiasi matahari. Karena bentuk Bumi, lintang yang secara langsung horizontal terhadap radiasi matahari menerima intensitas paling tinggi.
ENG-2.A.3 Radiasi matahari tertinggi per satuan area diterima di ekuator dan menurun menuju kutub.
ENG-2.A.4 Radiasi matahari yang diterima di suatu lokasi di permukaan Bumi bervariasi secara musiman, dengan radiasi paling banyak diterima selama hari musim panas terpanjang di lokasi tersebut dan paling sedikit pada hari musim dingin terpendek.
ENG-2.A.5 Kemiringan sumbu rotasi Bumi menyebabkan musim-musim di Bumi serta jumlah jam cahaya siang di suatu lokasi tertentu di permukaan Bumi.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Musim disebabkan oleh sumbu miring Bumi (sekitar 23,5°), bukan jaraknya dari Matahari. Belahan bumi yang condong ke arah Matahari menerima sinar matahari lebih langsung dan hari lebih panjang (musim panas). Kemiringan ini juga membuat daerah tropis hangat sepanjang tahun dan kutub dingin.

Kemiringan sumbu Bumi menyebabkan musim

4.8

Geografi dan Iklim Bumi

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ENG-2): Sebagian besar proses atmosfer Bumi didorong oleh input energi dari matahari.

Tujuan Pembelajaran ENG-2.B: Jelaskan bagaimana geografi Bumi memengaruhi cuaca dan iklim.

ENG-2.B.1 Cuaca dan iklim tidak hanya dipengaruhi oleh energi matahari tetapi juga oleh faktor geologis dan geografis, seperti pegunungan dan suhu laut.
ENG-2.B.2 Bayangan hujan adalah wilayah daratan yang menjadi lebih kering karena area bertekanan lebih tinggi menghalangi presipitasi agar tidak mencapai daratan tersebut.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

Geografi membentuk iklim: garis lintang (sudut sinar matahari), ketinggian (makin dingin dengan bertambahnya ketinggian), kedekatan dengan lautan (menstabilkan suhu), dan pegunungan yang menciptakan bayangan hujan (sisi angin basah, sisi angin kering). Faktor-faktor ini menentukan bioma mana yang terbentuk di mana.

Pasir gurun: garis lintang, altitud dan arus laut membentuk wilayah iklim Bumi

4.9

El Nino dan La Nina

Silabus

Pemahaman Berkelanjutan (ENG-2): Sebagian besar proses atmosfer Bumi didorong oleh input energi dari matahari.

Tujuan Pembelajaran ENG-2.C: Jelaskan perubahan lingkungan dan efek yang dihasilkan dari peristiwa El Niño atau La Niña (Osilasi Selatan El Niño).

ENG-2.C.1 El Niño dan La Niña adalah fenomena yang terkait dengan perubahan suhu permukaan laut di Samudra Pasifik. Fenomena ini dapat menyebabkan perubahan global pada pola curah hujan, angin, dan sirkulasi laut.
ENG-2.C.2 El Niño dan La Niña dipengaruhi oleh faktor geologis dan geografis dan dapat memengaruhi berbagai lokasi dengan cara yang berbeda-beda.

Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP

El Niño dan La Niña

El Niño dan La Niña adalah pergeseran periodik suhu dan angin di Samudra Pasifik. El Niño (Pasifik timur hangat) dan La Niña (Pasifik timur sejuk) mengubah curah hujan, badai, dan perikanan seluruh dunia – misalnya, banjir di beberapa wilayah dan kekeringan di wilayah lain.

Contoh soal. Pelat tektonik bergerak 5 cm per tahun. Berapa jauh jarak yang ditempuh dalam 1 juta tahun? $5\ \text{cm/yr}\times 10^{6}\ \text{yr}=5\times10^{6}\ \text{cm}=50\ \text{km}$. Pergerakan tahunan yang sangat kecil dapat terkumpul menjadi jarak berskala cekungan samudera selama waktu geologis – laju lambat yang sama yang membuka samudera dan membangun pegunungan.

Kosa kata Latih

English	Bahasa Indonesia
El Niño/el ˈniːnjəʊ/	El Niño
La Niña/læ ˈniːnjə/	La Niña

4.9

Tips ujian

Musim berasal dari kemiringan bumi, bukan jaraknya dari Matahari.
Tanah terbentuk sangat lambat, sehingga erosi lebih cepat daripada pembentukan secara permanen mengurasnya; pahami tekstur tanah (pasir/lempung/lumpur) dan horison.
Jelaskan pola angin global dari pemanasan tidak merata + efek Coriolis, dan bayangan hujan (sisi angin basah, sisi angin kering).
Sebutkan lapisan atmosfer (troposfer = cuaca, stratosfer = ozon) dan komposisi udara (~78% N₂, 21% O₂).
El Niño / La Niña adalah pergeseran suhu Pasifik yang mengubah curah hujan di seluruh dunia.

Pelajaran interaktif untuk topik ini

Kerjakan langkah demi langkah, dengan latihan pengecekan instan.

Soal-Soil Masa Lalu

Topik lain dalam AP Sains Lingkungan