Pengaruh Erosi Angin Terhadap Pembentukan Sculpturing (Mushroom Rock State Park) Di Smokey Hill, Kansas

Hampir sepertiga permukaan daratan planet bumi merupakan padang pasir dengan curah hujan kecil yang didukung tumbuh-tumbuhan tertentu dengan jumlah yang terbatas dan suatu populasi manusia dan hewan yang terbatas pula.

 Daerah di bumi telah terbagi menjadi tiga kategori menurut jumlah curah hujan yang diterima setiap tahunnya. Negeri beriklim sangat kering mempunyai sedikitnya 12 bulan berurutan tanpa curah hujan, negeri beriklim kering mempunyai kurang dari 250 mm curah hujan per tahunnya, dan negeri beriklim basah mempunyai curah hujan per tahunnya antara 250 dan 500 mm. Daratan yang sangat kering adalah padang pasir, sedangkan daerah kering dimana hanya terdapat padang rumput biasanya dikenal sebagai stepa. Savannah atau sabana, merupakan daerah padang rumput dengan beberapa tumbuhan pohon yang tumbuh, terletak diantara padang pasir dan hutan hujan tropis.

Sebagian besar daerah di bumi yang beriklilm kering, bentuk bentang alamnya dipengaruhi oleh aktivitas angin (Bentang alam eolian). Dibawah ini peta persebaran bentang alam eolian di dunia.

            Bentuk bentang alam eolian tersebut dapat disebabkan oleh proses berupa erosi oleh angin ataupun pengendapan oleh angin. Proses tersebut berlangsung sama seperti proses erosi dan pengendapan yang dilakukan oleh arus air laut terhadap pantai.

Sculpturing merupakan salah satu bentuk bentang alam eolian akibat erosi yang dilakukan oleh angin. Sculpturing dalam bahasa Indonesia, diartikan sebagai proses pengukiran, sehingga sculpturing merupakan erosi angin pada batuan yang menyebabkan terbentuknya tekstur seperti ukiran pada batuan tersebut. Salah satu bentuk nyata dari sculpturing adalah batu jamur (Mushroom Rock). Proses sculpturing dapat terlihat jelas pada tekstur permukaan batu jamur (Mushroom Rock). Batu Jamur (Mushroom Rock) yang terkenal antara lain terdapat di Smokey Hills, Kansas, Mushroom Rock di Mesir, Mushroom Rock di Timna Park Israel.

Proses terbentuknya Mushroom Rock merupakan suatu fenomena alam yang unik dan langka, karena tidak semua tempat di bumi terdapat Mushroom Rock. Mushroom Rock terbentuk pada daerah gurun pasir yang kering dengan curah hujan yang relatif kecil kurang dari 250 mm per tahun dan sangat dipengaruhi aktivitas angin, terutama aktivitas erosi dan pelapukan.

Kemampuan angin dalam mengerosi suatu batuan tidak sama dengan agen geomorfik yang lain, seperti air dan es dimana air memiliki sekitar 800 kali lebih padat dibanding udara (kepadatan udara adalah 1.29 kg m^-3, sedang kepadatan air adalah 1000 kg m^-3). Perbedaan fisik ini membatasi ukuran partikel unsur atau butir  yang terangkut ataupun tererosi oleh angin. Tenaga erosi untuk mengikis partikel  unsur atau butir pada permukaan batuan dikendalikan oleh dua faktor utama, yaitu :

·      percepatan angin

·      kekasaran permukaan.

Kekuatan pengikisan batuan meningkat secara bersamaan dengan peningkatan dalam percepatan angin. Sebagai contoh, suatu kecepatan angin meningkat dari 2 m/s menjadi 4 m/s. Ini  menyebabkan suatu peningkatan proses pengikisan batuan pada daerah tersebut yang menyebabkan proses erosi yang berlangsung lebih cepat dari sebelum bertambahnya kecepatan angin. Contoh yang jelas pada angin badai yang mampu untuk menyebabkan erosi jauh lebih cepat dibanding angin biasa yang bertiup lebih lambat.

Pada tanah, kekasaran permukaan tanah memegang suatu peranan penting di dalam mengendalikan sifat alami dari proses erosi oleh angin. Batu bundar besar, pohon, bangunan, semak belukar, dan bahkan pabrik serta tumbuhan kecil seperti rumput dan tumbuh-tumbuhan lainnya dapat meningkatkan kekasaran permukaan bumi. Akibatnya angin yang melewati daerah tersebut tertahan oleh berbagai macam material yang ada sehingga dapat mengurangi percepatan angin. Dengan berkurangnya percepatan angin maka proses erosi akan berlangsung dengan tenaga yang relatif kecil dalam jangka waktu yang lama. Tumbuh-tumbuhan dapat juga mengurangi efek erosional angin itu dengan membungkus partikel unsur atau butir lahan yang berasal dari angin ke akar. Pada umumnya, area yang menunjukkan bentang alam hasil erosi angin berada pada lingkungan yang terbuka dengan sedikit atau tidak ada pabrik maupun tumbuh-tumbuhan yang meliputinya seperti daerah Smokey Hills, Kansas sehingga angin dapat dengan bebas mengerosi batuan-batuan besar di sana secara kontinu hingga membentuk suatu bentukan batuan yang khas dan unik yang disebut Mushroom Rock.

Angin mengikis dan mengerosi permukaan bumi itu dengan deflasi dan abrasi. Deflasi merupakan proses lepasnya tanah dan partikel-partikel kecil dari batuan yang diangkut dan dibawa oleh angin. Partikel-partikel kecil  dari batuan yang terangkut akan ikut kemana pun angin itu bertiup, selama berat partikel yang terangkut tersebut tidak melebihi daya angkut maksimal angin. Apabila berat partikel melebihi daya angkut maksimal, maka partikel-partikel tersebut akan diendapkan di suatu wilayah dan membentuk suatu bentang alam eolian hasil pengendapan angin. Sedangkan abrasi merupakan proses penggerusan batuan dan permukaan lain oleh partikel-partikel yang terbawa oleh aliran angin. Semakin banyak material – material lepas yang terangkut oleh angin, maka semakin besar proses abrasi yang terjadi pada daerah yang dilalui angin tersebut.

Fenomena yang terjadi pada batuan di Smokey Hill, merupakan salah satu contoh proses abrasi yang dilakukan oleh angin. Daerah Smokey Hills yang berupa gurun pasir yang luas dengan jumlah tanaman perdu dan pepohonan yang sedikit, membuat angin dapat bertiup leluasa dan membawa material angkut berupa pasir-pasir gurun yang berukuran antara sedang – halus. Tidak adanya penghalang berupa pemukiman penduduk, maka angin dapat bertiup dengan energi sedang – besar sehingga ketika melewati beberapa batuan besar yang tegak berdiri, maka terjadi gesekan antara material pasir yang terangkut angin dengan material batuan dan proses tersebut berlangsung secara berkelanjutan dalam waktu yang lama sehingga batuan yang semula besar, akan terkikis sedikit demi sedikit. Tetapi karena erosi yang tidak merata pada bagian batuan, maka pengikisan permukaan yang terjadi juga tidak merata. Bagian atas batuan merupakan bagian yang paling sedikit mengalami pengikisan, sedangkan bagian bawah merupakan bagian yang paling banyak terkikis. Hasil pengikisan batuan yang demikian menyerupai bentuk jamur Mushroom sehingga batuan tersebut dinamakan Mushroom rock. Perbedaan pengikisan yang terjadi pada Mushroom rock dapat disebabkan karena gaya gravitasi bumi. Hubungan antara gravitasi bumi dengan pembentukan Mushroom rock dapat dijelaskan sebagai berikut Angin yang membawa material lepas yang berasal dari gurun pasir akan menjadikan kepadatan angin akan meningkat beberapa kali lipat dari kepadatan angin murni, sehingga berat angin akan lebih berat karena tambahan berat tersebut berasal dari material lepas yang terangkut oleh angin. Dengan semakin beratnya angin, maka angin tidak bisa bertiup dalam ketinggian yang maksimal, angin hanya mampu bertiup dengan ketinggian yang minimum (rendah) karena berat masing-masing material lepas yang terangkut angin akan tertarik ke bawah oleh gaya gravitasi bumi. Akibatnya, hanya bagian bawah batuan yang terkikis secara maksimal. Perbedaan tingkat pengikisan antara batuan bagian bawah dan atas juga disebabkan akibat perbedaan keresistensian antara bagian atas dan bagian bawah. Bagian atas lebih resisten dari pada bagian bawah, sehingga bagian bawah batuan lebih mudah tererosi. Perbedaan keresistensian merupakan akibat dari sifat kimia dan fisika komposisi penyusun batuannya.  

Selain akibat dari erosi yang disebabkan angin, pembentukan Mushroom rock juga dapat disebabkan oleh pelapukan batuan akibat perubahan suhu yang begitu ekstrem dimana siang hari suhu sangat panas dan malam hari suhu akan menurun menjadi dingin, sehingga menyebabkan susunan partikel-partikel atom penyusun batuan menjadi kurang kompak karena ikatan antar atomnya yang tidak lagi kuat akibat perubahan volume setiap atomnya saat suhu naik dan turun. Akibatnya batuan lebih mudah tererosi oleh angin.