Edisi ke-18 Juni 2012

Edisi ke-18

Juni 2012

Majalah 1000guru Edisi ke-18, Juni 2012

Kata Pengantar Alhamdulillah di awal bulan Juni ini Majalah 1000guru bisa hadir kembali ke hadapan pembaca. Tim redaksi mengucapkan tetap semangat kepada para pembaca siswa-siswa SMA dan guru-guru. Semoga bisa terus berkarya tanpa henti. Di edisi kali ini ada 8 artikel yang disajikan dari berbagai bidang. Tidak terasa sejak terbitnya majalah ini di akhir tahun 2010, Majalah 1000guru sekarang sudah memasuki edisi ke-18. Kritik dan saran tentunya sangat kami harapkan dari para pembaca untuk terus meningkatkan kualitas majalah ini. Silakan akses juga website 1000guru untuk menyimak kegiatan kami lainnya:

http://1000guru.net Majalah 1000guru edisi sebelumnya dapat diunduh di halaman berikut:

http://1000guru.net/baru/unduh-majalah-1000guru/ Mudah-mudahan majalah sederhana ini bisa terus bermanfaat bagi para pembaca, khususnya para siswa dan penggiat pendidikan, sebagai bacaan alternatif di tengah keringnya bacaanbacaan bermutu yang ringan dan populer. Selamat membaca!

i


Daftar Artikel Matematika

Brownies dan Tiga Sahabat

1

:: masalah uang kembalian yang tidak selalu sederhana ::

Fisika

Atom, Inti Atom, dan Filosofinya

2

:: pelajaran penting dari tingkah laku dunia mikro ::

Kimia

Berkencan dengan Katalis: Katalis Asimetris

7

:: katalis asimetris sangat mempengaruhi hasil suatu reaksi ::

Biologi

Proses Menelan

11

:: agar tidak tersedak, ketahui proses menelan dengan baik ::

Kesehatan

Cuci Tangan

15

:: biasakan cuci tangan untuk menjaga kesehatan ::

Teknologi

Prediksi Gempa Berdasarkan Dispersi Gelombang VHF

22

:: karena gelombang gempa dapat mengganggu dispersi gelombang VHF ::

Sosial

Sufisme Urban

26

:: spiritualitas baru masyarakat perkotaan ::

Pendidikan

Erosi, Dampaknya dan Upaya Mengurangi Erosi

29

:: mari hijaukan kembali lingkungan kita ::

ii


Tim Redaksi Majalah 1000guru Editor utama: Ahmad-Ridwan T. Nugraha (Sendai, Jepang, art.nugraha[at]gmail.com) Editor bidang: Matematika: Isnie Yusnitha (Gunma, Jepang, isnie.yusnitha[at]gmail.com) Fisika: Yudhiakto Pramudya (Connecticut, Amerika Serikat, yudhirek[at]gmail.com) Kimia: Witri Lestari (Leipzig, Jerman, uwitwl[at]yahoo.com) Biologi: Sidrotun Naim (Arizona, Amerika Serikat, ita_kartika[at]yahoo.com) Kesehatan: Indah Kartika Murni (Yogyakarta, Indonesia, ita_kartika[at]yahoo.com) Teknologi: Miftakhul Huda (Gunma, Jepang, stunecity[at]gmail.com) Sosial: Yogi Rahmayanti (Jakarta, Indonesia, rahmayantiyogi[at]yahoo.com) Pendidikan: Ahmad-Ridwan T. Nugraha (Sendai, Jepang, art.nugraha[at]gmail.com) Tata letak dan website: Dedy Eka Priyanto (Kyoto, Jepang, dedlier[at]yahoo.com) Lutfiana Sari Ariestien (Fukuoka, Jepang, lutef_nyew[at]yahoo.com)

iii


Rubrik Matematika

Brownies dan Tiga Sahabat Alkisah hiduplah tiga orang sahabat: Tono, Tami, dan Tuti. Ketiga sahabat itu sangat menggemari kue brownies. Nah, suatu hari karena sudah lama sejak terakhir kali makan brownies, mereka memutuskan untuk pergi membeli kue brownies yang cukup besar untuk dibagi tiga. Pergilah mereka ke sebuah toko kue brownies di kota mereka. Tono

: Mbak, brownies yang gede itu berapa harganya?

Penjaga

: 30 ribu rupiah, Mas.

Tami

: Kalau gitu harga browniesnya kita bisa bagi tiga. Jadi masing-masing kita bayar sepuluh ribu.

Setelah mereka selesai membayar, datanglah pemilik toko. Pemilik

: Adik-adik, kebetulan hari ini toko kita ulang tahun, jadi hari ini ada diskon. Kue browniesnya dijual 25 ribu rupiah saja!

Penjaga

: Wah… maaf sudah terlanjur bayar 30 ribu ya, sini saya kembalikan 5 ribu.

Tuti

: Lima ribu susah ngebaginya, kan kami bertiga. Mbak kasih 3 ribu aja ke kita, biar tiap orang dapat kembalian seribu. Sisanya 2 ribu buat Mbak.

Penjaga

: Wah, terima kasih…

Setelah kenyang makan brownies kesukaan mereka, Tono tiba-tiba menceletuk. Tono

: Perasaan ada yang aneh deh pas kita bayar brownies tadi.

Tami

: Apa yang salah, Ton? Kamu kasih uang pake tangan kiri ya?

Tono

: Kita kan masing-masing jadinya bayar 9 ribu. Terus duit kita kan di Mbak penjaga ada 2 ribu. Kalo dijumlah total bayaran kita 27 ribu tambah 2 ribu jadinya kok cuma 29 ribu. Lha seribunya lagi ke mana?

Tuti

: Iya, ya… Kok aneh, ya?

Bisakah teman-teman menemukan kesalahan berpikir Si Tono?

Bahan bacaan 

http://102fm-itb.org/2009/01/16/brownies-dan-3-sahabat/

Penulis Reinard Primulando, mahasiswa S3 fisika partikel di College of William and Mary, USA. Kontak: reinard_p(at)yahoo(dot)com

1


Rubrik Fisika

Atom, Inti Atom, dan Filosofinya Ketika mendengar nama atom dan nuklir (nuklir = inti atom), sebagian besar orang langsung berpikir ke bom atom atau bom nuklir. Hal ini disebabkan oleh serangkaian peristiwa dalam sejarah yang menyebabkan ribuan orang terpapar radiasi akibat bencana atom dan nuklir baik yang disebabkan oleh ledakan bom maupun akibat kecelakaan pembangkit listrik tenaga nuklir. Namun, atom dan nuklir sebenarnya berada di sekeliling kita karena atom merupakan penyusun terkecil dari sebuah materi. Sedangkan nuklir adalah bagian dari atom atau biasa disebut dengan inti atom. Tulisan ini akan mendeskripsikan tentang atom dan komponen yang membangun atom khususnya tentang tingkatan energi yang ada di dalam atom. Melalui penjelasan itu, kita akan mengambil banyak pelajaran untuk menumbuhkan rasa optimis dan semangat dalam kehidupan kita. Atom dan strukturnya Batu besar yang ditumbuk akan menghasilkan kerikil-kerikil. Kerikil yang ditumbuk akan menjadi partikel-partikel yang kecil. Jika ditumbuk akan menjadi partikel yang lebih kecil lagi, ia akan seperti debu dengan ukuran diameter kira-kira 1 mikrometer (1 mikro = 0,000001 m). Partikel yang paling kecil tersebut jika diamati menggunakan mikroskop dengan perbesaran 1 milyar kali (1.000.000.000 kali), akan nampak titik-titik kecil yang saling berikatan menyusun partikel debu. Titik-titik tersebut dinamakan dengan atom dan ikatan-ikatan antar atom disebut dengan molekul. Kata atom berasal dari bahasa Yunani “Atomos” yang berarti sesuatu yang tidak dapat dibagi lagi. Maksud dari “tidak dapat dibagi” lagi adalah partikel terkecil tersebut masih mempunyai sifat-sifat kimiawi yang sama dengan partikel-partikel besarnya. Misalnya, oksigen dengan massa 1 ton, 100 kg, 1 kg, 1 g, 1 mg, dan massa terkecil 1 μg (berukuran 1 titik debu) mempunyai sifat-sifat kimiawi yang sama sebagai oksigen, walaupun mempunyai perbedaan massa. Jadi, 1 titik debu tersebut masih mempunyai sifat-sifat kimiawi yang sama dengan oksigen dengan massa 1 ton. Meskipun atom merupakan partikel yang tidak dapat dipecah lagi, atom masih tersusun atas partikel-partikel kecil yang disebut dengan elektron, proton, dan neutron. Proton dan neutron terletak di pusat atom dan lebih umum disebut dengan inti atom. Sedangkan elektron terletak

2


pada bagian luar atom yang mengelilingi inti atom. Elektron merupakan partikel yang sangat kecil dan bermuatan negatif dengan ukuran massa 9,10938188 × 10-31 kg. Sedangkan proton mempunyai massa yang lebih besar dengan ukuran 1,67262158 × 10-27 kg dan mempunyai muatan yang berlawanan dengan elektron, yaitu bermuatan positif. Yang ketiga adalah neutron, merupakan partikel yang mirip dengan proton untuk ukuran massa nya. Namun, neutron tidak bermuatan sebagaimana elektron dan proton. Tingkat Energi (Energy Level) Tingkat energi atom dibangun oleh energi potensial elektron dan juga gaya-gaya yang melibatkan orbital dan momentum sudut (angular momentum). Ilustrasi model tingkat energi dapat dilihat pada gambar di samping. Garis-garis E1, E2, E3, dan seterusnya menunjukkan tingkatan energi yang semakin naik.

Atom hidrogen mempunyai

tingkat energi yang berbeda dengan atom oksigen, nitrogen, ataupun atom-atom lainnya. Jadi tingkat energi ini merupakan representasi dari atom tersebut. Dengan mengetahui tingkat energi atom, kita akan mengetahui jenis atom di dalam sebuat materi. Misalnya, di kursi yang sedang kita duduki saat ini, kita bisa mengetahui kandungan atomnya jika kita mengetahui tingkatan energi atom di dalamnya. Di dalam tingkat energi di atas, pada kondisi biasa ruangan (suhu 27 derajat Celcius), partikel elektron selalu berada di tingkatan yang paling rendah/tingkatan dasar yang biasa disebut dengan ground state. Elektron-elektron yang ada di tingkatan dasar tersebut akan akan naik ke tingkatan 2 atau 3 atau 4, jika sebuah energi (misalnya energi panas dengan suhu lebih dari 2000 derajat Celcius) diberikan ke sebuah atom. Elektron yang sudah naik ke tingkatan yang lebih tinggi, hanya akan tinggal dalam beberapa mikro detik kemudian akan segera turun kembali ke tingkatan dasar dengan memancarkan foton atau cahaya yang dihasilkan dari atom. Setiap atom akan memancarkan cahaya yang berbeda warna karena setiap atom mempunyai tingkatan energi yang berbeda-beda. Misalnya, garam (NaCl) yang dipanasi dengan lilin akan menghasilkan cahaya kuning yang sangat terang karena atom natrium (Na) akan memberikan warna kuning jika elektron di dalamnya kembali dari tingkatan energi yang lebih tinggi ke tingkatan energi dasar. Jadi tingkat energi atom tersebut merupakan salah satu dari karakteristik-karakteristik atom yang bisa digunakan untuk mengidentifikasi jenis atom dalam sebuah benda. Perlu disampaikan juga bahwa semakin banyak elektron yang naik dari tingkatan dasar ke tingkatan yang lebih tinggi, maka akan semakin besar dan kuat cahaya yang dipancarkan oleh atom ketika kembali dari tingkatan energi tinggi ke tingkatan energi dasar.

3


Fenomena tingkat energi dalam atom ini memberikan banyak pelajaran yang bisa digunakan dalam menapaki kehidupan. Beberapa pelajaran yang bisa diambil diantaranya adalah, 1. Setiap individu mempunyai karakteristik dan sifat yang khusus dan unik

Sebagaimana dijelaskan di atas bahwa setiap atom mempunyai tingkat energi yang berbeda antar satu dengan yang lainnya dan tidak ada satu atom pun yang sama persis tingkat energinya. Fenomena ini mengingatkan kepada kita bahwa tidak ada manusia yang mempunyai sama persis karakter dan sifat antar satu dengan yang lainnya. Tidak hanya sifat-sifat hereditas saja yang terkadang mempunyai perbedaan, bakat, dan juga kecapakan juga terkadang sangat berbeda walaupun masih dalam satu keluarga. Oleh karena itu, dengan memahami kondisi seperti ini, sudah sepatutnya bagi setiap orang tua ataupun para pendidik serta orang-orang yang terlibat dalam memahami karakter manusia, untuk tidak menyamakan dalam memberikan perlakuan atau solusi antar satu dengan yang lainnya. Karena terkadang masih sering dijumpai para orang tua yang memaksakan keinginan kepada anaknya dalam hal citacita atau angan-angan ke depannya agar sesuai dengan permintaan orang tuanya. Fenomena tingkat energi atom ini juga memberitahukan kepada kita bahwa setiap manusia mempunyai sifat-sifat yang unik yang bisa menjadikannya sukses apabila benar-benar mampu memahami dan mengenali potensi yang dimilikinya. Jika kemampuan dan potensi itu mampu dikenali sejak dini, maka kemungkinan seseorang untuk sukses dalam berkarya akan semakin besar. Oleh karena itu, alangkah lebih baiknya bagi kita untuk memulai memahami potensi, bakat dan kemampuan yang kita miliki untuk bisa berkarya yang lebih optimal dan maksimal. Setelah itu, kita mencoba untuk memahami karakter setiap manusia agar bisa menjalin komunikasi dan persahabatan dengan baik tanpa merendahkan potensi dan kemampuan seseorang. 2. Tingkatan-tingkatan kualitas dalam kehidupan

Fenomena tingkat energi dalam atom juga memberikan pengetahuan kepada kita bahwa dalam kehidupan ini sebenarnya banyak terdapat tingkatan-tingkatan yang didasarkan pada kualitas seseorang. Sejak kecil, bangku pendidikan kita sudah mengenalkan kepada kita tingkatantingkatan kelas. Kualitas pelajaran yang diterima di bangku kelas 1 dan 2 sampai 6 di sekolah dasar memiliki tingkatan kualitas yang berbeda. Begitu juga kualitas pelajaran untuk sekolah dasar dan sekolah menengah juga berbeda.

4


3. Kesuksesan bisa diperoleh dengan usaha yang besar

Tingkatan energi atom bisa diibaratkan seperti gedung bertingkat yang terdiri dari beberapa lantai. Semakin tinggi lantai sebuah gedung, maka energi yang dibutuhkan akan semakin besar karena ketinggian gedung ini dipengaruhi oleh energi potensial atau energi yang disebabkan oleh ketinggian. Oleh karena itu, jika kita ingin naik ke lantai yang lebih tinggi, maka dibutuhkan energi yang lebih besar. Tingkat energi atom ini bisa menjadi pelajaran bagi kita ketika ingin sukses dalam kehidupan ini. Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, semakin tinggi kualitas seseorang, maka akan semakin besar energi yang harus dikeluarkan untuk meraihnya. Begitu juga dengan kesuksesan baik kesuksesan dalam karir maupun kesuksesan dalam hidup. Untuk menjadi tenaga ahli di sebuah perusahaan atau institusi pemerintah, seseorang harus mengeluarkan tenaga, pikiran, dan materi dengan menapaki semua jenjang pendidikan yang sebidang dan mengeluarkan semua keterampilan yang sesuai dengan bidang professional yang akan dikejar. Oleh karena itu, kesuksesan tanpa ada sebuah energi atau tenaga adalah hal yang mustahil karena secara alamiah kesuksesan membutuhkan pengorbanan energi sebagaimana diperlihatkan dalam tingkatan energi atom. 4. Ketika sudah berada di puncak tidak melupakan di bawah dan banyak memberikan kontribusi

Fenomena pancaran cahaya ketika elektron kembali ke tingkatan dasar mengajarkan kepada kita bahwa secara alamiah, ketika seseorang sudah mencapai puncak kesuksesan yakni berada di tingkatan atas, maka sudah sepatutnya tidak terlena dengan nikmat sukses yang dialaminya. Namun, seseorang sudah sepatutnya memperhatikan golongan yang ada di bawahnya dengan memberikan banyak kontribusi yang bermanfaat kepada bawahnya. 5. Kebersamaan akan membawa efek yang lebih besar dalam kemanfaatan dan kebaikan

Di dalam atom, elektron akan terpopulasi (bersama-bersama menempati) di energi level atom tingkatan dasar. Apabila diberi energi tertentu, maka elektron bersama-sama akan naik ke tingkatan energi di atasnya dan kemudian turun kembali dengan memancarkan energi yang sebanding dengan banyaknya elektron yang turun ke tingkatan energi dasar. Jadi semakin banyak elektron yang naik ke tingkatan energi yang lebih tinggi, maka akan semakin kuat cahaya yang dipancarkan oleh atom. Fenomena ini menyampaikan informasi kepada kita bahwa kebersamaan akan membuahkan hasil dan kemanfaatan yang lebih besar.

5


Inilah beberapa pelajaran yang bisa kita ambil dari fenomena ilmiah dalam atom. Masih banyak pelajaran yang bisa diambil dari fenomena-fenomena dalam sains yang bisa kita gunakan dalam kehidupan. Bahan bacaan 

http://khumaeni.wordpress.com/2012/03/26/412/

Penulis Ali Khumaeni, mahasiswa S3 dengan spesialisasi spektroskopi laser di Fukui University, Jepang. Kontak: khumaeni83(at)gmail(dot)com

6


Rubrik Kimia

Berkencan dengan Katalis: Katalis Asimetris Katalis berperan sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan, baik pada proses biologis makhluk hidup yaitu biokatalisis dalam metabolisme tubuh dan beberapa sektor industri, misalnya industri perengkahan minyak, obat-obatan, pupuk, parfum dan industri kimia lainnya. Melanjutkan kisah tentang katalis pada Majalah 1000guru edisi ke-10 (September 2011), kali ini kita akan membahas lebih khusus tentang katalis asimetris. Coba perhatikan kedua telapak tangan kita, apakah keduanya bisa diimpitkan satu sama lain, sehingga seolah-olah keduanya terlihat sama? Jawabannya tentu tidak. Tangan kiri tidak dapat diimpitkan dengan bayangan cermin tangan kanan, tidak peduli bagaimana kedua tangan berorientasi. Perbedaan simetri menjadi jelas jika seseorang mencoba untuk menjabat tangan kanan orang yang menggunakan tangan kiri, atau jika sarung tangan kiri ditempatkan pada tangan kanan. Itulah fenomena kiralitas (chirality).

(S)-Alanine (gambar kiri) and (R)-alanine (gambar Dua jenis enantiomer yang dihasilkan oleh suatu asam amino.

kanan), format zwitterion pada pH netral. (http://en.wikipedia.org/wiki/Chirality_chemistry)

Dalam ilmu kimia, fenomena kiralitas tersebut mengacu pada jenis molekul. Dua molekul yang bentuknya cerminan satu sama lain disebut sebagai enantiomer, yang juga dikenal sebagai isomer optik. Pasangan enantiomer sering ditunjuk sebagai R (= rectus, bahasa latin yang berarti kanan) dan S (= sinister, yang berarti kiri) dalam sistem Cahn, Ingold and Prelog. Sementara itu, konsep asimetri telah dikembangkan oleh J.H. vant dan J.A. Le Bel pada tahun 1874 yang diikuti pemisahan molekul asimetris berupa asam tartarat oleh Louis Pasteur (1848-1853). Saat itu Pasteur memisahkan kristal asam tartarat yang berbeda di bawah mikroskop karena penampakan fisik yang berbeda. Pasteur mendapati ada dua isomer yang mampu membelokkan cahaya dengan arah yang berbeda, yaitu ke kanan (d = dextrorotary ) dan ke kiri ( l = leavorotary).

7


Alam itu sendiri sejatinya kiral Apabila senyawa kiral terjadi pada makhluk hidup, biasanya hanya ada satu dari dua bentuk enantiomer yang ada. Contohnya adalah asam amino, karbohidrat, dan asam nukleat. Enzim sebagai katalis alami juga harus kiral. Mereka sangat selektif dan memproduksi atau mengikat hanya satu dari enantiomer yang sesuai dengan situs aktif pada enzim dengan cara kerja berdasarkan prinsip gembok dan kunci. Dari prinsip inilah senyawa obat disintesis sehingga cocok berikatan pada reseptor dalam tubuh. Kadang dua molekul sulit dibedakan pada pandangan pertama. Tapi hidung kita lebih sensitif. Misalnya antara (R)-Limone dan (S)-Limone, salah satunya beraroma lemon dan yang lainnya beraroma jeruk.

Dua enantiomer pada Limone: (R)-Limone dan (S)-Limone (http://www.catalysis-ed.org.uk/asymmetric/asymm1.htm).

Dua enantiomer sering memiliki efek yang sama sekali berbeda pada sel sehingga sangatlah penting untuk dapat menghasilkan enantiomer murni yang bukan hanya campuran rasemat. Dalam kasus tertentu, satu bentuk enantiomer bahkan mungkin sangat berbahaya. Inilah yang terjadi pada obat thalidomide, yang dijual di tahun 1960 untuk wanita hamil. (R)-thalidomide membantu melawan mual, sedangkan (S)-thalidomide dapat menyebabkan kerusakan janin, Padahal saat itu obat tersebut hanya tersedia sebagai campuran rasemat. Di sinilah pentingnya peran katalis asimteris yang diharapkan lebih selektif dalam mengkatalisis reaksi-reaksi senyawa kiral untuk menghasilkan kemurnian enantiomer yang tinggi.

8


Bagaimana katalis asimetris bekerja? Pada tahun 2001, William S. Knowles (USA), Ryoji Noyori (Japan), dan K. Barry Sharpless (USA) memenangkan hadiah nobel kimia dalam bidang katalis asimetris, khusunya pada proses reaksi hidrogenasi dan oksidasi. Sebagai contoh dalam reaksi hidrogenasi, Noyori menggunakan kompleks logam transisi seperti rhodium dan ruthenium. Logam transisi akan berikatan dengan ligan kiral untuk menghasilkan katalis kiral pula. Katalis ini berikatan dengan H2 dan substrat (senyawa yg dikatalisis) secara serempak. Hidrogen dapat ditambahkan dengan dua cara pada ikatan rangkap pada substrat untuk menghasilkan enantiomer yang berbeda, kemudian akhirnya produk kiral bisa diperoleh. Skema berikut menggambarkan secara umum bagaiamana katalis asimetris dalam bekerja.

Cara kerja katalis asimetris secara umum menggunakan katalis berupa senyawa kompleks organologam. M = metal; A, B = reaktan dan substrat. (http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2001/noyori-lecture.pdf)

Kita lantas bisa bertanya, mengapa dalam proses katalisis asimetris dapat dihasilkan salah satu enantiomer lebih melimpah jumlahnya dibandingkan enantiomer lainnya? Misalnya, mengapa (R)-enantiomer lebih banyak dihasilkan dibanding (S) dalam suatu reaksi. Dua jalur untuk isomer yang berbeda memiliki bentuk kompleks transisi yang berbeda pula, yang bentuknya bukan bayangan cermin enantiomer lainnya sehingga memiliki energi yang sedikit berbeda. Untuk lebih jelasnya, kita bisa menggunakan analogi jabat tangan. Ketika dua orang berjabat tangan, tentunya tangan kanan akan klop dengan tangan kanan lagi, bukan tangan kanan dengan tangan kiri. Demikian pula antara produk reaksi dengan suatu katalis.

9


Mekanisme bagaimana suatu enantiomer dihasilkan berlebih dibanding enantiomer lainnya dan reaksi terkatalis secara asimetris. Tangan di sebelah kanan melambangkan katalis dan tangan di sebelah kiri melambangkan produk reaksi. Pada reaksi A energi dalam keadaan transisi akan lebih kecil daripada reaksi B sehingga produk reaksi A lebih banyak dibandingkan reaksi B.

Dengan demikian, kita bisa simpulkan bahwa produk reaksi yang dihasilkan akan lebih melimpah ketika energi aktivasi yang dibutuhkan lebih kecil disebabkan sifat asimetris suatu katalis terhadap enantiomer. Di sinilah tantangan para ahli kimia untuk menemukan dan memvariasikan beragam ligan kiral baru yang dikoordinasikan dengan logam-logam transisi yang aktif dan selektif sebagai katalis dalam suatu reaksi tertentu. Bahan bacaan 

http://www.catalysis-ed.org.uk/asymmetric/asymm1.htm



http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2001/noyorilecture.pdf



http://en.wikipedia.org/wiki/Chirality_chemistry

Penulis Witri Wahyu Lestari, mahasiswa S3 dengan spesialisasi organologam untuk katalis asimetris di Universität Leipzig, Jerman, juga staf pengajar di jurusan kimia FMIPA UNS Surakarta. Kontak: uwitwl(at)yahoo(dot)com

10


Rubrik Biologi

Proses Menelan Kita semua tentu makan tiap hari. Akan tetapi, apakah kita tahu, bagaimana makanan masuk ke dalam saluran pencernaan kita? Itulah yang disebut dengan proses menelan. Ternyata menelan ada prosesnya juga, ya. Sebelum kita belajar proses menelan, mari pelajari struktur yang berperan dalam proses tersebut. Makanan yang kita makan setiap harinya ditelan untuk dibawa ke lambung. Makanan dari rongga mulut akan melewati faring yang terletak di belakang rongga mulut. Pada faring terdapat otot yang melingkar dan dibagi menjadi 3 bagian, yaitu bagian atas, tengah, dan bawah. Struktur yang menghubungkan faring dengan lambung adalah esofagus. Sebenarnya ada dua saluran di area itu, yang pertama adalah esofagus, dan yang kedua adalah trakea, yaitu saluran pernafasan yang berujung pada organ paru. Esofagus didahului oleh faring, sedangkan trakea didahului oleh laring. Saluran trakea hanya boleh dilewati oleh udara. Oleh karena itu, ada sistem yang mengatur agar makanan atau minuman tidak salah masuk ke trakea. Esofagus merupakan organ berbentuk silinder dengan panjang sekitar 25-30 cm dan diameter kurang lebih 2 cm. Esofagus ini terletak di belakang jantung dan trakea serta di sebelah depan tulang vertebra (tulang belakang). Bagian ujung esofagus menembus diafragma sebelum memasuki lambung. Area itu disebut dengan hiatus esophageal. Setelah itu, ujung esofagus terbuka ke lambung dan disebut dengan orificium cardiac. Pada ujung dan pangkal esofagus terdapat otot sfingter, yaitu sfingter esophagus bagian atas dan sfingter esophagus bagian bawah. Otot ini secara normal berada dalam keadaan kontraksi, kecuali pada saat menelan. Sfingter esophagus bagian bawah terutama berperan untuk mencegah kembalinya isi lambung ke esofagus karena asam lambung dapat melukai dinding esofagus. Sfingter ini hanya terbuka ketika makanan akan masuk ke lambung atau saat muntah. Dinding esofagus terdiri dari 4 lapisan, yaitu lapisan mukosa, lapisan submukosa, lapisan

11


muskularis, dan lapisan serosa (lapisan luar). Lapisan mukosa tersusun atas sel-sel epitel pipih berlapis. Namun, pada perbatasan esofagus dan lambung, lapisan mukosa tersusun atas sel berbentuk silindris. Lapisan mukosa esofagus bersifat alkali (basa), sehingga tidak tahan terhadap isi lambung yang sifatnya asam. Lapisan submukosa esofagus terdiri dari sel-sel yang dapat memproduksi mucus (lendir). Mucus ini berfungsi untuk memudahkan jalannya makanan waktu menelan, serta melindungi dinding esofagus dari iritasi akibat zat kimia. Lapisan muskularis merupakan lapisan otot yang terdiri dari 2 bagian. Bagian yang lebih dalam tersusun melingkar disebut otot sirkular,dan bagian luar tersusun membujur disebut otot longitudinal. Jenis otot pada esofagus juga berbeda, pada sepertiga bagian atas tersusun atas otot skelet, sepertiga bagian bawah tersusun atas otot polos, dan di antaranya tersusun atas campuran otot polos dan otot skelet. Perubahan jenis otot ini yang menerangkan bahwa ada gerakan menelan yang dapat kita sadari dan yang tidak kta sadari (otot skelet berperan untuk gerakan yang kita sadari, sedangkan otot polos berperan untuk gerakan yang tidak kita sadari). Nah, sekarang kita pelajari bagaimana proses menelan… Ketika kita menelan, terjadi suatu rangkaian gerakan otot yang sangat terkoordinasi dengan baik. Dimulai dari gerakan disadari pada lidah dan diselesaikan dengan serangkaian refleks dalam faring dan esofagus. Semuanya ini diatur oleh sistem saraf yang berpusat pada medulla oblongata (batang otak). Menelan merupakan suatu proses yang berkelanjutan, dan dapat diabgi menjadi 3 fase, yaitu fase oral, fase faringeal, dan fase esophageal. Fase oral Lidah mengumpulkan makanan, kemudian menekannya pada langit-langit mulut untuk membentuk bolus (bulatan lunak), lalu lidah akan mendorong bolus tersebut ke rongga mulut bagian belakang hingga ke perbatasan antara rongga mulut dan faring, yang disebut dengan orofaring. Di sini bolus akan merangsang

reseptor

(sel

penerima

rangsang)

untuk

mengaktifkan fase berikutnya, yaitu fase faringeal. Fase faringeal Pada fase ini terjadi tiga aksi yang mencegah makanan dan minuman kembali lagi ke mulut, atau masuk ke hdung, atau masuk ke saluran pernafasan. Ketiganya terjadi bersamaan, yaitu (1) pangkal lidah akan menutup rongga mulut bagian belakang, ini mencegah makanan kembali ke rongga mulut, (2) bagian langit-langit mulut yang lunak akan menutup rongga

12


hidung, ini mencegah makanan masuk ke rongga hidung, dan (3) laring akan terangkat dan terdapat katup yang berbentuk seperti daun yang berfungsi menutup laring sehingga makanan tidak masuk ke saluran pernafasan. Pada saat ini juga otot pada faring akan mendorong bolus melewati epiglottis menuju faring bagian bawah dan masuk ke esofagus. Pernafasan secara serentak pula dihambat, agar kita tidak tersedak. Jadi, sebenarnya hampir tidak mungkin secara kita sadari menarik nafas dan menelan dalam waktu bersamaan. Fase esophageal Bolus yang masuk akan merelaksasikan sfingter esophagus bagian atas, sehingga bolus masuk ke dalam esofagus. Bolus akan merangsang reseptor untuk mengirimkan sinyal ke otot esophagus yang akan dan baru saja dilewati oleh esophagus. Otot sirkular yang baru saja dilewati bolus (di belakang bolus) akan berkontraksi untuk mendorong bolus semakin menuju lambung. Sedangkan otot sirkular yang kan dilewati bolus akan relaksasi agar bolus dapat melewati esofagus. Ini terjadi secara berkelanjutan sampai bolus melewati sfingter esophagus bagian bawah dan masuk ke lambung. Gerakan seperti meremas-remas yang berturutan ini disebut dengan gerakan peristaltik. Pada esofagus terdapat dua jenis gerakan peristaltik, yaitu gerakan peristaltik primer dan gerakan peristaltik sekunder. Yang kita bahas tadi adalah gerakan peristaltik primer. Gelombang peristaltik bergerak dengan kecepatan 2-4 cm/detik, sehingga makanan yang tertelan akan mencapai lambung dalam waktu 5-15 detik. Ada kemungkinan sisa partikelpartikel bolus yang masih ada di dinding esophagus. Nah, kegagalan gerakan peristaltik primer ini akan diatasi oleh gerakan peristaltik sekunder yang dipacu oleh sisa-sisa partikel makanan yang meregangkan dinding esofagus. Transpor makanan pada esofagus ini juga terbantu oleh posisi tegak dan adanya gaya gravitasi, namun adanya gaya peristaltik memungkinkan kita untuk tetap dapat menelan makanan atau minuman dalam posisi berdiri terbalik dengan kepala di bawah atau ketika berada di luar angkasa dengan gravitasi nol.

13


(a) Fase oral, (b) Fase faringeal, (c) Fase esophageal, (d) gerakan peristaltic yang mendorong bolus ke bawah, bagian atas bolus berkontraksi, dan bagian bawah bolus relaksasi, (e) bolus ketika akan memasuki lambung melewati sfingter efofagus bagian bawah, (f) gambaran rontgent esophagus yang menunjukkan gerakan peristaltik.

Nah, dengan memahami proses menelan ini, kita jadi tahu kenapa ibu sering melarang kita bercanda saat sedang makan. Ya, betul sekali, agar kita tidak tersedak.  Bahan bacaan 

K. Saladin, Saladin Anatomy and Physiology: The Unity of Form and Function, 3rd edition, USA: MCGraw Hill (2003).



L. M. Wilson dan G. N. Lindseth, Gangguan Esofagus, bagian dari buku S. A. Price, L. M. Wilson, Patofisiologi: Konsep Klinis Proses-proses Penyakit, Edisi 6, halaman 404-406, EGC Jakarta (2005).

Penulis Dewi Purnamasari, dokter yang sedang menjalani kegiatan sosial di Perkantas Care, Yogyakarta. Kontak: liem_siu_fang(at)yahoo(dot)com

14


Rubrik Kesehatan

Cuci Tangan Perhatikan gambar di samping. Ini menunjukkan tangan kita saat tidak dicuci bila ditempelkan pada media untuk menumbuhkan kuman. Ternyata telapak tangan kita banyak kumannya, ya? Cuci tangan diperkenalkan secara luas oleh Bapak Ignaz Philipp Semmelweis sekitar tahun 1847. Saat itu beliau meminta para dokter di rumah sakit tempatnya bekerja untuk mencuci tangan sebelum memegang atau kontak dengan para pasien karena beliau berpikir para dokter ini membawa ‘sesuatu’ di tangannya yang harus dibersihkan. Setelah para dokter tersebut mencuci tangan, ternyata kejadian infeksi di rumah sakit tersebut sangat menurun. Penelitian ini merupakan penelitian pertama yang menunjukkan keefektifan cuci tangan untuk menurunkan kejadian infeksi. Selanjutnya, banyak penelitian tentang cuci tangan yang hasilnya konsisten menunjukkan bahwa cuci tangan efektif menurunkan tingkat infeksi, baik infeksi di rumah sakit maupun infeksi di masyarakat. Rendahnya kesadaran melakukan cuci tangan merupakan penyebab utama infeksi dan penyebaran organisme penyebab infeksi atau patogen atau kuman. Kebanyakan infeksi disebarkan melalui kontak langsung yang umumnya melalui tangan. Kuman dapat ditransmisikan atau ditularkan melalui kontak langsung dengan orang sakit. Selain itu, bisa juga melalui kontak dengan lingkungan sekitar orang sakit, seperti tempat tidur, peralatan makan dan minum, serta barang-barang lain yang telah kontak dengan orang sakit tersebut. Bagaimana cuci tangan bisa mencegah penyakit infeksi? Lapisan kulit bagian luar (superfisial) merupakan tempat kolonisasi (hidup dan berkembang biak) transient flora, yaitu kuman yang sering didapatkan dari kontak dengan orang sakit atau lingkungan orang sakit. Cuci tangan sebenarnya dapat dengan mudah menghilangkan kuman tersebut. Transient flora merupakan kuman yang sering menyebabkan penyakit infeksi. Contohnya: Staphylococcus aureus, bakteri gram-negatif, virus, dan jamur. Resident flora merupakan kuman normal yang telah lama menetap di lapisan kulit yang lebih dalam (profunda). Kuman ini biasanya sulit dihilangkan dengan cuci tangan. Namun kuman ini

15


jarang menyebabkan infeksi. Contohnya: negative coagulase staphylococci. Dengan cuci tangan yang benar dan teratur, kuman penyebab infeksi ditangan akan mudah dibersihkan. Oleh karena itu, cuci tangan merupakan upaya pencegahan infeksi yang mudah, murah dan sangat efektif. Bagaimana tangan kita bisa menjadi kendaraan untuk menyalurkan atau menularkan kuman? Tangan kita merupakan kendaraan untuk mentransmisikan kuman penyebab infeksi dari satu orang ke orang lain. Proses transmisi ini memerlukan tahapan berurutan berikut ini: 1. Kuman harus ada di kulit orang sakit (terbanyak di tangan, lengan, ketiak, hidung, daerah sekitar kemaluan) atau menempel di lingkungan sekitar orang sakit tersebut (misalnya tempat tidur, selimut, tempat makan, dan meja)

2. Terjadi kontak antara orang lain atau petugas kesehatan dengan orang sakit sehingga kuman tersebut berpindah ke tangan orang lain.

16


3. Tangan merupakan media dengan kelembaban dan suhu yang sesuai sehingga kuman makin berkembang biak. Dengan tidak mencuci tangan, kuman tersebut mampu hidup di tangan selama beberapa menit atau selama waktu minimal untuk kuman tetap hidup. Kuman-kuman tertentu bisa tetap hidup di tangan sampai sekitar 3 jam atau dilingkungan sekitar orang sakit selama beberapa minggu sampai bulan.

4. Bila cuci tangan tidak dilakukan dengan benar atau tidak dilakukan sama sekali, kumankuman tersebut akan tetap ada di tangan. Makin sering kontak dengan orang sakit, makin banyak kuman di telapak tangan.

5. Tangan yang terkontaminasi kuman dari orang sakit A kemudian dipindahkan ke orang B. Transmisi ini bisa melalui kontak langsung (memindahkan kuman secara langsung) ke orang B atau dengan objek sekitar orang A yang akhirnya kontak dengan orang B.

17


Apa yang dipakai untuk mencuci tangan? Cuci tangan bisa menggunakan air dan sabun biasa atau sabun non-antiseptik (hand washing), air dan sabun antiseptik (antiseptic hand washing) atau alkohol (hand rubbing). Semua istilah tersebut intinya adalah upaya untuk kebersihan tangan (hand hygiene) atau mudahnya dalam hal ini disebut cuci tangan. Handwashing dengan sabun dan air dilakukan ketika tangan terlihat kotor atau terkontaminasi dengan material darah atau protein atau cairan tubuh lain. Bila tangan terlihat bersih, bisa dilakukan cuci tangan dengan menggunakan alkohol (hand rubbing). Untuk petugas kesehatan atau orang di lingkungan rumah sakit disarankan mencuci tangan dengan air dan sabun antiseptik atau alkohol. Saat kapan perlu mencuci tangan? Ada 5 saat untuk cuci tangan atau 5 moments for hand hygiene untuk petugas kesehatan atau orang-orang yang berada di lingkungan di rumah sakit yaitu: 1.

Sebelum menyentuh pasien atau orang sakit.

2.

Sebelum melakukan prosedur atau tindakan medis.

3.

Setelah melakukan prosedur atau berisiko kontak dengan cairan tubuh (misalnya darah, kencing, berak/feses, muntahan, air liur, air mata, ingus, dan dahak).

4.

Setelah menyentuh pasien atau orang sakit.

5.

Setelah menyentuh lingkungan sekitar pasien atau orang sakit (misalnya tempat tidur, selimut, bantal, meja, piring, dan gelas).

Saat tersebut juga berlaku untuk masyarakat umum bila ada orang sakit di rumah atau lingkungan sekitarnya. Selain 5 saat itu, masyarakat perlu melakukan cuci tangan saat: -

Sebelum dan setelah makan

-

Setelah pulang sekolah/bekerja/bepergian

-

Sebelum dan setelah dari toilet

-

Setelah berkebun

-

Setelah memegang binatang

-

Setelah membersihkan rumah atau lingkungan sekitar rumah

18


Bagaimana cara mencuci tangan yang benar?

Cara melakukan cuci tangan dengan alkohol yang benar adalah mengikuti langkah-langkah seperti berikut: 1. Ambil alkohol 2-3ml. 2. Ratakan alkohol ke kedua telapak tangan. 3. Telapak tangan kanan ditaruh diatas punggung tangan kiri dan sela-sela jari dibersihkan dengan cara menautkan jari-jari, demikian juga sebaliknya. 4. Telapak tangan kanan dan kiri serta jari-jari saling ditautkan. 5. Punggung jari mengait telapak tangan sebaliknya dengan jari-jari dikaitkan. 6. Gosok jempol kiri secara memutar dengan telapak tangan kanan, dan sebaliknya. 7. Gosok memutar dengan jari-jari tangan kanan menggenggam pada telapak tangan kiri, dan sebaliknya. 8. Tunggu sampai alkohol mengering sendiri, jangan ditiup atau dikeringkan.

19


Cuci tangan dengan air mengalir dan sabun yang benar adalah: 0. Siram tangan dengan air yang mengalir. 1. Ambil sabun. 2. Ratakan sabun ke kedua telapak tangan. 3. Telapak tangan kanan ditaruh diatas punggung tangan kiri dan sela-sela jari dibersihkan dengan cara menautkan jari-jari, demikian juga sebaliknya. 4. Telapak tangan kanan dan kiri serta jari-jari saling ditautkan. 5. Punggung jari mengait telapak tangan sebaliknya dengan jari-jari dikaitkan. 6. Gosok jempol kiri secara memutar dengan telapak tangan kanan, dan sebaliknya. 7. Gosok memutar dengan jari-jari tangan kanan menggenggam pada telapak tangan kiri, dan sebaliknya. 8. Siram tangan dengan air lagi. 9. Keringkan dengan tissue sekali pakai. 10. Tutup kran air dengan tissue yang sudah digunakan untuk mengeringkan tangan.

20


Bahan bacaan 

McFee RB. Nosocomial or Hospital-acquired Infections: An Overview. Dis Mon. 2009;55:422-38.



Allegranzi B, Pittet D. Role of hand hygiene in healthcare-associated infection prevention. J Hosp Infect. 2009;73:305-15.



Trampuz A, Widmer AF. Hand hygiene: A frequently missed lifesaving opportunity during patient care. Mayo Clin Proc. 2004;79:109-116.



Petroudi D. Nosocomial infections and staff hygiene. J Infect Developing Countries. 2009;3(2):152-56.



Pittet D, Allegranzi B, Sax H, Dharan S, Pessoa-Silva CL, Donaldson L, Boyce JM. Evidence-based model for hand transmission during patient care and the role of improved practices. Lancet Infect Dis. 2006;6:641-52.



Posfay-Barbe K, Pittet D. New concepts in hand hygiene. Semin Pediatr Infect Dis. 2001;12:147-53.



http://www.hha.org.au

Penulis Indah Kartika Murni, Staf di SMF Ilmu Kesehatan Anak RSUP dr Sardjito/Bagian Ilmu Kesehatan Anak FK UGM, Yogyakarta. Kontak: ita_kartika(at)yahoo(dot)com

21


Rubrik Teknologi

Prediksi Gempa Berdasarkan Dispersi Gelombang VHF Dalam tulisan ini diceritakan teknologi prediksi gempa yang sekarang menjadi bahan penelitian Dr. Moriya dari Universitas Hokkaido. Teknologi ini menarik perhatian penulis mengingat negara kita Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang paling sering mengalami bencana gempa bumi yang mengakibatkan korban jiwa dan benda yang hampir tak terhitung jumlahnya. Teknologi ini sempat menjadi salah satu pertimbangan penulis saat pemilihan laboratorium pada tingkat 4 program S1 pada salah satu universitas di Jepang, walaupun akhirnya tidak dipilih karena kebetulan tidak ada penelitian di bidang ini di tempat penulis belajar sekarang. Kata ‘prediksi’ bukan ‘ramalan’ dipakai karena memang teknologi ini memperkirakan kapan, di mana, dan berapa skala gempa besar yang mungkin akan terjadi. Jadi teknologi ini lebih cocok dengan kata prediksi. Sementara itu, ramalan lebih mengacu kepada berapa peluang kejadian atau gejala tertentu dalam waktu yang sangat singkat, misalnya 1-2 minggu dari sekarang.

Gejala-gejala penyebab keanehan perambatan gelombang VHF.

Gelombang VHF adalah gelombang radio yang memiliki frekuensi sangat tinggi (VHF = very high frequency) berkisar antara 30-300 MHz. Biasanya gelombang ini digunakan untuk

22


komunikasi lokal jarak dekat dan tidak dipantulkan oleh lapisan ionosfer. Fenomena kacaunya gelombang VHF yang terjadi pada lapisan ionosfer diakibatkan gempa biasanya tidak terdengar. Sementara itu, pelemahan penerimaan siaran FM 1-2 minggu sebelum terjadinya gempa sendiri telah ditemukan oleh pasangan suami isteri astronom Kushida sejak 1995 dengan menggunakan metode pengukuran FM. Namun, mereka hanya sampai pada kesimpulan bahwa hal itu hanya sebuat gejala gangguan yang tidak diketahui penyebab dan hubungannya dengan gempa bumi. Dr. Moriya hanya mencatat dan meneliti gejala dispersi sedangkan gejala gangguan gelombang VHF yang tidak diketahui penyebabnya dibuang. Seiring dengan perkembangan teknologi rangkaian elektronik melalui penyempitan wilayah pengamatan dan penguatan tingkat penerimaan (sensitivitas), pengukuran tingkat medan magnetik menjadi dimungkinkan. Untuk mengukur tingkat kekuatan yang ditentukan oleh tinggi gelombang elektriknya sendiri digunakan metode pengamatan gelombang AM. Di sini sistem tuning otomatis tidak digunakan karena mengganggu pengamatan.

Penampang permukaan gangguan perambatan disebabkan oleh gempa bumi. Daerah berwarna pink adalah wilayah pelayanan stasiun radio FM. Apabila di dalam daerah tersebut terjadi gangguan perambatan, hal itu akan tersebar ke daerah lain.

Salah satu faktor yang penting adalah pemilihan tempat pengamatan. Tempat yang baik dan cocok untuk pengamatan adalah tempat yang tingkat gangguan terhadap gelombang elektromagnektik kecil, tidak ada sumber gelombang elektromagnetik, dan tempat yang memiliki sumber listrik dan kawat telepon untuk pengiriman data. Tempat-tempat yang telah ada sejak dulu buat pengamatan gempa bumi dan gunung berapi bisa namun peralatan yang

23


sudah ada di sana kemungkinan akan mengganggu alat pengamatan dispersi gelombang VHFnya. Dispersi gelombang VHF yang terjadi di lapisan ionosfer sendiri disebabkan oleh berbagai aktivitas, seperti aktivitas meteor, pantulan oleh pesawat terbang, titik hitam matahari, dan gejala sebelum terjadinya gempa bumi. Setiap aktivitas yang menyebabkan dispersi mempunyai perbedaan lamanya spike dari gelombang yang dicatat. Aktivitas meteor hanya menyebabkan terjadinya spike selama 1-2 detik. Pantulan oleh pesawat terbang menghasikan pencatatan spike berbentuk seperti gunung selama 1 menit. Apabila spike yang terjadi berbentuk step gelombang dan terjadi selama 1 menit hingga beberapa jam lamanya, itu adalah pertanda akan terjadinya gempa dalam waktu sebelum 9 hari. Menggunakan metode ini, hasil hitungan analisis lamanya gangguan gelombang tersebut tidak berhubungan dengan skala magnitudo gempa bumi, tetapi berhubungan dengan tingkat getaran gempa bumi di sekitar stasiun pencatat. Apabila pusat gempa sangat dalam, skala magnitudonya besar, sedangkan apabila pusat gempanya dangkal, skala magnitudonya menjadi kecil. Pada gempa skala magnitudo 7, spike terdeteksi sejak 2 minggu lebih sebelum kejadian. Di luar yang penulis sampaikan kali ini tentang metode yang digunakan Dr. Moriya, teknologi yang memanfaatkan analisis perubahan jumlah total elektron yang mengisi lapisan ionosfer atmosfer bumi yang terdeteksi sejam sebelum gempa bumi merupakan metode yang paling menjanjikan pada dewasa ini. Selain itu, sebuah metode dikembangkan untuk memprediksi gempa bumi dengan mengetahui penyebabnya dan menganalisis semua catatan sejarah tentang gempa bumi dan membuat metode matematikanya dari seluruh lapisan bumi ataupun daerah sekitar patahan. Namun, hasil prediksinya secara ilmiah tidak mampu memperkirakan sampai hitungan hari ataupun bulan. Seiring dengan kemajuan teknologi, satelit membantu mengukur pergerakan lapisan bumi memanfaatkan teknologi GPS. Satelit lain memantau fenomena pada gelombang elektromagnetik di sekeliling bumi untuk mendeteksi gejala gempa bumi. Teknologi untuk memprediksi gempa bumi ini bisa dibilang masih jauh dari yang diharapkan dan perlu kreativitas para ilmuwan pada masa mendatang. Di Jepang sendiri yang merupakan tempat tinggal penulis, sejak gempa dan tsunami besar yang melanda pada tahun 2011, aplikasi yang memberikan informasi dan peringatan terhadap akan terjadinya gempa bumi menjadi populer di masyarakat. Awalnya orang bebas mengunduh lewat pusat pasar aplikasi. Sekarang para provider telepon genggam di sini memasukkan aplikasi tersebut sebagai salah satu aplikasi dasar yang sudah terinstalasi di dalam telepon genggam sejak sebelum dibeli. Salah satu stasiun pencatat gempa yang paling awal menerima getaran gempa atau paling detat dengan pusat gempa mengolah data ini, memperkirakan pusat

24


dan skala gempanya. Hasil olahan data ini diteruskan secara otomatis dan seketika ke pengguna aplikasinya melalui jaringan komunikasi telepon genggam. Telepon gengam pengguna akan berbunyi dan bergetar saat menerima peringatan ini. Pada awalnya sering terjadi kesalahan pada aplikasi ini. Seiring perjalanan ada banyak perbaikan walaupun masih terjadi kesalahan. Setidaknya aplikasi itu memberikan sedikit ketentraman dalam menghadapi gempa selanjutnya. Begitulah orang Jepang, mereka menggunakan segala cara memanfaatkan teknologi dan manajemen masyarakat untuk mengatasi masalah yang ada. Walaupun hasilnya mungkin hanya akan meminimalkan kerugian yang tidak seberapa dan masih sering terjadi kesalahan, mereka tetap mengusahakannya. Bahan bacaan 

http://nanako.sci.hokudai.ac.jp/~moriya//fm.htm



http://en.wikipedia.org/wiki/Earthquake_prediction



http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/EEW/kaisetsu/index.html#eewgenri

Penulis Miftakhul Huda, mahasiswa S3 bidang nanosains di Universitas Gunma, Jepang. Kontak: stunecity(at)gmail(dot)com

25


Rubrik Sosial

Sufisme Urban: Spiritualitas Baru Masyarakat Perkotaan Musibah berbuah hikmah Memasuki milenium ketiga, bangsa Indonesia seperti tidak berhenti didera musibah. Mulai dari krisis ekonomi tahun 1998, pemerintahan tidak stabil, korupsi, kerusuhan suku dan agama, terorisme, hingga bencana alam. Dalam situasi chaos dan menderita seperti ini upaya mencari solusi semakin meningkat, bukan hanya fisik tetapi terutama yang bersifat ruhaniah atau spiritual. Dalam kekacauan, spiritualitas, menurut de Messa (2010), menjadi sumber inspirasi dan kebahagiaan. Orang beragama mendekat Sang Pencipta dan memohon perlindungan. Maka, di balik kehancuran alam fisik Indonesia tumbuh dalam diri bangsa Indonesia suatu kesadaran baru untuk merenung dan berhikmah atas berbagai musibah yang menimpa. Gempa Yogya tahun 2006 menandai dimulainya kesadaran baru. Awalnya adalah kumandang Shalawat Burdah di salah satu stasiun televisi swasta yang kemudian diikuti oleh stasiun televisi lain menyebar ke seluruh penjuru tanah air. Shalawat yang dipopulerkan oleh Imam Busyiri dari Alexandria, Mesir ini sebenarnya sejak berpuluh tahun sebelumnya telah sering dinyanyikan di surau-surau pedesaan Jawa sebelum shalat berjamaah. Kini shalawat yang isinya pujian Nabi dan harapan kepada Allah agar terlindung dari bencana dan kesulitan ini bagaikan menemukan kembali makna kontekstualnya dalam atmosfer Indonesia yang sedang mendung. Bangkitnya gairah spiritualitas Islam (sufisme) diikuti oleh menguatnya kelompok spiritualitas lain seperti Subud, Sumarah, Sapto Dharmo, Trinity, Tata Buwana, serta populernya kembali ikon-ikon spiritualitas lokal seperti Ronggowarsito, Semar, dan Sabdo Palon yang sebelumnya telah memudar. Bangkitnya kembali sosok-sosok ini seolah menawarkan jawaban berbagai masalah hidup. Sufisme di Indonesia awalnya lahir dan berkembang terbatas di kalangan masyarakat pedesaan, terutama di pesantren tradisional dalam bentuk tarekat. Namun, sufisme kini mengalami pergeseran menjadi kebutuhan hidup masyarakat modern dan orang kota. Tingginya ketertarikan masyarakat kota terhadap spiritualitas terlihat dari munculnya berbagai kegiatan meditasi, seperti yoga, reiki, dan bioenerg. Sementara itu, minat terhadap

26


spiritualitas Islam tampak dari merebaknya kajian sufisme di hotel-hotel mewah, penerbitan buku sufi, pelatihan ESQ, halaqoh sholat khusyuk, zikir akbar, muhasabah, istighosah serta kembali maraknya gerakan tarikat (Biyanto, 2006). Seiring dengan itu, toleransi dan kerjasama antarumat beragama pun menguat. Mereka sadar pengamalan ruhaniah dan keterbukaan pikiran sangat penting perannya dalam menyelesaikan masalah. Dengan demikian, beragama bukan pada sisi formal melainkan spiritual dalam bentuk tindakan dan kesalehan sosial. Dapat dikatakan aspek esoteris agama mulai muncul dalam kehidupan sosial di negeri ini. Sejarah dan istilah sufisme Istilah sufi berasal dari kata syuf (wol), yaitu jubah sederhana yang dipakai muslim generasi awal yang mempraktikkan hidup sederhana. Teori lain mengatakan dari kata Safa (murni), yakni kemurnian hati dan jiwa pelakunya. Bisa pula dari kata Yunani teosofi atau ilmu ketuhanan, atau dari ahlussuffa (orang serambi), mengacu pada sekelompok muslim zaman Rasulullah yang memperbanyak ibadah di serambi Masjid Nabawi. Beberapa ahli mendefinisikan sufisme sebagai dimensi esoteris (batin) dari Islam (Godlas, 2000), yang dilengkapi amalan praktik zikir yang berfokus pada perbaikan akhlak seperti ikhlas, tawadhu (redah hati), muraqabah (mendekat Tuhan), mujahadah (kesungguhan beribadah), kesabaran, dan tawakal. Sufisme tersusun atas 3 elemen, yaitu aqidah (kepercayaan), syariah (hukum), dan ihsan (moral). Ihsan adalah sikap selalu merasa melihat Tuhan atau, jika tidak, merasa Tuhan selalu mengawasi. Intinya kesadaran bahwa Tuhan hadir setiap saat. Sikap inilah yang mengantarkan pelaku pada tujuan sufisme. Sufisme muncul pada abad ke-3 H (9 M) sebagai kelanjutan praktik kehidupan religius di masjid Rasulullah (Basyumi, 1969). Fase awal ini disebut fase asketisme, yaitu menjalankan sisi ruhaniah agama sampai cenderung mengabaikan kehidupan dunia. Kemunculan sufisme dianggap pula sebagai reaksi atas perseteruan politik umat Islam sejak Khalifah Utsman Bin Affan dan Ali Bin Abi Thalib dalam bentuk gerakan “uzlah”, yaitu menarik diri dari kehidupan dunia (Solihin, 2005). Menjadi fenomena umum negeri Muslim di era postmodern, bahkan di negara minoritas muslim seperti Amerika dan Inggris, sufisme muncul sebagai jawaban atas kegagalan modernisme memenuhi kebutuhan spiritual. Kegagalan ini menurut Sayyed Hussein Nasr, pemikir Iran dan profesor studi Islam di Universitas George Washington, telah mengakibatkan kehampaan makna, ketarasingan hidup, dan meningkatnya bunuh diri masyarakat modern.

27


Bangkitnya sufisme urban di Indonesia Istilah sufisme urban popular setelah Julie D. Howell (2003) menggunakan dalam risetnya tentang sufisme yang marak di kota. Sejarahnya sendiri bisa dilacak dari pemikiran Hamka dalam bukunya Tasawuf Modern pada 1939 yang menekankan sufisme tak hanya pada amalan tarekat, tetapi lebih pada moral atau batin agama. Selanjutnya, beberapa organisasi belakangan ini intens mengadakan pelatihan sufisme. Kegiatan-kegiatan ini ternyata menarik banyak pengikut yang umumnya berasal dari kaum kelas menengah. Tidak kalah penting adalah peran media massa. Bukan hanya Harian Republika atau majalah Panji Masyarakat, yang jelas berorientasi pada Islam, media cetak lain seperti Reuters, Suara Pembaruan, The Jakarta Post, Indonesian Observer, Media Indonesia, Gamma, Gatra, SWA, dan Tempo kerap menyajikan artikel sufisme. Kegairahan ini masih ditunjang oleh maraknya penerbitan buku sufi yang mendapat sambutan antusias pula dari pembaca tanah air. Dalam sepuluh tahun terakhir sufisme urban berkembang pesat bukan saja dari segi jumlah pengikut tapi juga beragam bentuk dan tujuannya. Dapat disebut antara lain Manajemen Qalbu Abdullah Gymnasiar, Majelis Zikir Arifin Ilham, Majelis Shalawat Habib Syaikh, Gerakan Sedekah Yusuf Mansyur, dan komunitas sholat khusyuk Abu Sangkan. Di tengah khusyuk zikir, alunan sholawat, dan doa yang dipanjatkan di berbagai pertemuan, para sufi kota menemukan kedamaian, kedekatan bersama Tuhan, serta hidup bermakna: sesuatu yang nyaris hilang dalam masyarakat modern yang serba instan dan materialistis. Bahan bacaan 

Alan Godlas, Sufism's Many Paths, University of Georgia (2000).



Biyanto, Fenomena Urban Sufism Muslim Metropolis, Jurnal Penelitian Islam Indonesia ISTIQRA, vol. 05, no. 01 (2006).



http://www.examiner.com/health-and-happiness-in-anaheim/does-religionlead-to-greater-happiness?render=print



Solihin, M. Anwar, M Rosyid, Akhlak Tasawuf, Bandung: Penerbit Nuansa (2005).

Penulis Farid Mustofa, dosen ilmu filsafat Universitas Gajah Mada, Yogyakarta, saat ini tugas belajar tingkat S3 di Fakultas Ilmu Sosial dan Filsafat Universitas Lepzig, Jerman. Kontak: faridmustofa2002(at)yahoo(dot)com

28


Rubrik Pendidikan

Erosi, Dampaknya, dan Upaya Mengurangi Erosi Erosi adalah terangkatnya lapisan tanah atau sedimen karena tekanan yang yang ditimbulkan oleh gerakan angin atau air pada permukaan tanah atau dasar perairan. Erosi yang terjadi dipengaruhi oleh faktor alam secara alami maupun oleh adanya tindakan dari manusia yang berusaha untuk mengolah tanah dan lingkungan demi kepentingannya. Berkaitan dengan hal ini, ada istilah erosi normal dan erosi dipercepat. 1. Erosi Normal (normal erosion), yaitu erosi yang terjadi secara alami bergantung pada faktor-faktor geologis yang mempengaruhinya. Erosi tersebut berlangsung normal di lapangan tanpa adanya campur tangan manusia. Keberlangsungan erosi ini melalui tiga tahap, yaitu (1) agregat-agregat tanah mengalami pemecahan sehingga membentuk butiran-butiran yang relatif kecil dibanding sebelumnya, (2) terjadi pemindahan partikel tanah yang lebih kecil melalui penghanyutan dan kekuatan angin, (3) setelah hanyut terbawa air atau angin, partikel tanah tersebut diendapkan pada tempat yang lebih rendah atau di dasar sungai. Erosi karena alam (normal) biasanya tidak banyak berdampak buruk bagi kehidupan manusia juga kesembangan alam. Kemungkinan intensitasnya kecil saja karena partikel yang terangkut seimbang dengan banyaknya jumlah tanah yang terbentuk pada daerah yang lebih rendah itu. 2. Erosi Dipercepat (accelerated erosion), yaitu erosi yang dalam proses terjadinya dipengaruhi kegiatan manusia yang melakukan tindakan terhadap kondisi tanah. Tindakan tersebut bersifat negatif terhadap pengelolaan tanah. Oleh karena itu, manusia dalam hal ini berperan membantu terjadinya erosi secara cepat. Biasanya erosi ini menimbulkan ketidakseimbangan antara tanah yang terangkut ke daerah yang rendah dengan pembentukan tanah. Tanah yang terpindahkan jauh lebih besar jumlahnya daripada tanah yang baru terbentuk sehingga membawa malapetaka karena memang lingkungannya telah mengalami kerusakan-kerusakan, menimbulkan kerugian besar seperti banjir, longsor, kekeringan, ataupun turunnya produktivitas tanah. Oleh karena itu, perlu adanya penanggulangan dari kita sendiri maupun dari pemerintah dengan cara penanaman pohon pelindung dalam upaya reboisasi, sehingga selanjutnya tinggal lapisan bawah tanah (sub soil) yang belum matang itu.

29


Pada lingkungan DAS (Daerah Aliran Sungai), laju erosi dikendalikan oleh kecepatan aliran air dan sifat sedimen (terutama ukuran butirnya). Tekanan yang bekerja pada permukaan tanah atau dasar perairan sebanding dengan kecepatan aliran. Resistensi tanah atau sedimen untuk bergerak sebanding dengan ukuran butirnya. Gaya pembangkit eksternal yang menimbulkan erosi adalah curah hujan dan aliran air pada lereng DAS. Curah hujan yang tinggi dan lereng DAS yang miring merupakan faktor utama yang membangkitkan erosi. Pertahanan DAS terhadap erosi banyak bergantung pada tutupan lahan. Penguatan pertahanan terhadap erosi dapat pula dilakukan dengan upaya-upaya rekayasa tertentu. Erosi yang terjadi pada setiap wilayah akan berbeda-beda tergantung dari kondisi iklim dan faktor lain yang akan dijelaskan pada bahasan selanjutnya. Indonesia tergolong daerah yang beriklim tropis lembap, sehingga erosi yang terjadi disebabkan karena penghanyutan oleh air. Ini berdasarkan data rata-rata curah hujan di Indonesia yang melebihi 1500 mm/tahun. Sementara itu, pada daerah yang beriklim tropis kering, agen utama yang mempengaruhi erosi adalah angin. Untuk Indonesia sendiri, akibat dari erosi banyak terjadi di berbagai daerah dengan macam-macam bentuknya. Faktor-faktor penyebab erosi Setiap permasalahan sudah tentu memiliki penyebab, begitu pula dengan erosi. Beberapa faktor yang menyebabkan terjadinya erosi di antaranya adalah: 1. Iklim Iklim dapat mempengaruhi erosi karena menentukan indeks erosivitas hujan. Selain itu, komponen iklim yaitu curah hujan dapat mempengaruhi laju erosivitas secara terus menerus sesuai intensitas hujan yang terjadi. 2. Tanah Tanah dengan sifat-sifatnya itu dapat menentukan besar kecilnya laju pengikisan (erosi) dan dinyatakan sebagai faktor erodibilitas tanah (kepekaan tanah terhadap erosi atau ketahanan tanah terhadap adanya erosi). 3. Topografi Kemampuan tanah terbawa air erosi dipengaruhi oleh topografi suatu wilayah. Kondisi wilayah yang dapat menghanyutkan tanah sebagai sedimen erosi secara cepat adalah wilayah

30


yang memiliki kemiringan lereng yang cukup besar. Sedangkan pada wilayah yang landai laju erosivitasnya kurang intensif karena lebih cenderung untuk terjadi penggenangan. 4. Tanaman penutup tanah Tanaman penutup tanah (vegetasi) berperan untuk menjaga tanah agar lebih aman dari percikan-percikan yang terjadi akibat jatuhnya air hujan ke permukaan tanah. Selain melindungi dari timpaan titik-titik hujan, vegetasi juga berfungsi untuk memperbaiki susunan tanah dengan bantuan akar-akar yang menyebar. 5. Manusia Manusia dapat berperan sebagai penyebab cepatnya laju erosi maupun menekan laju erosi. Dalam proses mempercepat erosi, manusia banyak melakukan kesalahan dalam pengelolaan lingkungan, seperti penambangan, eksploitasi hutan, pengerukan tanah, dan lain sebagainya. Sedangkan dalam penanggulangan laju erosi, manusia dapat melakukan evaluasi konservasi lahan dengan cara reboisasi, pembuatan terasering pada areal pertanian,dan lain-lain. Bentuk-bentuk erosi Bentuk-bentuk erosi ini merujuk pada erosi yang terjadi secara dipercepat (accelerated erosion). Seperti pada bagian awal, erosi semacam ini banyak dipengaruhi oleh iklim dan faktor manusia. Kartasapoetra dalam bukunya “Teknologi Konservasi Tanah dan Air” menyebutkan bentuk-bentuk erosi sebagai berikut: 1. Sheet erosion (erosi lembaran) Erosi ini terjadi dalam bentuk lembaran-lembaran pada permukaan tanah. Pengangkatan dan pemindahan tanah terjadi demikian merata pada bagian permukaan tanah.

2. Rill erosion (erosi alur) Daya aliran air dengan mudah terus akan melakukan pengikisan ke bagian bawahnya. Dengan demikian, pengikisan terus merambat ke bagian bawahnya lagi dan terbentuklah alur-alur pada permukaan tanah dari atas

31


memanjang ke bawah. Alur ini bersifat dangkal. 3. Gully erosion (erosi parit) Erosi parit sangat erat hubungannya dengan erosi alur karena erosi parit melanjutkan aktivitas daya pengikisan partikel tanah pada alur-alur yang sudah terbentuk. Penggunaan intensif jalan setapak di hutan dapat menyebabkan pemadatan tanah, peningkatan aliran pemukaan, dan kemudian pembentukan parit-parit erosi. 4. Stream bank erosion (erosi tebing sungai) Erosi jenis ini umumnya terjadi pada sungai-sungai yang berbelok-belok tergantung dari derasnya arus sungai. Sungai yang lurus jarang sekali menimbulkan erosi tebing. Pengaruh Yang Ditimbulkan Oleh Erosi Dampak erosi dibagi menjadi dampak di tempat asal terjadinya erosi (on site) dan dampak pada daerah di luarnya (off site). Dampak erosi tanah di tapak (on site) merupakan dampak yang dapat terlihat langsung kepada pengelola lahan yaitu berupa penurunan produktivitas. Hal ini berdampak pada kehilangan produksi peningkatan penggunaan pupuk dan kehilangan lapisan olah tanah yang akhirnya menimbulkan terjadinya tanah kritis. Pengaruh erosi pada kesuburan fisik tanah di antaranya adalah terjadinya penghanyutan partikel-partikel tanah, perubahan struktur tanah, penurunan kapasitas infiltrasi dan penampungan, serta perubahan profil tanah. Sedangkan pengaruh pada kesuburan kimia tanah menurut di antaranya adalah kehilangan unsur hara. Tanah yang dikatakan rusak adalah ketika lapisan bagian atasnya atau top soil (ketebalan 15 - 35 cm) telah banyak terkikis atau dihanyutkan oleh arus air hujan sehingga lapisan tersebut menjadi tipis dan bahkan hilang. Dampak erosi tanah diluar lahan pertanian (off site) merupakan dampak yang sangat besar pengaruhnya. Sedimen hasil erosi tanah dan kontaminan yang terbawa bersama sedimen menimbulkan kerugian dan biaya yang sangat besar dalam kehidupan. Arsyad (1989) mengemukakan bentuk dampak erosi off site di antaranya pelumpuran dan pendangkalan

32


waduk, tertimbunnya lahan pertanian dan bangunan, memburuknya kualitas air, dan kerugian ekosistem perairan. Upaya mengurangi erosi Seperti disebutkan pada bagian sebelumnya, erosi tidak dapat begitu saja dihilangkan, tetapi dapat dikurangi dengan upaya manusia. Walaupun sebenarnya faktor yang sangat berpengaruh dalam mempercepat laju erosi adalah manusia, namun tidak berarti bahwa manusia tidak bisa berbuat apa-apa dalam mengurangi terjadinya erosi. Setiap orang pasti akan mampu berupaya seperti itu, tinggal kesadaran masing-masing yang harus ada mengenai permasalahan tersebut. Upaya yang dapat dilakukan adalah: (1) Kita sebagai manusia harus sadar akan permasalahan erosi dan dampak yang akan timbul dan menyerang kita sendiri. (2) Jangan merusak ekosistem hutan karena hutan adalah tempat yang sangat berpengaruh dalam terjadinya erosi di sekitarnya. (3) Jika menebangi pohon di hutan, perlu segera diganti dengan pohon baru. (4) Lakukan pengolahan tanah pertanian secara bijak dengan cara membuat sengkedansengkedan

ataupun

terasering

untuk

menahan laju erosi agar tidak terlalu besar. (5) Menghijaukan

kembali

(reboisasi)

dan

konservasi hutan-hutan yang telah gundul akibat keserakahan manusia. Perlu diketahui bahwa akar-akar dari pepohonan dan vegetasi hujan membantu menahan tanah. Saat pepohonan ditebangi, tak akan ada lagi penahan apapun yang melindungi tanah sehingga tanah mudah terbawa hanyut oleh air hujan. Oleh karena itu, alangkah baiknya mulai dari sekarang kita pikirkan dampak erosi yang yang telah menimpa kita saat ini dan jangan sampai lagi terulang di masa yang akan datang. Dengan menyadari hal tersebut kita juga harus segera berupaya untuk melakukan kegiatan yang dapat mengurangi terjadinya erosi.

33


Bahan Bacaan 

A. G. Kartasapoetra, Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman, Jakarta: Bumi Aksara (1986).



Ahmad Basyar dkk., Perubahan Perilaku Daerah Aliran Sungai Citarum Hulu dengan Pemodelan Spasial, Jurnal Ekologi, Bandung: http://ftsl.itb.ac.id (2006).



Arief Guritno dkk., Konsep Penerapan Teknologi Tepat Guna Sebagai Alternatif Upaya Mengatasi Dampak Sumberdaya Air, Institut Pertanian Bogor (2003).



A. G. Kartasapoetra, Teknologi Konservasi Tanah dan Air, Jakarta: PT Rineka Cipta (1991).



Lawrence dan Peter, Daerah Aliran Sungai Hutan Tropika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press (1988).

Penulis Rudiono, Pengajar di STKIP PGRI Pontianak, saat ini menjalani program S2 Double Degree Geoinformasi untuk Manajemen Bencana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Kontak: onorudyasv(at)yahoo.co.id

34

Edisi ke-18 Juni 2012

Recommend Documents