Bagaimana Fenomena Pasang Surut Air Laut Bisa Terjadi?

Bayangkan ketika kamu membangun istana pasir di pinggir pantai, lalu beberapa saat kemudian, air laut yang tadinya jauh perlahan merayap mendekat, mengikis istana pasirmu, hingga akhirnya menghanyutkannya. Kemudian, di malam hari, air itu kembali berundur, meninggalkan hamparan pasir yang luas. Ritme alam ini kita kenal sebagai pasang surut, yaitu peristiwa naik turunnya permukaan air laut.

Setiap hari, laut mengalami dua kali pasang tinggi (saat air mencapai titik tertingginya) dan dua kali pasang rendah (saat air surut ke titik terendah). Irama alam yang teratur ini bukan hanya pemandangan yang menakjubkan, tetapi juga penopang kehidupan bagi tumbuhan, hewan, dan masyarakat pesisir yang bergantung padanya. Lalu, apa sebenarnya kekuatan besar yang menggerakan pola air laut ini? Jawabannya adalah fenomena ilmiah ini dipengaruhi oleh interaksi gravitasi Bulan dan Matahari terhadap Bumi.

Peran Bulan dan Gaya Gravitasi

Bulan adalah penyebab utama di balik naik turunnya permukaan laut kita. Gaya gravitasi Bulan menarik air di lautan Bumi. Meski ukurannya lebih  kecil dari Bumi, kedekatannya dengan Bumi membuat gaya gravitasinya memiliki pengaruh yang signifikan. Tarikan gravitasi ini paling kuat di sisi Bumi yang menghadap Bulan, menyebabkan air menggembung dan menciptakan pasang tinggi.

Namun, gaya ini lebih rumit dan tidak hanya bekerja pada satu sisi Bumi. Gaya pasang surut yang dihasilkan juga menciptakan tonjolan air di sisi Bumi yang berlawanan, sehingga terdapat dua tonjolan pasang di Bumi secara bersamaan. Kok bisa? Ini karena gaya gravitasi melemah seiring jarak. Bagian Bumi yang lebih dekat ke Bulan merasakan tarikan yang lebih kuat daripada pusat Bumi, sementara bagian yang lebih jauh merasakan tarikan paling lemah. Perbedaan tarikan inilah yang jadi sebab Bumi seolah-olah "tertarik" menjauh dari air di sisi yang bersebrangan, sehingga menciptakan tonjolan pasang yang kedua.

Rotasi Bumi menyebabkan setiap wilayah pesisir melewati kedua tonjolan air ini setiap hari. Hal ini juga diungkapkan Neil deGrasse Tyson, seorang astrofisikawan terkenal AS, dalam wawancaranya dengan StarTalk. Ia menyatakan bahwa, "Sebenarnya, air pasang tidak benar-benar datang dan pergi," sebuah pernyataan yang membalikkan cara pandang kita. Pada kenyataannya, bukan air yang bergerak maju mundur, melainkan Bumi kitalah yang berputar melalui tonjolan-tonjolan air ini. Saat suatu pantai masuk ke dalam tonjolan, ia mengalami pasang naik. Namun, saat ia keluar dari dari tonjolan, ia mengalami pasang surut, yang menjelaskan mengapa dalam sehari sebagian besar pantai di dunia mengalami dua kali pasang tinggi dan dua kali pasang rendah setiap 24 jam 50 menit. Pasang naik terjadi dengan selang waktu 12 jam 25 menit dan membutuhkan waktu enam jam 12,5 menit untuk bergerak dari pasang ke surut, atau dari surut ke pasang.

Pengaruh Matahari terhadap Pasang Surut

Matahari, dengan massa yang jauh lebih besar tentu juga punya gaya gravitasi yang kuat. Namun, karena jaraknya sangat jauh dari Bumi, pengaruhnya terhadap pasang surut hanya sekitar 46% dari pengaruh Bulan. Interaksi antara gaya tarik Matahari dan Bulan menghasilkan variasi dalam kekuatan pasang. Kadang-kadang Matahari dan Bulan bisa bekerja sama, kadang juga mereka bersaing.

Ketika Matahari, Bumi, dan Bulan sejajar dalam satu garis lurus, kondisi ini disebut syzygy (terjadi saat Bulan Baru atau Bulan Purnama), gaya gravitasi matahari memperkuat gravitasi Bulan. Ini menghasilkan "pasang purnama" atau spring tide, di mana pasang tinggi lebih tinggi dan pasang rendah lebih rendah dari biasanya.

Sebaliknya, ketika Matahari dan Bulan membentuk sudut 90 derajat terhadap Bumi (pada fase kuartal pertama atau ketiga), gaya tarik mereka saling bertolak belakang  dan sebagian meniadakan. Ini menghasilkan "pasang perbani" atau neap  tide, di mana rentang perbedaan antara pasang tinggi dan rendah paling kecil.

Faktor Lain yang Memengaruhi Pola Pasang Surut

Beberapa faktor astronomi tambahan turut memodifikasi pola pasang surut. Orbit Bulan yang mengelilingi Bumi dan Bumi yang mengelilingi Matahari tidak berbentuk bulat sempurna, melainkan orbitnya berbentuk elips (seperti oval). Karena bentuk orbit ini, jarak antara Bumi, Bulan, dan Matahari selalu berubah-ubah dan memengaruhi kekuatan pasang surut di Bumi. Ketika Bulan berada pada titik terdekatnya dengan Bumi (perigee), pasang yang terjadi lebih ekstrem. Demikian pula, ketika Bumi berada paling dekat dengan Matahari (perihelion), efeknya turut memperbesar rentang pasang.

Kemiringan orbit Bulan juga menyebabkan ketidaksetaraan harian, di mana dua pasang tinggi dalam satu hari dapat memiliki ketinggian yang berbeda. Selain faktor astronomis, kondisi meteorologi seperti angin kencang dan tekanan udara rendah selama badai dapat menghasilkan gelombang badai (storm surge), yang mendorong permukaan air laut lebih tinggi dari yang diprediksi dan sering menyebabkan banjir di daerah pesisir.

Mengapa Setiap Tempat Pasang Surutnya Berbeda?

Mungkin kamu bertanya-tanya, mengapa pasang di Aceh dan Bali bisa berbeda? Atau mengapa di Bay of Fundy, Kanada, selisih ketinggian pasang naik dan surutnya bisa setinggi gedung lima lantai?

Di sinilah faktor bentuk geografi Bumi berperan. Teori tonjolan air (disebut equilibrium theory) mengasumsikan Bumi diselimuti oleh lautan yang dalam dan seragam. Kenyataannya, Bumi memiliki benua, pulau, teluk, dan selat yang bentuknya unik. Pernyataan tersebut dicatat Hicks, seorang ahli oseanografi fisik, dalam bukunya yang berjudul Understanding Tides. 

Berdasarkan pernyataan tersebut, gelombang pasang yang bergerak ribuan kilometer harus "berbelok" dan "berdesakan" melalui rintangan ini. Di tempat seperti teluk sempit dan dangkal (seperti Bay of Fundy), energi pasang "terjepit" dan terakumulasi, sehingga menciutkan gelombang pasang secara vertikal dan menciptakan pasang yang sangat tinggi. Fenomena ini disebut resonansi. Sebaliknya, di perairan yang hampir tertutup, gelombang pasang sulit masuk sehingga pergerakannya minimal. Faktor lain seperti gesekan dasar laut juga turut memengaruhi.

Bentuk geografi juga menentukan tipe pasang suatu daerah. Ada yang semidiurnal (dua pasang serupa sehari), diurnal (satu pasang sehari seperti di utara Teluk Meksiko), dan campuran (dua pasang dengan ketinggian berbeda sehari, seperti di Oregon dan California).

Di sungai yang landai dengan rentang pasang besar, seperti di Sungai Qiantang (Cina) atau Amazon (Brazil), gelombang pasang bisa berubah menjadi dinding air yang bergulung dan menerjang ke hulu, yang disebut "bore pasang" atau tidal bore. Fenomena unik ini terjadi ketika bentuk dasar sungai memaksa gelombang pasang untuk "memecah" dan bergerak sebagai satu gelombang tunggal yang tegak.

Dari Teori ke Praktik: Prediksi dan Manfaatnya

Berkat pemahaman yang terus berkembang tentang hukum gravitasi dan perkembangan ilmu oseanografi, memungkinkan para ilmuwan, seperti di NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) AS, untuk memprediksi pasang surut dengan akurasi yang tinggi, seperti menggunakan analisis harmonik. Prediksi ini krusial di era modern bagi nelayan, pelayaran, pembangunan infrastruktur pantai, dan bahkan untuk memprediksi banjir rob, di mana pasang tinggi yang ekstrem dapat dipengaruhi karena semakin menghangatnya iklim global dan diperparah oleh kenaikan permukaan laut hingga dapat membanjiri jalan-jalan dan permukiman di pesisir.

Jadi, lain kali kalau kamu melihat laut pasang, ingatlah bahwa kamu sedang menonton pertunjukan besar yang dipentaskan oleh alam dan hukum-hukum fisika di tata surya kita. Itu adalah bukti nyata dari tarik-menarik kosmik antara Bumi, Bulan, dan Matahari yang telah berlangsung miliaran tahun bak sebuah tarian abadi yang mengatur detak jantung lautan kita.

Sumber: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)

Sumber: Qyudos.co.id

Pemandangan di Pantai Kuta, Bali ketika fase air sedang surut. (Foto: Novanka.id)