Fenomena Tanah Retak dan Tanah Longsor

Tanah retak dan tanah longsor sering terjadi pada 2 musim yang berbeda di Indonesia. Tanah retak terjadi pada musim kemarau dan tanah longsor terjadi pada musim hujan. Namun bagaimana kedua kejadian alam tersebut bisa terjadi? Saya akan memberikan sedikit gambaran apa penyebab dan proses terjadinya kejadian tersebut. Kita akan bermain sedikit dengan hukum fisika dan mekanika tanah, tapi jangan takut karena saya berusaha memberikan penjelasan yang baik di sini

Tanah seperti juga benda-benda lainnya seperti pasir, kerikil, dan air, memiliki massa jenis yang berbeda-beda. Air contohnya memiliki massa jenis 1 ton/m³, yang berarti memiliki berat 1 ton setiap 1 m³ air. Pasir memiliki massa jenis 2,6 ton/m³ yang berarti memiliki massa jenis 2,6 ton setiap 1 m³. Kandungan tanah terdiri dari lapisan-lapisan yang berbeda satu sama lain. Ada tanah yang hanya terdiri dari pasir saja di permukaan atas, lalu tanah lempung di bagian bawahnya, tanah dengan sedikit lempung, dan kembali pasir di bagian paling bawah.
Berbeda jenis tanah berarti berbeda massa jenisnya. Massa jenis ini akan mengubah nilai berat jenis tiap lapisan tanah. Berat jenis adalah nilai massa jenis dikali gravitasi. Selain itu tiap tanah memiliki nilai kohesi yang berbeda-beda. Nilai kohesi bisa merepresentasikan banyaknya “lem” pada tanah yang berfungsi mengikat partikel-partikel antar tanah. Pasir contohnya memiliki nilai kohesi rendah dibandingkan tanah lempung karena pasir tidak mudah melekat ke pasir lainnya. Ambil segenggam pasir dan lihat pasir berlebih akan jatuh dengan mudah dibandingkan jika kita mengambil tanah biasa, yang nilai kohesinya lebih tinggi.

Kita akan menyederhanakan gambar tanah seperti gambar di atas. Tanah diisi dengan lapisan pasir (1), lempung (2), dan kembali ke lapisan pasir (3). Lapisan paling bawah adalah batuan keras. Air tanah berada di lapisan 2 dan 3, ditandai dengan simbol air. Tinggi total lapisan 1,2,3 adalah H. Ingat bahwa longsor terjadi pada tanah yang berbukit-bukit atau memiliki perbedaaan ketinggian
Tanah Longsor
Longsor biasanya terjadi pada musim hujan. Jarang sekali longsor terjadi pada musim kemarau. Penyebab utama longsor adalah banyaknya air yang masuk ke dalam permukaan tanah. Longor terjadi akibat gaya penahan tanah tidak cukup kuat untuk menahan beban tanah yang sangat besar. Beban tanah besar ini terjadi akibat banyaknya air yang masuk ke dalam tanah. Gambar di atas menunjukkan bahwa air berada di atas lapisan 2. Jika hujan terus terjadi, maka air akan naik hingga ke permukaan 1. Ketinggian air bertambah mengakibatkan berat air bertambah. Akibatnya berat tanah total semakin besar melebihi gaya yang bisa ditahan oleh tanah agar tidak tejadi keruntuhan (longsor).
Berat beban tanah total = berat tanah + berat air – berat faktor kohesi
Berat beban tanah total > Gaya penahan tanah > 0

Berat beban tanah total akan berkurang jika faktor kohesi tanah yang besar (tanah yang dipakai memiliki lempung yang sangat banyak). Contohnya tanah liat akan lebih sukar jatuh dibandingkan pasir jika berada di sebuah bukit. Untuk itulah pohon berperan besar dalam menjaga agar tanah tidak longsor. Akar pohon  memiliki 2 fungsi: sebagai “lem” perekat bagi tanah dan menyerap air dari tanah.
Tanah Retak
Tanah retak merupakan kebalikan dari tanah longsor. Tanah retak terjadi akibat tanah kekurangan air.
Berat beban tanah total = berat tanah + berat air – berat faktor kohesi
Pada tanah retak, air pada tanah jumlahnya sangat kecil dan gaya yang berpengaruh bisa saja mendekati 0. Jika tanah mengandung lempung yang sangat banyak, maka nilai kohesinya besar (nilai c’ besar). Berat faktor kohesi ini bahkan lebih besar daripada berat tanah itu sendiri.
Berat faktor kohesi > Berat tanah
Berat beban tanah total < 0
Akibatnya berat beban tanah bernilai negatif atau adanya tarik menarik di dalam tanah. Dengan demikian, tanah akan menjadi retak, akibat tarik-menarik di dalam tanah.
Kadang kala, tanah retak juga terjadi jika hujan lebat terjadi. Tanah retak ini terjadi bukan karena akibat kekurangan air, namun tanah retak menunjukkan tanah akan mengalami longsor (keruntuhan). Tanah longor pasti ditandai dengan tanah retak juga kan?