Membayangkan Keadaan dan Bahaya Tekanan Laut Pada Kedalaman 800 Meter

 

Climate4life.info - Bagaimana membayangkan keadaan dan bahaya tekanan laut yang kita hadapi pada kedalaman 800 meter di dasar laut?

alert-success

Tragedi KRI Nanggala 402

Duka menyelimuti bangsa Indonesia, Kapal Selam RI Nanggala 402 dinyatakan tenggelam pada kedalaman 800an meter. Sebanyak 53 orang awaknya dinyatakan gugur dalam peristiwa ini.

Sebelumnya, KRI Nanggala 402 melakukan latihan penembakan senjata strategis TNI AL 2021 pada Rabu dini hari, 22 April 2021. Namun kemudian saat menyelam Nanggala 402 justru langsung hilang kontak.

Kapal Selama Nanggala 402
Foto: Kompas.com

Setelah empat hari operasi pencarian dilakukan, Pada Sabtu, 25 April Kapal Nanggala 402 ditemukan telah telah terbelah menjadi tiga bagian di dasar laut, pada 838 meter di bawah permukaan. Padahal kemampuan menyelamnya hanya sampai 257 meter [1].

Kemampuan Penyelaman ke Dasar Laut

Secara umum memang kemampuan kapal selam hanya sampai kedalaman 300 meter [2]. Kemampuan penyelaman manusia dan perangkat ataupun kapal untuk menyelam ke dasar laut seperti tergambar di bawah ini.

Jangkauan kedalaman menyelam manusia dan peralatan [2]

Menurut divediscover.whoi.edu sebagaimana gambar di atas, pada kedalaman satu meter, 60% cahaya tampak sudah terserap oleh air laut yang jernih. Ketebalan air laut ini akan menghalangi sinar matahari dan dapat mengurangi jarak pandang hingga mendekati nol.

Pada kedalaman laut 10 meter, seorang penyelam akan mengalami tekanan dua kali lipat dibanding tekanan udara saat di permukaan. Air pada kedalaman ini akan menyerap 80% sinar matahari.

• Mengenal Sinar Ultraviolet (UV) - indeks UV, manfaat dan bahayanya

Pada 10 hingga 15 meter merupakan kedalaman yang dapat dicapai oleh penyelam bebas, tanpa udara, dengan mudah.

Untuk penyelam mutiara, mereka dapat turun hingga kedalaman 40 meter. Tetapi, pada kedalaman ini akan ada ancaman kesehatan yang serius pada mereka.

Saat mencapai kedalaman 100 meter, tekanan air laut akan mencapai lebih dari 10 atmosfer, atau setara sepuluh kali lipat tekanan udara di permukaan. Penyelam scuba dapat mencapainya ini namun mereka perlu berhati-hati saat naik ke permukaan.

Adapun kapal selam nuklir dapat mencapai kedalaman 300 meter. KRI Nanggala 402 setelah dimodernisasi bisa mendekat kedalaman ini.

Kondisi Tekanan Laut Pada Kedalaman 800 meter

Bagaimana kita membayangkan tekanan laut pada kedalaman ditemukannya Kapal Selam RI Nanggal 402? Apa ancaman bahayanya?

Lautan seperti atmosfer, mempunyai sifat fisis seperti wujud zat, suhu, warna, kadar garam dan juga tekanan. Bahkan, dinamika pada lautan yang  berpasangan dengan atmosfer akan menjadi pengendali cuaca dan iklim di bumi.

• Bagaimana lautan memengaruhi Cuaca dan Iklim

Secara umum tekanan air laut bertambah mengikuti kedalaman. Semakin dalam maka akan semakin besar tekanannya. Eksperimennya seperti pada gambar di bawah ini.

Percobaan perbandingan tekanan air [3]

Pada gambar di atas terlihat lubang paling bawah memiliki semburan air paling kuat karena lapisan  air pada ketinggian ini memiliki tekanan yang paling kuat. Tentu saja ini berkaitan dengan gaya gravitasi bumi.

Tekanan sendiri dirumuskan dengan:

    P = F/A;

di mana: 

• P = tekanan (N/m²)
• F = gaya (N) 
• A = luas (m²)

Satuan Internasional untuk tekanan adalah Pascal (Pa) di mana 1 Pa = 1 N/m².

Saat kita berada di atas permukaan laut, kita akan menerima tekanan udara sebesar 1 atmosfer atau 10⁵ Pa yang setara dengan 1.013 mb.

• Sifat fisis atmosfer, uap air dan laju penurunan suhu udara di atmosfer

Tekanan 1 atmosfer ini setara dengan beban seberat 6.5 kilogram perluasan 1 inci persegi [4]. Artinya saat kita berdiri bebas, kita sedang menerima beban seberat 6.5 kilogram pada setiap inci tubuh kita.

Di dalam laut, setiap kita masuk 10 meter tekanan akan bertambah 1 atmosfer [5]. Karenanya, pada kedalaman 10 meter tekanan yang kita terima adalah sebesar 2 atmosfer yang merupakan akumulasi tekanan di atas permukaan ditambah tekanan dalam air itu sendiri.

Maka, pada kedalaman 838 meter tekanan air laut adalah sebesar 838  /10 = 83,8 atmosfer di tambah 1 atmosfer = 84,8 atmosfer.

Beban yang akan kita terima adalah sebesar 84,8 x 6,5kg/inci = 551,12 kg/inci. Maka pada setiap inci luasan kapal Nanggala tersebut, akan menerima tekanan setara beban lebih dari setengah ton pada setiap inci persegi permuakaan kapal.

Ancaman Tekanan Tinggi

Mengutip rwu.pressbooks.pub, ada beberapa konsekuensi penting dari tekanan tinggi di kedalaman laut.

Pertama, karena Hukum Boyle yang menyatakan bahwa volume gas berbanding terbalik dengan tekanan, maka tekanan tinggi akan berperan untuk memampatkan ruang udara, seperti paru-paru hewan penyelam (atau orang), atau ruang di dalam kapal selam.

Kapal selam harus memiliki lambung yang sangat kuat untuk menahan kompresi ini pada kedalaman yang ekstrem.

Kedua, Hukum Henry menyatakan bahwa pada tekanan yang lebih tinggi suatu fluida akan mengandung lebih banyak gas terlarut dibandingkan pada lapisan air permukaan.

Ini juga berimplikasi pada penyelam manusia. Menurut Hukum Henry, saat kita meningkatkan tekanan, maka kita telah meningkatkan jumlah gas yang dapat larut dalam cairan, seperti darah. 

Sebaliknya, jika tekanan berkurang, fluida menahan lebih sedikit gas terlarut, dan kelebihan gas akan meninggalkan larutan yang seringkali dalam bentuk gelembung. 

Seperti saat kita membuka sebotol minuman berkarbonasi.

Isi dalam botol disegel di bawah tekanan. Saat kita membuka botol berarti melepaskan tekanan di dalamnya.

Cairan dalam botol tidak dapat lagi menahan semua CO2 yang terlarut di dalamnya, sehingga CO2 keluar, membentuk gelembung.

Penyakit dekompresi terjadi pada penyelam SCUBA jika mereka naik terlalu cepat setelah menghirup udara terkompresi. Kenaikan secara perlahan memungkinkan kelebihan gas ini dikeluarkan dari darah dan kemudian dihembuskan.

Jika penyelam naik terlalu cepat, gas-gas ini akan keluar dari larutan dan membentuk gelembung dalam darah yang berkumpul di dekat persendian, menyebabkan rasa sakit yang hebat dan mungkin kematian.

Dengan resiko demikian, dapat dibayangkan keadaan yang dialami kru Nanggala 402 saat kapalnya terbelah dan kemudian menerima tekanan air laut secara langsung pada kedalaman 800an meter di dasar laut.

Mereka gugur sebagai kusuma bangsa yang setia menjaga lautan tanah air kita. Bravo Nanggala 402.

Referensi:

1. https://regional.kontan.co.id/news/kri-nanggala-402-kapal-selam-yang-disegani-di-asia-tenggara-ini-kemampuannya
2. https://divediscover.whoi.edu/underwater-vehicles/how-deep-can-we-go/
3. https://playingwithrain.com/water-pressure-experiment/
4. https://www.pmel.noaa.gov/eoi/nemo1998/education/pressure.html
5. https://rwu.pressbooks.pub/webboceanography/chapter/6-1-pressure/

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?