HUKUM ALAM, REKAYASA DAN DAMPAKNYA TERHADAP MANUSIA

 Motto : Anda tidak dapat memetik sekuntum bunga tanpa mengusik sebuah bintang.

Pernyataan di atas adalah bentuk paling ekstrim untuk menggambarkan jalinan rumit saling pengaruh mempengaruhi di antara berbagai komponen alam di dalam sistem alam semesta yang luar biasa rumit. 

Prolog

Hukum alam didefinisikan sebagai perilaku alam makro kosmos dan mikro kosmos termasuk manusia. Substansi hukum alam sudah ada sebelum manusia hadir di bumi. Ketika manusia mulai mengembangkan peradaban, baru dimulai aktivitas observasi ( pengamatan,  pengukuran, pencatatan ) terhadap berbagai fenonena alam. Kemudian dilakukan percobaan / eksperimen berulang ulang. Hasilnya diektraksikan dalam bentuk pernyataan verbal, persamaan / formula matematika. Kemudian dilakukan pengujian untuk mendapatkan hasil yang dapat diandalkan. Hasilnya diberi label Hukum / Dalil menurut nama orang yang menemukan dan atau mengumumkan kepada publik. Sudah banyak hukum alam yang berhasil dirumuskan, diimplementasikan dengan upaya rekayasa untuk kepentingan manusia, tetapi diduga masih banyak hukum alam yang belum ditemukan / dirumuskan secara eksplisit. 

Berdasarkan Hukum alam manusia dapat merumuskan berbagai implikasi dari hukum alam untuk kepentingannya melalui berbagai upaya rekayasa teknik, sosial. Rekayasa diartikan sebagai upaya manipulasi, simulasi, modeling dari satu atau beberapa fenomena untuk kepentingan manusia. Ada beberapa ketentuan yang dilupakan ketika manusia melakukan suatu upaya rekayasa.  Ketentuan itu biasanya merupakan prasyarat / syarat yang harus dilakukan, tetapi banyak manusia mengabaikannya. Persyaratan itu merupakan implikasi dari upaya rekayasa. Akibatnya terjadi berbagai dampak yang merugikan bahkan mengancam eksistensi manusia. 

Proses Penemuan Hukum Alam

Banyak orang mengira penemuan hukum alam terjadi secara instan. Anggapan itu jelas salah besar. Proses itu berlangsung lama, membutuhkan kerja keras, ketelitian, ketekunan, energi besar dengan melakukan banyak eksperimen berulang dengan berbagai kondisi.  Upaya pengamatan teliti, pencatatan seluruh kegiatan berikut semua hasilnya merupakan syarat yang mutlak harus dilakukan. Melalui saringan yang serba ketat, dibuat rumusan dalam bentuk narasi, persamaan/ formula matematika, kemudian dilakukan berulang kali uji coba. Hasil perumusan hukum alam kemudian dikaji tentang kemungkinan penerapannya melalui upaya rekayasa tertentu yang hasilnya dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia. 

Sebagai contoh, hukum gerak dan hukum gravitasi dari Isaac Newton dan hukum Bernouli di bidang aerodinamika menghasilkan kemungkinan manusia menciptakan moda transportasi udara. Kemudian dilakukan berbagai upaya rekayasa teknik untuk mewujudkan keinginan menciptakan pesawat terbang yang bermanfaat untuk melancarkan mobilitas orang dan barang dari satu tempat ke tempat lain dalam waktu singkat walaupun harus melalui medan yang sulit ditempuh dengan moda transportasi darat. 

Satu contoh lain, upaya memanfaatkan hukum gerak Newton dan hukum mekanika fluida untuk menghasilkan energi listrik. Air sungai yang mengalir dari hulu ke muara dalam kondisi normal dapat menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi kinetiknya secara langsung. Untuk memperbesar energi air aliran sungai, manusia mengubah energi kinetik aliran air sungai menjadi energi potensial dengan cara menghimpun massa air dalam jumlah sangat besar di cekungan yang terbentuk oleh bendungan raksasa yang khusus dibangun untuk tujuan tersebut. Setelah air terhimpun dalam jumlah besar, energi potensial air diubah kembali menjadi energi kinetik melalui pintu pintu air di bendungan. Energi tersebut digunakan untuk memutar turbin yang kemudian menghasilkan energi listrik. 

Mekanisme Deterministik, Acak dan Gabungan Keduanya

Mekanisme deterministik menghasilkan hukum hukum alam yang masuk rumpun mazhab mekanistik. Dasar pemikiran mazhab ini sebagai berikut : Semua gejala alam dapat diperikan secara lengkap, perilakunya dapat diramalkan dengan akurat 100%, sehingga semuanya dapat dijelaskan secara terang benderang. Mazhab ini menghasilkan dalil, teori yang dimasukkan ke dalam perbendaharaan fisika klasik. Fondasi fisika klassik dibangun oleh fisikawan besar Sir Isaac Newton, 4 abad lalu. Setelah berjaya selama 3 abad, fisika klasik, mulai membentur tembok, gagal menjelaskan perilaku alam mikrokosmos, seperti radiasi benda hitam, efek foto listrik. Ternyata fisika klassik hanya mampu menjelaskan perilaku alam makrokosmos. Di tingkat mikrokosmos, perannya digantikan oleh fisika kuantum atau disebut juga fisika modern. Fondasi fisika modern dibangun oleh Max Planck, Neils Bohr, Erwin Schrodinger dan Werner Heissenberg. Fisika kuantum mampu menjelaskan berbagai fenomena yang bagi fisika klassik merupakan anomali. 

Jika ditelaah lebih lanjut, ternyata fisika modern memiliki dasar filosofi pemikiran yang bertolak belakang dengan aliran filsafat mekanistik yang bersifat deterministik. Fisika modern dibangun di atas landasan pemikiran filosofi yang bersifat probabilitas. Aliran pemikiran probabilitas meyakini bahwa semua perilaku partikel di level atomik atau sub atomik tidak tunduk pada dalil dalil yang bersifat deterministik. Perilaku alam mikrokosmik tidak dapat diprediksi dengan tingkat akurasi 100%. Prediksi hanya dapat dicapai sampai taraf tertentu dan bersifat probabilitas, karena ada mekanisme acak yang bekerja. Proses pembiakan dan perkembangan sel kanker, pewarisan sifat sifat gen dari satu generasi ke generasi di bawahnya melalui mekanisme acak. Ada kalanya pada suatu fenomena berlangsung kombinasi mekanisme mekanistik dan acak.  

Tiga Contoh Kasus

Dalam sudut pandang fisika modern, ketika kita mulai melakukan rekayasa pada suatu fenomena alam, akibat yang muncul kemudian seringkali di luar dugaan atau prediksi, karena dari sekian banyak variabel yang berinteraksi, ada yang luput dari observasi, inventarisasi, pendugaan / prakiraan. Akibat berikutnya adalah terjadinya salah perhitungan, salah dalam membuat model, dan semuanya bermuara pada timbulnya situasi chaos, tidak terkendali, berakibat  fatal yang tidak terperikan. 

Dalam contoh pertama ditampilkan  kasus pembangunan bendungan raksasa yang menciptakan genangan air dalam jumlah besar. Manusia sudah mempersiapkan langkah inventarisasi dampak, prediksi dampak, analisis dampak, evaluasi dampak sampai mitigasi dampak. Oleh karena perilaku alam tidak dapat diprediksi, dikontrol dan dikendalikan, pasti ada saja variabel yang luput dari pengamatan, pengukuran dan perhitungan. Satu atau dua saja variabel yang luput, hal itu sudah dapat menimbulkan malapetaka besar. Biasanya satu kesalahan kecil, memicu timbulnya kesalahan yang lebih besar lagi, begitu seterusnya,  sehingga akumulasi kesalahan itu menimbulkan bencana yang tidak lagi dapat dikendalikan. Pada kasus banjir besar di Sulawesi kesalahan awal adalah ketika melakukan kajian studi kelayakan menggunakan data curah hujan dengan time series hanya 10 tahun, dari yang seharusnya 30 - 50  tahun. Akibatnya berdasarkan kajian simulasi, dibuat selisih ketinggian air normal dengan ketinggian maksimum hanya 3,5 meter. Harusnya selisih itu harus berkisar 8 - 10 meter, dengan memperhitungkan kemungkinan amplitudo curah hujan pada peristiwa anomali cuaca ekstrim. Ketika skenario itu terjadi, pilihannya hanya dua, membiarkan saja air naik melewati batas maksimum ketinggian tanggul dengan risiko bendungan jebol, atau membuka sebagian pintu air secara berkala untuk mengurangi ketinggian air waduk. Pilihan pertama tidak dipilih karena akibatnya tidak terbayangkan. Pilihan kedua walaupun pahit, masih lebih baik dari yang pertama ( pilihan buruk dari yang terburuk ). Volume minimal air yang dibuang sangat besar mencapai debit 300 m3 per detik. Harap dicatat tidak ada satupun sungai di Sulawesi yang dapat menampung gelontoran air sebesar itu. Akibatnya sudah dipastikan, Sulawesi Selatan dilanda banjir besar. 

Pada kasus pembangunan PLTA Asahan yang memanfaatkan air Danau Toba, kesalahan awal adalah luputnya variabel laju pertumbuhan penduduk dalam pembuatan modelnya. Laju pertumbuhan penduduk telah menyebabkan perubahan penggunaan lahan di Daerah Tangkapan Air ( DTA ) dari hutan menjadi ladang, kebun dan pemukiman. Akibatnya luas DTA berkurang secara signifikan dan hal itu menyebabkan permukaan air danau Toba dari semula 906 m dan didesain menjadi 904 m dari permukaan laut ( dpl ), kemudian terus turun menjadi 900 meter. Turunnya air danau sampai 4 meter dari batas ketinggian ideal, menyebabkan turbin air yang bekera hanya 1 dari 4 turbin. Untuk memulihkan pasokan listrik, kondisi hutan di DTA harus diperbaiki. Melalui upaya reboisasi, hutan di DTA danau Toba secara perlahan lahan mulai menunjukkan hasil. Ketinggian air danau Toba mulai naik kembali. Pada titik ini timbul masalah baru. Selama masa surut air danau Toba, tanah yang muncul dari bawah air sudah diokupasi dan dibudidayakan menjadi kebun, bangunan. Tidak mudah menyelesaikan sengketa tanah yang  sudah bersertifikat. Bahkan terminal penyeberangan Ajibata di Parapat dulunya adalah perairan danau. 

Masalah kedua dengan naiknya permukaan air danau Toba adalah ketika pabrik peleburan aluminium di Kuala Tanjung kekurangan pasokan listrik, meminta pintu air  regulating dam di Siruar, Porsea dibuka. Air yang digelontorkan mencapai debit 110 m3 per detik. Debit air sebesar itu tidak dapat ditampung oleh badan air sungai Asahan. Kondisi itu diperburuk lagi dengan kenyataan sudah banyak terjadi perubahan penggunaan lahan di sepanjang Daerah Aliran Sungai ( DAS ) Asahan yang melintasi kabupaten Kabupaten  Simalungun,  Asahan, kota Tanjung Balai. Daerah yang dulunya hutan, sawah atau kebun sudah berubah jadi, pemukiman. Kemampuan DAS Asahan untuk menyerap air sudah jauh berkurang, akibatnya sudah dapat dipastikan, banjir di Asahan dan Tanjung Balai. Untuk mengatasi banjir pintu air di Siruar harus ditutup atau di buka sedikit saja, dengan konsekuensi pasokan listrik berkurang. Situasinya jadi serba salah, maju kena - mundur kena. Apapun pilihan yang diambil, sama pahitnya. 

Kasus ketiga yang diangkat sebagai bahan perbincangan adalah reklamasi pantai utara Kabupaten Tangerang. Isu pagar laut merupakan upaya tahap awal untuk kegiatan reklamasi pantai. Tujuan reklamasi adalah untuk mendapat tambahan luas daratan di daerah yang punya nilai strategis dan nilai ekonomi yang tinggi. Itu sebabnya lokasi reklamasi pasti berada dekat dengan pusat pertumbuhan. Tidak semua wilayah pantai memenuhi persyaratan itu. Lokasi proyek properti Pantai Indah Kapuk diapit oleh kota megapolitan Jakarta di sebelah timur dan Bandara Internasional Sukarno Hatta di sebelah barat dan daerah hinterland di sebelah selatan. Di sebelah utara adalah perairan lalu lintas pelayaran yang ramai menuju pelabuhan laut terbesar di Indonesia, Tanjung Priok, dan lokasi wisata pantai berskala besar, Taman Impian Jaya Ancol. Pertanyaan yang sering diajukan adalah apakah reklamasi pantai dilarang atau  dibolehkan?. Pada prinsipnya reklamasi boleh dilakukan jika persyaratannya dipenuhi. Persyaratan itu meliputi persyaratan ciri karaktetistik lokasi, metode teknik rekayasa yang digunakan. Masalahnya, proyek reklamasi atau proyek apa saja di Republik, sering mengabaikan persyaratan. Akibatnya hampir  semua proyek menimbulkan masalah berkepanjangan. 

Di pesisir teluk Jakarta berdiri fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Uap ( PLTU ) Muara Karang. PLTU Muara Karang menggunakan air laut teluk Jakarta sebagai air baku untuk mendinginkan mesin. Setelah dipakai, air itu dilepas lagi ke teluk Jakarta sembari menyedot air baru yang masih segar. Dengan adanya reklamasi di Pantai Indah Kapuk,  arus yang datang dari arah timur menuju ke arah selat Sunda terhalang, akibatnya air berbelok kembali ke arah timur. Demikian juga arus yang datang dari arah barat menuju ke arah timur, terhalang dan berbalik kembali ke arah barat. Akibatnya sirkulasi air di perairan teluk Jakarta tidak berjalan lancar. Konsekuensinya temperatur air buangan dari PLTU Muara Karang sulit segera turun, menyebabkan banyak biota air mati. Ketika mesin pompa menyedot air laut untuk pendingin mesin yang disedot bukan air segar, melainkan air hangat. Mesin PLTU mengalami over heat dan kerusakan mesin hanya tinggal menunggu waktu. Dengan rusaknya mesin PLTU Muara Karang, pasokan listrik untuk sebagian kota Jakarta terganggu. Sementara wilayah yang dilayani termasuk daerah dimana terdapat banyak instalasi dan institusi vital, yaitu Monas, Menteng. Kebutuhan listrik dari banyak Kementerian, istana presiden stasiun kereta api terbesar di Indonesia Gambir dipasok dari PLTU Muara Karang. Dampak lain dari reklamasi pantai Tanggerang adalah banjir yang melanda ruas jalan tol Sedyatmo yang nenghubungkan Bandara Sukarno Hatta dengan Jakarta. Sementara Bandara tersebut adalah pintu masuk utama ke Republik.  Jika di pintu gerbang masuk, para tamu sudah dihadang oleh banjir , citra bangsa akan merosot di dunia internasional. Dampak seperti ini selama ini luput dari pembahasan para pakar di berbagai media. Pertanyaan berikutnya apakah ada solusi praktis untuk mengatasi masalah itu?. Jawabannya jelas ada. Penulis ibarat dokter yang mendiagnosa penyakit seorang pasien, pasti sudah tahu langkah terapi dan pengobatannya. Semua itu akan diberikan hanya kepada pihak yang paling punya kewenangan eksekusi. 

Epilog

Alam semesta merupakan sistem terbuka yang paling rumit dan senantiasa mengupayakan terbentuknya keseimbangan dinamis. Perubahan yang terjadi secara alamiah seringkali tidak sesuai bahkan bertentangan dengan keinginan dan kepentingan manusia.  Manusia berusaha membelokkan arah perubahan itu agar sesuai dengan kehendaknya. Pada titik inilah sering terjadi masalah yang disebabkan terutama karena dangkalnya pemahaman manusia terhadap kerumitan sistem alam semesta. Kondisi ini diperburuk oleh sikap arogan manusia yang selalu merasa mampu mengendalikan alam, sementara dia malas belajar. Di dunia ilmu tidak ada kata final. Apa yang dikatakan hari ini masih dapat direvisi, bahkan dirombak di masa depan. Kata kuncinya adalah belajar tanpa henti. Ketika manusia mulai campur tangan terhadap perubahan di alam, ketahuilah bahwa dia mulai mengutak atik alam dan mengubah keseimbangan di alam. Ketika dia mulai mengubah keseimbangan alam maka DIA HARUS segera merumuskan bentuk tatanan baru berikut perangkat dan aturan main baru yang berlaku di dalam bentuk keseimbangan baru. Tanpa melakukan itu maka bersiap siaplah menuai bencana beruntun yang menimbulkan banjir air mata, darah dan kepedihan berkepanjangan. Tanpa campur tangan atau dengan campur tangan manusia, alam senantiasa menemukan jalannya sendiri.