BAGIKAN
Keith Hardy/Unsplash

Meskipun benda mati, sepertinya butiran-butiran pasir dapat saling berbisik satu sama lain. Sebuah tim dari Universitas Cambridge telah menemukan bahwa ketika bergerak, bukit pasir berinteraksi dengan dan mengusir bukit pasir yang berada di hilirnya.

Para peneliti mengamati bahwa dua buah bukit pasir identik yang pada awalnya saling berdekatan akan semakin menjauh seiring waktu. Interaksi ini dikendalikan oleh pusaran turbulen dari bukit pasir di hulu, yang mendorong bukit pasir di hilir semakin menjauh. Hasilnya, yang dilaporkan dalam jurnal Physical Review Letters, adalah kunci untuk studi terhadap migrasi bukit pasir dalam jangka waktu yang panjang. Karena, pergerakan seperti ini bisa mengancam saluran pelayaran, meningkatkan penggurunan (desertifikasi), dan dapat mengubur infrastruktur seperti jalan raya.

Ketika bukit pasir terkena hembusan angin atau aliran air, maka akan terbentuk sebuah bukit pasir dan mulai bergerak ke hilir bersama aliran yang membawanya. Bukit pasir, baik di gurun, di dasar sungai atau dasar laut, jarang ditemukan sendirian. Biasanya, muncul dalam sebuah kelompok besar yang membentuk suatu pola mencolok yang dikenal dengan padang pasir.


Sudah banyak diketahui bahwa bukit pasir rajin bermigrasi. Secara umum, kecepatan bukit pasir terbalik dengan ukurannya: bukit pasir yang lebih kecil bergerak lebih cepat dan bukit pasir yang lebih besar bergerak lebih lambat. Apa yang belum dipahami adalah jika dan bagaimana bukit pasir dalam suatu padang pasir saling berinteraksi satu sama lainnya.

“Ada teori yang berbeda tentang interaksi pada bukit pasir: yang pertama adalah, bahwa bukit pasir yang ukurannya berbeda akan saling bertabrakan, dan terus saling bertabrakan, sampai membentuk sebuah bukit pasir raksasa, meskipun fenomena ini belum diamati di alam,” kata Karol Bacik penulis utama makalah ini. “Teori lainnya adalah bahwa bukit pasir mungkin bertabrakan dan bertukar massa, semacam bola bilyar yang saling memantul, sampai ukurannya sama dan bergerak dengan kecepatan yang sama, tetapi kita perlu memvalidasi teori-teori ini secara eksperimental.”

Sekarang, Bacik dan rekan-rekannya di Cambridge telah menunjukkan hasil yang mempertanyakan penjelasan ini. “Kami telah menemukan fisika yang belum menjadi bagian dari model sebelumnya,” kata Dr. Nathalie Vriend, yang memimpin penelitian.


Vriend dan anggota labnya merancang dan membangun sebuah fasilitas eksperimental unik yang memungkinkan mereka untuk mengamati perilaku bukit pasir dalam jangka waktu yang lama. Para peneliti Cambridge telah membangun sebuah tangki air yang dapat berputar sehingga gundukan pasir yang berada di dalamnya dapat diamati selama berjam-jam. Dengan kamera berkecepatan tinggi memungkinkan mereka untuk melacak aliran partikel pada setiap gundukan pasir.

Bacik awalnya tidak bermaksud untuk mempelajari interaksi antara dua bukit pasir: “Awalnya, saya menempatkan beberapa gundukan pasir di tangki hanya untuk mempercepat pengumpulan data, tetapi kami tidak menyangka untuk melihat bagaimana bukit pasir mulai berinteraksi satu sama lain,” katanya.

Kedua bukit pasir dimulai dengan volume yang sama dan dalam bentuk yang sama. Ketika tangki berputar, aliran air bergerak melintasi dua buah gundukan pasir, keduanya mulai bergerak. “Karena kita tahu bahwa kecepatan gundukan pasir tergantung pada ketinggiannya, kami menyangka bahwa kedua bukit pasir itu akan bergerak dengan kecepatan yang sama,” kata Vriend, “Namun, itu bukan yang telah kami amati.”

Awalnya, gundukan pasir di bagian depan bergerak lebih cepat daripada gundukan yang di belakang, tetapi ketika percobaan berlanjut, gundukan depan mulai melambat, sampai dua bukit pasir bergerak pada kecepatan yang hampir sama.

Yang paling utama, pola aliran yang melintasi dua bukit pasir diamati berbeda: alirannya dibelokkan oleh gundukan di depan, menghasilkan ‘putaran’ pada gundukan di belakangnya dan mendorongnya menjauh. “Gundukan depan menghasilkan pola turbulensi yang kita lihat di gundukan belakang,” kata Vriend. “Struktur aliran di belakang gundukan depan, seperti air baling-baling di belakang perahu, dan memengaruhi sifat-sifat gundukan berikutnya.”

Ketika percobaan terus berlanjut, kedua gundukan pasir semakin berjauhan, sampai keduanya membentuk keseimbangan pada sisi yang berlawanan dari tangki yang melingkar, terpisah hingga 180 derajat.

Langkah selanjutnya untuk penelitian ini adalah menemukan bukti kuantitatif migrasi gundukan pasir pada skala besar dan kompleks di gurun pasir, menggunakan pengamatan dan citra satelit. Dengan melacak kelompok bukit pasir dalam waktu yang lama, kita dapat mengamati apakah langkah-langkah untuk mengalihkan migrasi bukit pasir tersebut bisa efektif atau tidak.