Ilmu dan Teknologi Bagi Manusia dan Lingkungan

  • 9 min read
  • Apr 23, 2020
dampak ilmu dan teknologi

1. Ilmu dan Teknologi

Populasi manusia terus bertambah, berbeda dengan makhluk yang beberapa jenis di antaranya sudah dan hampir punah. Hal itu terjadi karena manusia mempunyai kelebihan dibanding makhluk lain tersebut. Pertambahan populasi manusia sangat berpengaruh dalam perkembangan ilmu dan teknologi.

Berbagai hal yang memungkinkan populasi manusia terus meningkat adalah bahwa :

  • Manusia mempunyai kemampuan berpikir, dan dengan akal pikirannya selalu berusaha menciptakan sesuatu yang dapat digunakan untuk mempertahankan hidupnya.
  • Manusia mempunyai kemampuan untuk berusaha agar dapat hidup lebih baik.
  • Lingkungan yang tidak sesuai dapat diatasi oleh manusia.
  • Manusia dapat belajar dan dapat menyampaikan pelajarannya tersebut kepada keturunannya.
  • Manusia mempunyai kemampuan untuk melihat masa depan.

Teknologi dan ilmu pengetahuan diciptakan dan dikembangkan oleh manusia dengan menggunakan akal pikiran yang dimilikinya. Ilmu adalah himpunan fakta serta aturan yang menyatakan hubungan antara satu dengan lainnya.

Fakta-fakta tersebut disusun secara sistematis serta dinyatakan dengan bahasa yang tepat dan pasti. Sehingga mudah dicari kembali dan dimengerti untuk komunikasi.

Sedangkan teknologi adalah penerapan praktis dari ilmu. Ilmu dan teknologi saling membutuhkan. Tanpa ilmu tidak ada penerapan baru untuk teknologi dan tanpa teknologi tidak ada yang akan menikmati penemuan ilmu.

2. Manfaat Ilmu dan Teknologi Bagi Kemajuan

Manusia dapat menciptakan perlengkapan dan alat-alat yang canggih untuk berbagai kegiatan karena berkat kemajuan ilmu dan teknologi. Sehingga dalam kegiatan hidupnya tersedia berbagai kemudahan. Serta memungkinkan kegiatan manusia dapat menjadi lebih efektif dan lebih efisien.

Hasil yang dapat dimanfaatkan dalam segala bidang dari ilmu dan teknologi adalah dengan munculnya berbagai industri, antara lain :

a) Dalam bidang pertanian, peternakan dan perikanan
  • Dapat menciptakan alat pertanian yang maju seperti alat pengolah hasil pertanian, alat penanam dan pemotong, alat penyemprot hama dan traktor. Dengan alat-alat tersebut diharapkan manusia dapat menggunakan waktu dan tenaga dengan lebih efektif dan efisien.
  • Produksi pupuk buatan dapat membantu menyuburkan tanah, demikian juga produksi pestisida dapat memungkinkan pemberantasan hama lebih berhasil. Sehingga produksi pangan dapat ditingkatkan.
  • Teknik-teknik pemuliaan dapat meningkatkan produksi pangan. Dapat ditemukannya bibit unggul dengan teknik pemuliaan yang semakin canggih. Seperti kelapa hibrida, ayam broiler, ayam ras, sapi perah, jenis padi VUTW (Varietas Unggul Tahan Wereng), dan jenis-jenis unggul lainnya.
  • Teknik mutasi buatan dapat menghasilkan buah-buahan yang besar serta tidak berbiji.
  • Teknologi pengolahan pasca panen seperti pengalengan ikan, buah-buahan, daging dan teknik pengolahan lainnya.
  • Budidaya hewan dapat meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan manusia.
b) Dalam bidang kedokteran dan kesehatan

Dengan berhasilnya manusia menciptakan alat-alat operasi mutakhir, bermacam-macam obat, penggunaan benda radioaktif untuk pengobatan dan mendiagnosis berbagai penyakit. Bermacam-macam penyakit dapat dengan mudah disembuhkan.

Sehingga dapat menurunkan angka kematian atau mortalitas. Contoh obat yang mengandung unsur radioaktif adalah isoniazid yang mengandung C radioaktif, sangat efektif untuk menyembuhkan penyakit TBC.

c) Dalam bidang telekomunikasi

Manusia telah dapat membuat televisi, radio, telepon yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan cepat. Dalam waktu yang singkat manusia dapat memperoleh informasi dari daerah yang sangat jauh sehingga penggunaan waktu sangat efisien.

d) Dalam bidang pertahanan dan keamanan

Manusia dapat mempertahankan keamanan wilayah dengan baik karena manusia mampu menciptakan persenjataan atau alat yang canggih. Sayangnya senjata itu digunakan secara semena-mena sehingga dapat mendatangkan bencana yang mengerikan. Misalnya peledakan bom atom, pemakaian senjata nuklir, dan lain sebagainya.

3. Dampak Negatif Kemajuan Ilmu dan Teknologi

Sisi lain dari perkembangan teknologi adalah timbulnya pencemaran terhadap lingkungan. Adanya bahan polusi atau polutan dapat merusak lingkungan. Tetapi sebenarnya dalam jumlah yang tidak berlebihan, lingkungan dapat mengadakan pemurnian sendiri terhadap zat pencemar.

Timbulnya pencemaran tentu saja erat kaitannya atau disebabkan oleh berbagai aktivitas manusia, diantaranya :

  • Kegiatan-kegiatan industri dalam bentuk limbah. Buangan zat-zat berbahaya seperti zat radioaktif, buangan air panas (thermal water waste) dan logam-logam berat. Juga dalam bentuk kepulan asap (smog), kebisingan (polusi suara), dan lain-lain.
  • Kegiatan pertambangan, yaitu berupa terjadinya pencemaran buangan-buangan penambangan, kerusakan instalasi, kebocoran, rusaknya lahan-lahan bekas dan pencemaran udara.
  • Kegiatan transportal, berupa kepulan asap, naiknya suhu udara kota dan kebisingan dari kendaraan bermotor. Serta tumpahan-tumpahan bahan bakar terutama minyak bumi dari kapal-kapal tanker dan lain-lain.
  • Kegiatan pertanian, terutama akibat dari residu pemakaian zat-zat kimia yang memberantas binatang atau tumbuh pengganggu. Seperti insektisida, pestisida, herbisida atau fungisida. Demikian pula pemakaian pupuk anorganik dan lain-lain.

Suatu zat disebut polutan apabila :

  • Kadarnya melebihi batas kadar normal.
  • Berada pada tempat yang tidak semestinya.
  • Berada pada waktu yang tidak tepat.

Sifat-sifat polutan bervariasi, antara lain :

  • Merusak untuk sementara dan tidak merusak lagi setelah bereaksi dengan zat lingkungannya.
  • Merusak setelah jangka waktu tertentu. Misalnya DDT dan Pb. Dalam kadar yang sangat rendah tidak mematikan manusia. Bila zat ini tertimbun dalam lemak dan jumlahnya telah melebihi batas normal akan menimbulkan kerusakan jaringan.

Pencemaran lingkungan dapat berupa pencemaran air dan tanah, pencemaran udara, pencemaran suara, dan pencemaran benda-benda radioaktif.

3.1 Pencemaran Air dan Tanah

  • Zat-zat kimia seperti pestisida, limbah industri, pupuk buatan, dan deterjen dapat berakibat buruk terhadap tanaman dan tumbuhan serta organisme lainnya.
  • Sampah plastik. Apabila mencemari tanah, plastik tidak dapat hancur sehingga menurunkan porositas tanah.
  • Zat-zat limbah industri seperti Cu, Hg, Pb dan Zn dapat memasuki organisme yang hidup di air. Melalui rantai makanan, zat tersebut akan berpindah dari organisme yang satu ke organisme lainnya. Akhirnya zat ini akan terakumulasi pada konsumen yang menduduki piramida makanan paling atas. Pada dosis tertentu zat itu akan menjadi racun serta dapat menimbulkan berbagai penyakit.
  • Berbagai sampah organik yang dibuang ke sungai, kolam atau parit akan mengalami pembusukan. Oksigen (O2) banyak diperlukan oleh bakteri pembusuk untuk melakukan proses pembusukan. Hal ini menyebabkan kadar O2 air berkurang. Sehingga hewan-hewan seperti ikan dan udang tidak dapat hidup di perairan tersebut.
pencemaran air dan tanah akibat dampak ilmu dan teknologi
Gambar pencemaran air dan tanah
  • Terjadinya pembusukan yang berlebihan di perairan akan menyebabkan terjadinya penimbunan senyawa seperti nitrat (NO3) secara berlebihan. Dan ditambah lagi oleh penimbunan sisa-sisa pupuk dari daerah pertanian dapat menyebabkan terjadinya eutrofikasi atau pertumbuhan yang hebat. Akibat eutrofikasi, beberapa jenis tumbuhan tertentu seperti alga dan eceng gondok akan tumbuh subur dan menutup permukaan danau. Sehingga cahaya matahari tidak dapat menembus sampai ke bawah permukaan air. Dengan demikian tumbuhan yang ada di bawah permukaan tidak dapat berfotosintesis. Akibatnya produksi oksigen berkurang, ikan serta hewan lainnya tidak dapat hidup di tempat tersebut.
DDT (Dichloro Diphenyl Trichlorethane)

DDT merupakan insektisida yang dahulu banyak digunakan petani untuk pemberantasan hama tanaman dan serangga penyebar penyakit lainnya.

Sifat-sifat DDT antara lain :

  • Bila masuk ke dalam tubuh organisme tidak dapat diuraikan (nonbiodegradable).
  • Larut dalam lemak dan dapat pindah ke organisme lainnya melalui aliran materi dalam rantai makanan.
  • Dapat merusak jaringan.
  • Bila masuk ke tubuh burung dapat menghambat proses pengapuran cangkang telur.
  • Dapat menimbulkan kelelahan dan kejang-kejang otot.

Bila dalam ekosistem perairan terjadi pencemaran DDT. Maka akar terjadi rantai aliran DDT sebagai berikut :

ddt pengaruh dampak negatif ilmu dan teknologi
Gambar DDT yang terkonsentrasi meningkat 10 juta kali pada suatu rantai makanan
  • DDT akan diserap plankton. Kadar DDT dalam tubuh Plankton akan lebih tinggi dari air.
  • Bila plankton dimakan ikan kecil, DDT akan masuk ke tubuh ikan. Kadar DDT dalam tubuh ikan akan lebih tinggi daripada kadar DDT dalam plankton.
  • Bila ikan kecil dimakan ikan besar. Maka kadar DDT dalam tubuh ikan besar akan lebih besar dari dalam tubuh ikan kecil.

Jadi di dalam ekosistem air yang tercemar DDT akan terjadi pemusatan kadar DDT yang dikenal dengan biological magnification.

3.2 Pencemaran Udara

Pencemaran udara terutama disebabkan oleh pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna dari pabrik, minyak bumi, batu bara, dan lain sebagainya. Asap rokok juga merupakan polutan, baik bagi si perokok sendiri maupun orang-orang di sekitarnya.

Gas-gas yang merupakan pencemar udara adalah CO, CO2 , NO, NO2, SO dan SO2. Kadar polutan tersebut di udara dinyatakan dalam ppm (part per million) yaitu jumlah cm3 polutan per m3 udara. Polutan itu dapat berbentuk partikel, cairan ataupun gas. Gas-gas polutan seperti tersebut di atas dapat merusak atau mengganggu kesehatan manusia.

a) CO (karbon monoksida)

Karbon monoksida dikenal sebagai gas pembunuh. Gas ini mempunyai daya ikat yang jauh lebih tinggi terhadap hemoglobin daripada hemoglobin terhadap O2. Sehingga mengganggu pengikatan O2 oleh darah. Bila 70-80% Hb dalam darah mengikat CO menjadi HbCO, akan dapat menyebabkan kematian.

b) CO2 (karbon dioksida)

Zat ini bersama mikroorganisme, debu dan titik-titik air akan berkondensasi membentuk awan. Awan mempunyai sifat dapat ditembus oleh sinar matahari, tetapi tidak dapat ditembus oleh energi panas. Sehingga suhu udara yang berada di dekat permukaan bumi akan meningkat.

Kadar CO2 di udara akan memberi pengaruh baik terhadap tumbuhan. Tetapi bila lebih dari itu akan memberi pengaruh merusak terhadap hewan.

c) SO, SO2, NO dan NO2

Gas tersebut dapat menimbulkan gangguan pada sistem saluran pernapasan. Sedangkan mineral NO3 bila masuk ke ekosistem tanah dan air akan menyebabkan eutrofikasi.

Gas-gas tersebut dapat membentuk zat asam karena dapat berkondensasi dengan titik-titik air dan partikel-partikel lainnya. Bila turun bersama air hujan maka terjadilah hujan asam.

proses hujan asam
Gambar proses terjadinya hujan asam

Hujan asam yang mencemari udara dapat membahayakan manusia. Banyak terjadi di kota-kota besar di mana banyak terdapat industri.

Dari uraian di atas jelaslah betapa berbahaya gas-gas tersebut bagi kesehatan manusia. Pada gambar di bawah diperlihatkan berbagai efek polusi udara yang mungkin terjadi pada manusia. Mulai dari pusing sampai terjadinya kanker darah.

efek polusi udara bagi kesehatan
Gambar efek dari polusi udara bagi kesahatan

3.3 Polusi Suara

Penyebab polusi suara adalah suara bising yang terus menerus. Satuan kekuatan suara adalah desibel (dB). Berikut contoh dari nilai kebisingan suara yang sering terjadi :

  • Percakapan normal = 40 dB
  • Keributan = 80 dB
  • Suara kereta api = 95 dB
  • Mesin motor 5 PK = 105 dB
  • Petir = 120 dB
  • Pesawat jet lepas landas = 150 dB

Suara berkekuatan 80 dB sudah menimbulkan gangguan. Gangguan yang timbul terutama pada sistem pendengaran yang selanjutnya dapat mempengaruhi juga sistem lainnya. Seperti perubahan tekanan darah, perubahan denyut nadi, kontraksi perut, gangguan jantung, stress dan lain-lain.

tingkat kebisingan dalam desibel
Gambar tingkat kebisingan dalam desibel

3.4 Pencemaran Benda-Benda Radioaktif

Penyebab pencemaran benda radioaktif adalah debu-debu radioaktif yang berasal dari bom nuklir serta reaktor-reaktor atom. Bahaya yang ditimbulkan adalah radiasi yang ditimbulkan oleh sinar alfa (α), sinar beta (β) dan sinar gamma (γ). Serta partikel-partikel neutron lainnya hasil pembelahan inti.

Zat radio aktif yang sering ditemukan adalah 90 Br dan 131 J. Efek yang ditimbulkan zat radioaktif adalah terjadinya perubahan struktur zat beserta pola reaksi kimianya sehingga merusakkan sel tubuh. Bila hal ini terjadi pada gen maka akan menyebabkan terjadinya mutasi gen. Bila mutasi terjadi pada sel tubuh terkadang mampu menyebabkan terjadinya kanker.

Kerugian lain dari kemajuan ilmu dan teknologi tidak semuanya bersifat material. Banyak efek negatif dari perkembangan ilmu dan teknologi yang menimbulkan ekses susila pada masyarakat. Seperti penemuan TV, video, smartphone dan lain-lain.

Dengan semakin banyaknya jenis polutan akan semakin beranekaragam pula bahaya yang ditimbulkannya. Bencana polusi dapat dibagi atas empat kategori sebagai berikut :

  • Efek langsung mengganggu kesehatan manusia. Misalnya peracunan paru-paru lewat polusi udara.
  • Efek tidak langsung pada manusia. Misalnya efek korosif dari polusi udara atas gedung-gedung dan jembatan.
  • Efek langsung yang mengancam kualitas kehidupan manusia. Seperti timbunan pupuk kandang dan selokan mampet.
  • Efek tidak langsung terhadap masyarakat. Misalnya pembinasaan rumput-rumput dengan beternak liar, usaha pertambangan minyak bumi di wilayah lepas pantai. Serta penebangan hutan semena-mena untuk ekspor kayu dan lain sebagainya.
dampak dari ilmu dan teknologi
Gambar dampak dari perkembangan ilmu dan teknologi

4. Manfaat Ilmu dan Teknologi Bagi Penelitian Ruang Angkasa

Perkembangan ilmu dan teknologi telah memungkinkan manusia untuk mengadakan penelitian ruang angkasa. Termasuk kemungkinan adanya bentuk kehidupan selain yang kita kenal di bumi. Ilmu yang mempelajari kemungkinan adanya bentuk kehidupan di planet luar bumi disebut eksobiologi.

Sejauh ini penelitian ruang angkasa bagi kehidupan lain di luar bumi memang belum terungkap. Namun usaha penelitian terus dilakukan terutama oleh negara-negara adikuasa. Faktor-faktor yang mendorong manusia untuk melakukan penelitian ruang angkasa adalah :

  • Naluri manusia untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Penelitian ruang angkasa dimaksudkan untuk mencari kemungkinan adanya sumber daya alam di luar bumi.
  • Menambah pengetahuan tentang planet-planet, serta benda-benda angkasa lainnya.
  • Untuk keperluan perang. Hal ini dilandasi adanya pandangan bahwa siapa yang menguasai angkasa maka akan mampu menguasai bumi.
  • Untuk penempatan satelit-satelit.

4.1 Atmosfer

Lapisan udara atau atmosfer yang menyelimuti bumi ini terdiri atas beberapa lapis, yaitu :

  • Trofosfer, yaitu lapisan terbawah dari atmosfer. Tinggi rata-rata mencapai 12 km di atas permukaan laut. Untuk di daerah tropis dapat mencapai 20 km. Bagian dari trofosfer yang merupakan peralihan ke stratosfer disebut tropopause.
  • Stratosfer, yaitu lapisan udara di atas trofosfer. Ketinggian rata-ratanya yaitu 12 km atau 20-80 km.
  • Mesosfer, yaitu lapisan udara di atas stratosfer. Memiliki ketinggian rata-rata yaitu 50-85 km.
  • Thermosfer, yaitu lapisan di atas stratosfer. Ketinggian rata-rata antara 85-500 km dan merupakan lapisan yang panas mencapai 1500°C. Karena molekul oksigen menyerap radiasi dari matahari.
  • Ionosfer, yaitu lapisan atmosfer di atas stratosfer. Dengan ketinggian rata-rata 80-800 km di atas permukaan laut. Posisi lapisan ini bertumpuk di mesosfer, thermosfer dan dissiparisfer. Atom-atom di udara pada lapisan ini terionisasi oleh sinar ultraviolet dari matahari. Dan lapisan ini memegang peranan penting dalam komunikasi radio.
  • Dissiparisfer atau eksosfer, yaitu lapisan atmosfer yang teratas. Terdapat di sebelah atas lapisan ionosfer dengan ketinggian rata-rata 800-1000 km dari permukaan laut. Lapisan ini disebut juga lapisan ambang ruang angkasa. Lapisan di sebelah luar dissiparisfer inilah yang disebut ruang angkasa.
lapisan atmosfer
Gambar lapisan atmosfer pada bumi

Atmosfer biasanya dibagi atas lapisan-lapisan trofosfer, stratosfer, mesosfer, thermosfer, ionosfer dan eksosfer. Lapisan tropopause terletak di perbatasan antara trofosfer dan stratosfer.

Setiap lapisan mempunyai altituda, tekanan dan temperatur yang berbeda-beda. Ketiga hal ini dan beberapa hal lainnya sangat penting dipertimbangkan dalam operasi penerbangan luar angkasa.

4.2 Satelit

Sampai saat ini sudah beberapa negara yang terus aktif mengadakan penelitian tentang ruang angkasa, antara lain dengan mengorbitkan satelit-satelit. Pengorbitan berbagai satelit telah memberikan sumbangan yang besar kepada ilmu pengetahuan, antara lain :

  • Informasi tentang keadaan ruang angkasa.
  • Observasi bumi. Penemuan yang sangat menakjubkan adalah diungkapkannya oleh satelit-satelit tak berawak. Zona radiasi yang amat luas yang mengelilingi bumi di atas daerah equator. Dengan satelit observasi bumi ini dapat diketahui pula daerah-daerah yang merupakan sumber mineral, tambang minyak bumi. Dan untuk mengembangkan sistem dini bahaya gempa bumi.
  • Observasi matahari. Satelit observasi matahari seperti Helios dan Solar Max dapat mempelajari pengaruh fisika dari jilatan api matahari dan efeknya terhadap bumi. Serta pengaruh matahari terhadap formasi dan perusakan ozon di atmosfer bumi bagian atas.
satelit observasi matahari solar max
Gambar satelit observasi matahari Solar Max
  • Satelit cuaca. Satelit ini memberikan keuntungan dengan menunjukkan formasi awan yang tersebar di atas permukaan bumi. Pengambilan gambarnya dilakukan oleh kamera televisi dan disiarkan ke bumi melalui telemeter. Amerika Serikat memiliki 20 satelit cuaca, antara lain Tiros 1 (1-4-1960), Nimbus 1 (28-8-1964), Goes 1 dan lain-lain.
  • Satkom atau Satelit komunikasi. Satelit ini berfungsi untuk pelayanan TV, radio dan telepon ke sebagian besar daerah-daerah di bumi.
  • Satelit navigasi. Peluncuran satelit ini dimaksudkan untuk berperan sebagai alat penolong yang berguna untuk navigasi. Apabila kapal di permukaan laut menemui kesulitan di daerah bercuaca buruk atau kesulitan dalam penglihatan.
  • Satelit biologi (biosatelit). Program ini direncanakan untuk menguji coba reaksi berbagai macam organisme dalam perjalanan ruang angkasa. Termasuk di antaranya pengaruh tanpa gaya berat, radiasi dan tidak adanya daur siang dan malam.
  • Satelit militer. Berfungsi untuk menyampaikan informasi bagi kepentingan militer. Misalnya untuk mengetahui pabrik amunisi, pangkalan militer, dan tempat peluncuran peluru kendali dari musuh. Satelit ini sering disebut mata-mata di angkasa (satelit mata-mata).

4.3 Penerbangan Luar Angkasa

Penerbangan ke ruang angkasa tak berawak ternyata berhasil dengan baik. Keberhasilan inilah yang selanjutnya mendorong manusia untuk mengadakan penerbangan berawak ke ruang angkasa. Beberapa rintangan yang harus diatasi dalam penerbangan ruang angkasa berawak, antara lain adalah :

  • Laju kecepatan yang tinggi dan keadaan tanpa berat.
  • Efek radiasi sinar matahari.
  • Tabrakan dengan meteorit.
  • Masuk kembali ke atmosfer bumi.
  • Masalah lain yang menyangkut persyaratan hidup bagi awak (penerbang). Seperti pemenuhan kebutuhan oksigen, mengatasi CO2 dan uap air hasil pernafasan, metode yang efektif untuk persediaan makanan dan minuman. Serta cara memelihara suhu badan agar tahan lama di dalam pesawat ruang angkasa.