Pengangkatan ibun

Pengangkatan ibun disebut juga longsoran beku adalah fenomena pembengkakan atau pengangkatan vertikal tanah ke arah atas yang terjadi selama kondisi pembekuan, akibat terbentuknya dan bertambahnya volume es di dalam tanah. Proses ini berlangsung ketika suhu udara turun di bawah titik beku dan menembus lapisan tanah hingga mencapai batas pembekuan (freezing front). Pada zona ini, air dalam pori-pori tanah membeku dan membentuk lensa es (ice lenses). Pertumbuhan es tersebut memerlukan pasokan air yang bergerak dari lapisan tanah di bawahnya menuju zona pembekuan melalui mekanisme kapilaritas. Tanah yang memungkinkan terjadinya pergerakan air seperti ini disebut tanah rentan beku (frost-susceptible soil), yaitu tanah dengan pori-pori cukup kecil untuk menjaga kontinuitas kapilaritas, tetapi cukup besar agar air dapat bergerak secara efektif. Proses ini menghasilkan terbentuknya es jarum (needle ice), yaitu bentuk awal dari fenomena pengangkatan ibun yang terjadi di permukaan tanah pada awal musim pembekuan. Fenomena ini berlangsung ketika suhu udara turun di bawah titik beku, tetapi front pembekuan (freezing front) belum menembus jauh ke dalam tanah. Dalam kondisi tersebut, lapisan tanah bagian atas telah membeku, sedangkan lapisan di bawahnya masih jenuh air, sehingga air dari bawah naik ke permukaan melalui aksi kapiler dan membeku membentuk kolom-kolom es tipis menyerupai jarum.

Selama pembentukan lensa es, air terus naik dan membeku pada batas pembekuan, sehingga volume es bertambah dan mendorong lapisan tanah di atasnya ke atas. Tekanan dari lensa es yang tumbuh dapat mengangkat tanah, tinnginya bergantung pada kondisi tanah, kadar air, dan suhu. Beban tanah di atasnya akan menahan pertumbuhan es ke arah vertikal, tetapi tidak mampu sepenuhnya menahan gaya ekspansi yang terjadi. Akibatnya, lensa es terbentuk di antara lapisan-lapisan tanah, dan fenomena ini menghasilkan pengangkatan yang dikenal sebagai frost heaving.

Pengaruh

Perbedaan tingkat pengangkatan tanah akibat longsoran beku, atau yang dikenal sebagai differential frost heaving, dapat menyebabkan kerusakan serius pada struktur permukaan seperti jalan raya dan pondasi bangunan. Ketika tanah membeku secara tidak merata, sebagian lapisan tanah dapat terangkat lebih tinggi dibandingkan bagian lainnya, menimbulkan tegangan yang cukup besar pada perkerasan jalan. Akibatnya, permukaan jalan dapat retak atau bergelombang, dan ketika musim semi tiba serta es mencair, air dari lensa es yang mencair mengisi celah tersebut, memperlemah lapisan tanah dan mempercepat terbentuknya lubang jalan (pothole). Fenomena ini sering menjadi salah satu penyebab utama rusaknya jalan di daerah beriklim dingin. Selain itu, pondasi bangunan juga dapat terdorong atau tergeser akibat gaya ekspansi tanah yang tidak merata. Dalam kasus fasilitas industri, seperti gudang pendingin (cold-storage buildings) dan arena es (ice rinks), kondisi serupa dapat terjadi akibat pendinginan mekanis yang menyebabkan tanah di bawah struktur mengalami pembekuan buatan. Apabila suhu di bawah lantai mencapai titik beku, tanah jenuh air dapat membentuk lensa es, yang kemudian mengangkat atau merusak lantai bangunan dari bawah.