Selasa, 24 Maret 2009

Daur Hidrologi

Halaman Depan - Pengantar - Geografi Lingkungan - Dinamika Demografi - Kesimpulan - Tentang Kami

Geografi, Geografi Lingkungan, dan Proses Hidrologis

b. Kemunduran Lingkungan Manusia

Menyimak perkembangan kehidupan masyarakat Indonesia dewasa ini, setidaknya ada tiga permasalahan pokok yang perlu menjadi fokus perhatian.

Pertama, kerusakan lingkungan hidup yang telah merambah aspek moral dan etika. Kerusakan lingkungan itu sudah demikian parah dan hebat. Kerusakan tidak hanya sebatas aspek lingkungan fisik, seperti kerusakan lahan, air, dan hutan, tetapi sudah memasuki ranah nurani yang dalam, yaitu kerusakan moral dan etika. “Berbuat kerusakan terhadap lingkungan tidak lagi merasa bersalah atau berdosa, tetapi selalu dicarikan alasan pembenaran terhadap kesalahan itu agar publik memahaminya. Menebang pohon di tengah kota/hutan, mencemari sungai/udara tidak lagi merasa bersalah, pada hal keberadaan pohon, air, dan udara itu sangat dibutuhkan untuk menjamin lingkungan agar tetap sehat bagi orang banyak.

Kedua, kemunduran kehidupan sosial yang telah menimbulkan desintegrasi sosial dalam masyarakat. Ada kesan Indonesia yang dikenal dengan masyarakat majemuk (plural society) dengan budayanya yang ramah, sopan, dan akrab telah berubah menjadi masyarakat yang “cinta kekerasan dan anarkisme”.

Keragaman agama, etnik, status sosial dan ekonomi yang telah lama bersemi seiring dengan pertumbuhan bangsa ini telah berubah sama sekali. Keragaman itu telah menjadi potensi konflik sosial yang menimbulkan desintegrasi sosial. Belakangan baru disadari bahwa ada yang salah dalam ‘idiologi' kehidupan bersama (living together) kita sebagai bangsa.

Selama ini selalu ditanamkan, bahwa masyarakat Indonesia adalah masyarakat majemuk. Pada hal dalam pandangan itu, masing-masing etnik dan budaya kelompok masyarakat merasa paling hebat sehingga tumbuh persaingan, bahkan mengarah pada etnosentris dan chauvanistis. Konflik sosial yang mengarah pada desintegrasi sosial akan selalu menjadi ancaman dalam masyarakat yang berideologi demikian. Oleh karena itu perlu segera dilakukan tranformasi dari masyarakat plural menuju masyarakat multikultural (Suparlan, 2001). Dalam masyarakat multikultural itu, perbedaan disadari dan diakui sepenuhnya, bahkan diagungkan sebagai karunia yang tak ternilai dari Tuhan. Karena itu, permasalahan tersebut harus menjadi bagian dari prinsip dasar pengembangan kurikulum berbasis kompetensi.

Ketiga, globalisasi yang menuntut kemampuan daya saing tinggi. Globalisi merupakan fenomena yang tidak dapat dielakkan. Globalisasi telah menghadirkan super power, super market, super-empower individual. Karena hal itu tidak dapat dihindari. maka strategi yang baik adalah mengelola globalisasi itu dan memperkuat akar kebangsaan sehingga memiliki daya saing tinggi diatas akar kebangsaannya (Stiglitz, 2001 dalam Sulastomo, 2002).

Mengelola globalisasi dapat dilakukan dengan kerjasama regional, seperti negara-negara di Eropa barat menyatukan dalam “the Europan Union”. Dengan kebersatuan itu kemampuannya bersaing dapat meningkat. Dalam industri pesawat terbang, kerjasama Prancis, Jerman, Spanyol, Belanda telah menjadi pesaing Amerika. Demikian juga dalam merger industri dapat meningkatkan efisiensi. Dalam konteks itu kerjasama regional ASEAN perlu diperkuat.

B. PROSES HIDROLOGI DALAM LINGKUNGAN

1. Pengertian Hidrologi

Studi tentang air dirasakan semakin penting, terutama di negara-negara berkembang yang masih masalah budaya dan teknologi dalam penelolaan air yang sesuai dengan lingkungannya. Cabang ilmu yang mempelajari tentang air tersebut adalah Hidrologi. Secara etimologi, berasal dari dua kata, yaitu hidro = air, dan logos = ilmu. Dengan demikian secara umum hidrologi dapat berarti ilmu yang mempelajari tentang air.

Konsep yang umum itu, kini telah berkembang sehingga cakupan obyek hidrologi menjadi lebih jelas. Menurut Marta dan Adidarma (1983), bahwa hidrologi adalah ilmu yang mempelajari tentang terjadinya, pergerakan dan distribusi air di bumi, baik di atas maupun dibawah permukaan bumi, tentang sifat fisik, kimia air serta reaksinya terhadap lingkungan dan hubunganya dengan kehidupan.


Gambar 2.1 Obyek Maretial Hidrologi

Berdasarkan konsep tersebut, hidrologi memiliki ruang lingkup atau cakupan yang luas. Secara substansial, cakupan bidang ilmu itu meliputi:

  1. asal mula dan proses terjadinya air
  2. pergerakan dan penyebaran air
  3. sifat-sifat air
  4. keterkaitan air dengan lingkungan dan kehidupan

Hidrologi merupakan suatu ilmu yang mengkaji tentang kehadiran dan gerakan air di alam. Studi hidrologi meliputi berbagai bentuk air serta menyangkut perubahan-perubahannya, antara lain dalam keadaan cair, padat, gas, dalam atmosfer, di atas dan di bawah permukaan tanah, distribusinya, penyebarannya, gerakannya dan lain sebagainya. Secara meteorologis, air merupakan unsur pokok paling penting dalam atmofer bumi. Air terdapat sampai pada ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter, dalam jumlah yang kisarannya mulai dari nol di atas beberapa gunung serta gurun sampai empat persen di atas samudera dan laut. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau mengembun) menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm.

2. Siklus Hidrologi

Akibat panas yang bersumber pada matahari, maka terjadilah:

  1. Evaporasi yaitu penguapan pada permukaan air terbuka (open water) dan permukaan tanah.
  2. Transpirasi yaitu penguapan dari permukaan tanaman.

Gambar 2.2. Siklus Hidrologi

Uap air hasil penguapan ini pada ketinggian tertentu akan menjadi awan, kemudian beberapa sebab awan akan berkondensasi menjadi presipitasi (presipitasi = yang diendapkan atau dijatuhkan), bisa dalam bentuk salju, hujan es, hujan, dan embun. Air hujan yang jatuh kadang-kadang tertahan oleh tajuk (ujung-ujung daun), oleh daunnya sendiri atau oleh bangunan dan sebagainya. Hal ini diberi istilah intersepsi. Besarnya intersepsi pada tanaman, tergantung dari jenis tanaman, tingkat pertumbuhan, tetapi biasanya berkisar 1 mm pada hujan-hujan pertama. Kemudian sekitar 20% pada hujan-hujan berikutnya.

Air hujan yang mencapai tanah, sebagian berinfiltrasi (menembus permukaan tanah), sebagian lagi menjadi aliran air di atas permukaan (over land flor) kemudian terkumpul pada saluran. Aliran air ini disebut surface run off.

Hasil infiltrasi sebagian besar menjadi aliran air bawah permukaan (interflow/sub surface flor/through flor). Dan sebagian lagi akan mebasahi tanah. Air yang menjadi bagian dari tanah dan berada dalam pori-pori tanah disebut air soil.

Apabila kapasitas kebasahan tanah/soil moisture ini terlampaui, maka kelebihan airnya akan berperkolasi (mengalir vertical) mencapai air tanah. Aliran air tanah (ground water flow) akan menjadi sesuai dengan hokum-hukum fisika. Air yang mengalir itu pada suatu situasi dan kondisi tertentu akan mencapai danau, sungai, laut menjadi depression storage (simpanan air yang disebabkan oleh kubangan/cekungan), saluran dan sebagainya, mencari tempat lebih rendah.

Sirkulasi air yang berpola siklus itu tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi, dan transpirasi.Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

(1) Evaporasi/transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es. Ketika air dipanaskan oleh sinar matahari, permukaan molekul-molekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan ikatan molekul air tersebut dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai uap air yang tidak terlihat di atmosfir. Sekitar 95.000 mil kubik air menguap ke angkasa setiap tahunnya. Hampir 80.000 mil kubik menguapnya dari lautan. Hanya 15.000 mil kubik berasal dari daratan, danau, sungai, dan lahan yang basah, dan yang paling penting juga berasal dari tranpirasi oleh daun tanaman yang hidup. Proses semuanya itu disebut Evapotranspirasi.


Gambar 2.3 Evaporasi

(2) Infiltrasi/Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.


Gambar 2.4 Infiltrasi Air

(3) Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.

Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.


Gambar 2.6 Sungai Pengendapan Material Gunung Semeru di Lumajang jawa Timur Indonesia

Gambar 2.5 Jumlah di Bumi relatif tetap

Gambar 2.7 Danau sarangan Jawa Timur Indonesia
3. Air Tanah

a. Pengertian Air Tanah

Menurut Herlambang (1996:5) air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Menurut Krussman dan Ridder (1970) dalam Utaya (1990:41-42) bahwa macam-macam akifer sebagai berikut:

a. Akifer Bebas (Unconfined Aquifer)

yaitu lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water table (preatiklevel), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer.

Gambar 2.8 Air tanah yang berasal dari infiltrasi

b. Akifer Tertekan (Confined Aquifer)

yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer.

c. Akifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer)

yaitu aquifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air.

d. Akifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer)

yaitu aquifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan aquifer semi tertekan.

Tolman (1937) dalam Wiwoho (1999:26) mengemukakan bahwa air tanah dangkal pada akifer dengan material yang belum termampatkan di daerah beriklim kering menunjukan konsentrasi unsur-unsur kimia yang tinggi terutama musim kemarau. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan kapiler air tanah dan tingkat evaporasi yang cukup besar. Besar kecilnya material terlarut tergantung pada lamanya air kontak dengan batuan. Semakin lama air kontak dengan batuan semakin tinggi unsur-unsur yang terlarut di dalamnya. Disamping itu umur batuan juga mempengaruhi tingkat kegaraman air, sebab semakin tua umur batuan, maka semakin tinggi pula kadar garam-garam yang terlarut di dalamnya.

Todd (1980) dalam Hartono (1999:7) menyatakan tidak semua formasi litologi dan kondisi geomorfologi merupakan akifer yang baik. Berdasarkan pengamatan lapangan, akifer dijumpai pada bentuk lahan sebagai berikut:

  1. Lintasan air (water course), materialnya terdiri dari aluvium yang mengendap di sepanjang alur sungai sebagai bentuk lahan dataran banjir serta tanggul alam. Bahan aluvium itu biasanya berupa pasir dan karikil.
  2. Lembah yang terkubur (burried valley) atau lembah yang ditinggalkan (abandoned valley), tersusun oleh materi lepas-lepas yang berupa pasir halus sampai kasar.
  3. Dataran (plain), ialah bentuk lahan berstruktur datar dan tersusun atas bahan aluvium yang berasal dari berbagai bahan induk sehingga merupakan akifer yang baik.
  4. Lembah antar pegunungan (intermontane valley), yaitu lembah yang berada diantara dua pegunungan, materialnya berasal dari hasil erosi dan gerak massa batuan dari pegunungan di sekitarnya.
  5. Batu gamping (limestone), air tanah terperangkap dalam retakan-retakan atau diaklas-diaklas. Porositas batu gamping ini bersifat sekunder.
  6. Batuan vulkanik, terutama yang bersifat basal. Sewaktu aliran basal ini mengalir , ia mengeluarkan gas-gas. Bekas-bekas gas keluar itulah yang merupakan lubang atau pori-pori dapat terisi air.
b. Gerakan Air Tanah

Disamping air tanah bergerak dari atas ke bawah, air tanah juga bergerak dari bawah ke atas (gaya kapiler). Air bergerak horisontal pada dasarnya mengikuti hukum hidrolika, air bergerak horisontal karena adanya perbedaan gradien hidrolik. Gerakan air tanah mengikuti hukum Darcy yang berbunyi “volume air tanah yang melalui batuan berbanding lurus dengan tekanan dan berbanding terbalik dengan tebal lapisan (Utaya, 1990:35).

c. Kondisi Air Tanah Dataran Alluvial

Dataran alluvial merupakan dataran yang terbentuk akibat proses-proses geomorfologi yang lebih didominasi oleh tenaga eksogen antara lain iklim, curah hujan, angin, jenis batuan, topografi, suhu, yang semuanya akan mempercepat proses pelapukan dan erosi. Hasil erosi diendapkan oleh air ketempat yang lebih rendah atau mengikuti aliran sungai. Dataran alluvial menempati daerah pantai, daerah antar gunung, dan dataran lembah sungai. daerah alluvial ini tertutup oleh bahan hasil rombakan dari daerah sekitarnya, daerah hulu ataupun dari daerah yang lebih tinggi letaknya. Potensi air tanah daerah ini ditentukan oleh jenis dan tekstur batuan.


Gambar 2.9 Gerakan air tanah dan jenis lapisannya


Link:

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar