Pernahkah Anda memerhatikan setiap rintik hujan yang jatuh dari langit ke bumi. Ternyata untuk bisa meneteskan air dari langit, dibutuhkan proses panjang di baliknya. Proses tersebut dikenal sebagai siklus air. Show Dilansir dari Majalah National Geographic, ada lima tahapan siklus air. Tahapan tersebut dimulai dengan pergerakan matahari, di mana sinar matahari menghangatkan permukaan air laut atapun permukaan air lainnya. Efek pemanasan tersebut menyebabkan air menguap dan es menyublim, kemudian berubah menjadi gas. Proses yang dipengaruhi oleh matahari secara tidak langsung memindahkan air ke atmosfer, sehingga terkumpul dan membentuk gumpalan awan, kemudian jatuh sebagai presipitasi, hujan dan salju. Saat air hujan mencapai bumi, ada beberapa hal yang dapat terjadi yaitu: menguap kembali, mengalir di atas permukaan, atau meresap ke dalam tanah menjadi air tanah. Setelah melalui tahapan di atas, air juga akan melewati siklus hidorlogi yang berlanjut secara terus-menerus. Berikut proses perjalanan dari evaporasi hingga infiltrasi: Evaporasi / transpirasi - Siklus air diawali dengan evaporasi, air yang ada di laut, daratan, sungai, tanaman, dan sebagainya menguap ke atmosfer dan menjadi awan karena menerima energi panas dari matahari. Air berpindah dari hidrosfer ke atmosfer. Kondensasi - Proses di mana uap air di atmosfer berubah bentuk dari cair, kemudian dapat muncul sebagai awan atau embun. Kondensasi merupakan kebalikan dari penguapan, karena uap air memiliki tingkat energi yang tinggi daripada air ketika kondensasi terjadi, kelebihan energi dalam bentuk energi panas dilepaskan. Air yang telah berevaporasi akan menuju atmosfer. Pada keadaan jenuh, uap air (awan) akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya turun (presipitasi) dalam bentuk hujan, salju, hujan es. Presipitasi - Ketika partikel kecil hasil kondensasi mengembang menjadi besar melalui penggabungan, untuk menopang udara yang naik. Curah hujan dapat berbentuk hujan, hujan es, atau salju. Saat terlalu banyak air yang terkondensasi, maka tetesan air di awan akan menjadi besar dan berat untuk menahan di udara, sehingga jatuh sebagai hujan, salju atau hujan es. Saat hujan, salju atau hujan es mencapai bumi, maka air akan mengalir ke sungai, samudera, atau meresap ke dalam tanah. Aliran air tersebut masih akan bergerak menuju sungai, dengan pergerakan yang cukup lambat. Air tanah akan tersaring dengan baik, mungkin juga dapat tertutup oleh es atau gletser. Bahkan, dapat diserap oleh akar tanaman atau pohon. Runoff - Terjadi ketika curah hujan berlebihan dan tanah tidak lagi menyerap air. Sungai dan danau merupakan hasil runoff. Jika runoff mengalir ke danau (tanpa saluran keluar untuk mengalir keluar dari danau) maka penguapan merupakan cara air kembali ke atmosfer. Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah, serta batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah, sehingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan. Air PermukaanBila air dirasa sulit untuk meresap ke dalam tanah, maka air akan sering disebut sebagai air permukaan. Air ini bergerak di atas permukaan tanah, dekat dengan aliran utama dan danau. Oleh karenanya, semakin landai lahan dan semakin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah biasanya dapat dilihat pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama, kemudian membawa seluruh air permukaan di sekitar 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. Rentetan proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya. Tempat terjadinya evaporasi terbesar adalah di permukaan laut. Karena proses ini terjadi secara terus menerus dan bersifat siklik, maka proses ini dikenal sebagai siklus atau daur air. Bisa disimpulkan bahwa sejak miliaran tahun lalu, air di atas permukaan tanah selalu memiliki volume yang sama. Hanya saja, keberadaannya selalu berpindah dan tidak menetap di satu tempat. Tidak heran, fenomena kekeringan tetap terjadi. Baca JugaDikutip dari situs belajar Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Sumber.belajar.kemdikbud.go.id, siklus air atau hidrologi dimulai dengan terjadinya penguapan dari permukaan laut. Itu terjadi saat kelembaban udara meningkat, udara akan lebih dingin, dan uap air mengembun membentuk awan, kelembaban dibawa ke atmosfer dan kembali ke permukaan sebagai presipitasi. Ketika air mencapai tanah, proses yang terjadi terbagi atas dua hal yaitu: 1) Air akan menguap kembali ke atmosfer Baca JugaBerdasarkan tahapannya, siklus air terbagi menjadi tiga jenis menurut proses-proses yang dilaluinya, serta seberapa jauh air tersebut bergerak dari tempat evaporasinya: Siklus Pendek / Siklus Kecil Siklus Sedang Siklus Panjang / Siklus Besar Air tanah adalah semua air yang berada di dalam ruang batuan dasar yang mengalir secara alami ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan. Sumber utama dari air tanah yaitu air hujan yang meresap ke dalam tanah. Peresapan air hujan ini terjadi selama pengaliran air hujan ke laut atau ke aliran sungai. Jumlah resapan air ke dalam tanah ditentukan oleh faktor ruang, waktu, kecuraman lereng, bahan penyusun permukaan tanah dan jenis serta banyaknya vegetasi dan curah hujan.[1] Peran utama air tanah adalah sebagai sumber daya alam terbarukan dan sumber daya air yang menyediakan pasokan air untuk memenuhi berbagai keperluan manusia.[2] Perilaku masyarakat dalam memanfaatkan dan memelihara sanitasi lingkungan sangat mempengaruhi kondisi air didalam tanah.[3] Air tanah sebagian besar berasal berasal dari resapan air hujan ke dalam tanah dan menjadi bagian dari air tanah. Secara perlahan, air hujan mengalir ke laut. Dalam perjalanannya menuju ke laut, air hujan meresap ke dalam tanah atau bergabung dengan aliran sungai di permukaan tanah.[4] Air yang berhasil meresap ke bawah tanah akan mengalami pergerakan ke bawah. Pergerakan air akan berhenti saat mencapai lapisan tanah atau batuan yang jarak antar butirannya sangat-sangat sempit. Kondisi ini membuat air tertahan dan terkumpul. Lapisan tanah yang tidak dapat ditembus oleh air disebut lapisan impermeabel, sedangkan lapisan yang dapat ditembus air disebut lapisan permeabel.[5] Air tanah mempunyai kandungan zat-zat kimia yang bervariasi, tergantung keadaan tanah dan kondisi geografis daerahnya. Air tanah pegunungan berkapur umumnya mempunyai derajat kesadahan yang tinggi (>18°), karena terlarutnya garam-garam kalsium dan magnesium didalamnya. Air pegunungan mempunyai kadar iod yang sangat rendah, jika dikonsumsi terus-menerus sebagai air minum dapat menimbulkan terjadinya penyakit gondok dan kretin.Air tanah dari daratan rendah pantai menjadi asin rasanya pada musim kemarau.
Perbedaan jenis tanah mempengaruhi kedalaman permukaan air tanah. Contohnya di daerah gurun kedalamannya bisa mencapai 50 meter atau lebih, sehingga jarang tumbuh-tumbuhan yang hidup di situ karena akar tumbuhan tidak mampu menjangkau permukaan air. Penyebab lainnya adalah faktor musim. Pada musim kemarau permukaan air tanah akan lebih dalam jika dibandingkan pada musim penghujan.
Air tanah dapat dibentuk melalui pembuatan sumur resapan. Air hujan yang pada dasarnya merupakan air bersih dialirkan ke dalam tanah melalui sumur resapan. Sisa air hujan yang tidak diresapkan kemudian dialirkan dan dibuang ke laut. Tujuan pembuatan sumur resapan adalah untuk mengurangi aliran air permukaan yang dapat menyebabkan banjir. Pembuatan sumur resapan merupakan bentuk perlindungan sipil dalam bentuk bangunan sederhana. Sumur resapan berfungsi untuk menampung, menahan dan meresapkan air permukaan ke dalam penyimpan air di dalam tanah. Pembangunan sumur resapan meningkatkan jumlah dan posisi muka air tanah sehingga air hujan dapat meresap ke dalam tanah menjadi air tanah.[6] Pembuatan sumur resapan juga berperan dalam melestarikan sumber daya air tanah serta memperbaiki kualitas lingkungan dan membudayakan kesadaran lingkungan. Pembentukan air tanah melalui sumur resapan dapat membantu menanggulangi kekurangan air bersih, menjaga kesetimbangan air di dalam tanah dalam sistem akuifer pantai, dan mengurangi limpasan permukaan dan erosi tanah.[7] Berdasarkan letak dan kondisi lapisan tanahnya, air tanah dapat dibedakan menjadi:[8] Berdasarkan asal mula pembentukan airnya, air tanah dibedakan menjadi:[9]
Berdasarkan pengembangan sumber daya airBerdasarkan pengembangan sumber daya airnya, air tanah dibedakan menjadi:[10]
Lapisan di dalam bumi yang dengan mudah dapat membawa atau menghantar air disebut lapisan pembawa air, pengantar air atau akufir, yang biasanya dapat merupakan penghantar yang baik yaitu lapisan pasir dan kerikil, atau di daerah tertentu, lava dan batu gampil. Penyembuhan atau pengisian kembali air yang ada dalam tanah itu berlangsung akibat curah hujan, yang sebagian meresap kedalam tanah, bergantung pada jenis tanah dan batuan yang mengalasi suatu daerah curah hujan meresap kedalam bumi dalam jumlah besar atau kecil, ada tanah yang jarang dan ada tanah yang kedap. Kesarangan (porositip) tidak lain ialah jumlah ruang kosong dalam bahan tanah atau batuan, biasanya dinyatakannya dalam persen. bahan yang dengan mudah dapat dilalaui air disebut lulus. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan itu dilalui air. Pasir misalnya, adalah bahan yang lulus air melewati pasir kasar dengan kecepatan antara 10 dan 100 sihosinya. Dalam lempeng, angka ini lebih kecil, tetapi dalam kerikil lebih besar.[11] Keberadaan air tanah terbagi menjadi dua zona yaitu zona tak jenuh air dan zona jenuh air. Pada zona tak jenuh air, air tanah berkumpul dengan air tak jenuh pertengahan dan air kapiler. Sedangkan pada zona jenuh air hanya terdapat air tanah. Pembatasan zona bergantung kepada potongan irisan tanah. Sebagian besar daerah air tanah pada zona tak jenuh air digunakan untuk keperluan pertanian sebagai sumber air untuk tanaman. Keberadaan air tanah di dalam zona tak jenuh air dapat menghilang karena adanya transpirasi dari tanaman, evaporasi, dan perkolasi ketika air mulai jenuh. Kedalaman zona air tanah antara 0,91 meter hingga 9,1 meter dan bergantung kepada jenis tanah dan vegetasi yang terbentuk. Zona tak jenuh air terbentuk karena dari pergerakan antar molekul-molekul sehingga ada daya kapilaritas yang melawan gaya gravitasi. Kecenderungan gerakan molekul adalah mengisi air tanah pada lapisan permukaan dari masing-masing partikel tanah. Pada ruang-ruang kecil, daya kapilaritas mengisi air di antara partikel-partikel tanah. Keberadaan gaya gravitasi menimbulkan perkolasi ketika kapasitas air tanah karena daya kapilaritas sudah penuh.[12] Di bawah zona air tanah tak jenuh terdapat zona tak jenuh air pertengahan. Air tanah pada zona ini bergerak ke bawah, tetapi sebagian ada yang tertahan tetapi tidak dapat diambil. Pada daerah lembah yang basah, zona ini sangat sulit ditemukan. Keberadaan zona ini hanya ditemukan pada daerah kering. Hanya sedikit air tanah yang mampu mencapai muka air tanah karena perkolasi aliran dari air tanah pada zona tak jenuh air.[12] Di bagian bawah zona tak jenuh air pertengahan terdapat air kapiler. Pada zona ini, air dapat naik ke atas karena adanya gaya kapiler. Ukuran butiran tanah menjadi penentu besarnya pipa kapiler yang memberikan gaya tekan ke atas. Pada sedimen kasar, kapilaritas tidak efektif tetapi air dapat naik hingga ketinggian 3 meter. Pada sedimen halus, air kapiler mengalami kejenuhan dan gaya fisik cairan sama dengan muka air di bawahnya. DI bawah air kapiler terdapat zona jenuh air yang dibatasi oleh muka air tanah. Perembesan muka air tanah hanya merembes ke jarak yang pendek ke zona jenuh air. Pada sumur, perembesan muka air tanah diperkirakan melalui elevasi air permukaan pada sumur. Jika air tanah mengalir secara horizontal, muka air tanah sangat terkait dengan elevasi muka air pada sumur. Perubahan bentuk aliran dan elevasi muka air dapat terjadi pada sumur.[13] Adanya krisis air akibat kerusakan lingkungan, perlu suatu upaya untuk menjaga keberadaan/ketersediaan sumber daya air tanah salah satunya dengan memiliki suatu sistem monitoring penggunaan air tanah yang dapat divisualisasikan dalam data spasial dan atributnya. Dalam Undang-undang Sumber Daya Air, daerah aliran air tanah disebut Cekungan Air Tanah (CAT) yang didefinisikan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbunan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung. Menurut Danaryanto, dkk. (2004), CAT di Indonesia secara umum dibedakan menjadi dua buah yaitu CAT bebas dan CAT tertekan. CAT ini tersebar di seluruh wilayah Indonesia dengan total besarnya potensi masing-masing CAT adalah:
Elemen CAT adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah, jadi seakan-akan merupakan kebalikan dari air permukaan. Mata air dapat dibedakan berdasarkan proses munculnya ke permukaan tanah menjadi dua jenis. Pertama, mata air yang timbul akibat gaya gravitasi, sedangkan yang kedua ialah mata air yang berasal dari air tanah dalam.[14] Mata air muncul ke permukaan tanah secara alami dan membentuk tempat air. Kemunculan mata air terjadi pada suatu titik atau suatu area kecil sebagai hasil pelepasan air dari akuifer ke permukaan tanah. Pelepasan air ini membentuk aliran air yang keluar dari dalam tanah menuju ke permukaan tanah. Sumber aliran tersebut dapat bersumber dari air tanah dangkal maupun dari air tanah dalam. Pembentukan mata air dimulai dari peresapan air permukaan ke dalam tanah menjadi air tanah. Air tanah kemudian mengalir melalui retakan dan atau celah di dalam tanah sehingga membentuk aliran bawah tanah. Saat akuifer berada dalam jumlah yang terbatas, aka timbul tekanan di dalam tanah yang menyebabkan kemunculan mata air ke permukaan tanah.[15] Mata air banyak ditemukan di sepanjang alur sungai pada lembah yang cukup dalam. Pembentukan mata air ini disebabkan adanya zona permukaan freatik yang terpotong. Sedangkan pada daerah dengan letak air tanah yang sangat dalam, sulit terbentuk mata air.[16] Kerusakan sumber daya air tidak dapat dipisahkan dari kerusakan di sekitarnya seperti kerusakan lahan, vegetasi dan tekanan penduduk. Ketiga hal tersebut saling berkaitan dalam memengaruhi ketersediaan sumber air. Kondisi tersebut di atas tentu saja perlu dicermati secara dini, agar tidak menimbulkan kerusakan air tanah di kawasan sekitarnya. Beberapa faktor yang menyebabkan timbulnya permasalahan adalah:
Air tanah juga dapat diartikan semua air yang berapa di bawah permukaan tanah merupakan air tanah.[17][18] Air tanah yang cukup tinggi relatif berada di permukaan air sungai. Kemunculannya ke atas permukaan tanah dalam bentuk rembesan atau mata air yang disebut sebagai aliran dasar. Manusia memanfaatkan aliran dasar ini untuk memelihara aliran sungai dalam daerah aliran sungai selama periode musim kemarau. Selain itu, air tanah merupakan sumber air bersih yang utama bagi kepentingan umat manusia.[19] Masyarakat perkotaan menggunakan air tanah untuk keperluan sehari-hari. Air tanah diperoleh melalui sumur gali dan sumur bor di daerah lapisan penyimpan air. Masyarakat menggunakan air tanah untuk keperluan rumah tangga, kegiatan industri dan pertanian.[20] Air tanah merupakan salah satu sumber daya air. Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Di beberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%.[21][22] Air tanah, khususnya untuk pemakaian rumah tangga dan industri, di wilayah urban dan dataran rendah memiliki kecenderungan untuk mengandung kadar besi atau asam organik tinggi. Hal ini bisa diakibatkan dari kondisi geologis Indonesia yang secara alami memiliki deposit Fe tinggi terutama di daerah lereng gunung atau diakibatkan pula oleh aktivitas manusia. Sedangkan air dengan kandungan asam organik tinggi bisa disebabkan oleh adanya lahan gambut atau daerah bakau yang kaya akan kandungan senyawa organik. Ciri-ciri air yang mengandung kadar besi tinggi atau kandungan senyawa organik tinggi bisa dilihat sebagai berikut:
Air dengan kandungan zat besi tinggi akan menyebabkan air berwarna kuning. Pertama keluar dari kran, air tampak jernih namun setelah beberapa saat air akan berubah warna menjadi kuning. Hal ini disebabkan karena air yang berasal dari sumber air sebelum keluar dari kran berada dalam bentuk ion Fe2+, setelah keluar dari kran Fe2+ akan teroksidasi menjadi Fe3+ yang berwarna kuning.
Air kuning permanen biasanya terdapat di daerah bakau dan tanah gambut yang kaya akan kandungan senyawa organik. Berbeda dengan kuning akibat kadar besi tinggi, air kuning permanen ini sudah berwarna kuning saat pertama keluar dari kran sampai beberapa saat kemudian didiamkan akan tetap berwarna kuning.
|