dan kimia air tanah, dan isotop, yang diuji dari contoh air. Dalam kaitannya dengan penelitian ini, contoh air tanah diambil pada 140 lokasi mata air di lereng Gunung Ciremai. Parameter yang diukur adalah parameter fisik dan kimia air tanah yang diukur di lapangan serta diuji di laboratorium meliputi: suhu air tanah (T..), suhu udara (T......), pH, daya hantar listrik (DHL), total padatan terlarut (TDS), serta tujuh ion utama mencakup kalsium (Ca), natrium (Na). magnesium (Mg), kalium (K), bikarbonat (HCO,), sulfat (SO.1, dan klorida (CI). Selain itu juga diamati di lapangan mengenai jenis batuan , ketinggian, serta jenis mata aimya. Masing-masing hasil uji laboratorium dianalisis dengan menggunakan Diagram Piper untuk melihat pengelompokkan komposisi mineralnya, atau kerap kali disebut fasies air tanah. Selain itu data yang sama juga diolah menggunakan Analisis Klaster (AK) untuk parameter yang paling berpengaruh dari 15 parameter tersebut di atas. Hasil analisis tersebut kemudian digunakan untuk menduga kondisi geologi yang mengendalikan pemunculan mata air dan perilaku air tanah di dalam akuifer.
Gambar lIustrasi tata air yang dikendalikan kondisi geologi berupa pertapisan akuifer dan lapisan kedap air. Batas-batas tersebut tidak mengikuti batas administrasi. (Puradimaia. 2006).
Air tanah mengalir dalam lapisan pembawa air (akuifer) yang dibatasi oleh batas hidrogeologi yang dapat berupa batuan , patahan, lipatan, atau tubuh air permukaan. Batasbatas ini menentukan tiga elemen penting dalam anatomi cekungan hidrogeologi, yaitu kawasan imbuhan (recharge area) , kawasan pengaliran (flowing area), dan kawasan pengurasan (discharge area). Gambar 1 di bawah ini memperlihatkan tatanan cekungan hidrogeologi yang mengandung beberapa lapisan akuifer dan lapisan kedap air sebagai batas cekungannya. Kendali hidrogeologi bersifat alamiah dan tidak kasat mata karena berada di bawah permukaan. Salah satu sistem cekungan air tanah yang berkembang sang at pesat di Indonesia adalah cekungan air tanah gunung api. Dengan jumlah gunung api yang kurang lebih 130 buah di Indonesia, maka sumber daya air yang mengalir di dalamnya sangat besar. Gunung Ciremai sebagai salah satu gunung api di Indonesia, merupakan gunung api yang kaya sumber daya air tanah .
3. Hidrogeologi Gunung Ciremai Gunung Ciremai adalah salah satu "menara air" yang potensial di Jawa Barat, "menara air" tersebut memberi penghidupan kepada jutaan penduduk daerah Kabupaten Kuningan, Kabopaten dan Kota Cirebon, serta sebagian mengaliri kabupaten Brebes dan Tegal Jawa Tengah . Gunung ini (Iihat inset Gambar 2) dengan ketinggian 3072 m dari permukaan laut, terletak di 10 km ke arah selatan dari Kabupaten Cirebon, dengan radius dari puncak hingga kaki gunungnya sejauh 10 km. Dikelilingi tiga wilayah yaitu Kabupaten Kuningan dari arah Timur, Kabupaten Majalengka dari arah Bara!, dan Kabupaten Cirebon di Utaranya, Gunung Ciremai menyimpan kekayaan alam yang berlimpah selain sumber mata airnya seperti antara lain bahan galian tambang, dengan tanah yang subur, serta fungsinya sebagai kawasan konservasi alam dan zona resapan air.
2. Metoda Pelacakan Hidrokimia Penelitian hidrogeologi saat ini tidak hanya mengandalkan observasi di permukaan tanah, melainkan telah pula menggunakan metoda pelacakan sistem hidrogeologi yang mengandalkan interpretasi data sifat fisik
North
PlI
It.~ ~~RTA
..
A
~=Sodas
Kiarabe·" ,, ___ ~lTangltu~_~~...(./8\.'tak Petalanga'l res uayaK... • K~.Ctrema: '~
p;;rt,.t. ~ .. ~ _hi'
Warao!)
_! w_
, - -_ _ _ __ _ _ __
,
,
\'
Slame!
[);eng
Urogafllll JAW' A
.. :\ .. ~~ Meroabu~awu
..
Plpnfayan
tJ!rapi
~Kw~M=a""'=·'___::__,
YOGYAKARTA
14
SURABAYA AlpJno-WeIirang l.a'~_ _ _ _
K~
r_
Semtru
"; ~
200
' 00
'Y""II ,\{-
.
..
BAU
.. Bot.<
"J;.;
Ta""""
~ LOMBOK
SUMBAWA
Gambar 2 Jalur gunung api di Indonesia dan Pulau Jawa (Deptamben, 1979 op.cit Puradimaia 2006)
m
\!\Iarta 8appeda Provinsi Jawa BarcH
JOOkm
s~ ap<
2000r------r----~------1_----_;------+_--_=~~~~~~--~----~~~--t_----_t------+_----_+----~r_----1
u 0 JOO 0
'00
,ao""
AOOO
_.
,"" Ir=:::2 r::-ra""'''
~4orptlology
GraduaJ allQ1
~~
~ ma.ICUI"
=~
~500 . I'2 50
L
: I
I~O 0
100 0
-
~ .
50 0
w
04000
, ----~t.;;
• now
'oJ'
1 l1li
~
II
p-~~l;lic
'"
""'" .~
I
Tho
'".......... ""'-
_f
Gmd
2~=
_ _ lao
.;0;;':::': "'.';..-~ s ~on\tlrtia
liltaut!
I s.q
il MI
a.p<»r\
I
I
I
I 16000
s
ll:x1md;l1 '':;::::;; ~uaos
I
12000
......
... 000
""""
160'0
, 24000
20000
E
Gambar Peta Geologi G. Ciremai (disederhanakan dan Situmorang, 1995)
Vol.14 No.2 April-Juni 2009
m
Mata air depresi, lahar, 104 LId
Tampak depan
Tampak sam ping (A)
.'. Mata air rekahan, lava, 112 LId
? Tampak depan
Tampak samping
(8) Gambar 4 Skema Interpretatif mata air: a) Cibulan KeG. Cillmus, b) Telaga Remis, G) Ciuyah KeG. Ciniru
3.1 Sistem Akuifer Secara lebih rinci, sistem akuifer di Gunung Ciremai terdiri dari empat sistem akuifer, yaitu; breksi piroklastik, lava, breksi lahar dan aluvial. Akuifer sendiri diterjemahkan sebagai lapisan batuan atau tanah pelapukan yang mampu menyimpan dan mengalirkan air tanah dalam jumlah yang ekonomis. Dari catatan pemerintah Kabupaten Kuningan, pada tahun 1998 jumlah mata air di Gunung Ciremai berjumlah sekitar 430 titik, pada tingkat zona elevasi 250-1000 m. Namun belum diketahui sejauh mana kendali batuan yang ada dengan potensi air tanahnya, informasi lainnya, pada tahun 2003 sumber mata air menyusut hingga 160 titik, sisa jumlah tersebut merupakan titik yang berpotensi mengeluarkan air dengan debit 500-900 liter per detik. Dengan penurunan jumlah mata air tersebut, salah satu dugaan penyebabnya adalah musim kemarau yang berkepanjangan sehingga hanya sebagian titik mata air yang mampu memproduksi air dengan debit lebih dari 100 liter per detik (Pikiran Rakyat 7 Juli 2005). Pemetaan geologi telah dilakukan dengan hasil yang lengkap oleh Situmorang (1995). Sebagai anal isis lanjutan, Irawan dan Puradimaja (2006) , telah membagi endapan gunung api Ciremai menjadi empat kelompok batuan, sesuai model oleh Cas dan Wright (1980). Kelompok yang pertama adalah Kelompok Inti Gunung api (Volcanic core) yang terletak pad a elevasi 3050-3072 mapl, terdiri dari andesit. Fasies ini bersifat impermeabel, sehingga tidak memiliki mata air Kelompok batuan yang kedua adalah Kelompok Proksimal Gunung Api (Volcanic Proximal Facies) yang terdistribusi pada elevasi 650-3050 mapl, yang terdiri dari piroklastik bersifat impermeabel dengan fragmen andes it dan matriks tuf, serta lava andesit yang umumnya mengandung rekahan. Kelompok ketiga adalah Kelompok Distal (Volcanic Distal Facies) yang terletak pada elevasi 100-650 mapl, tersusun oleh breksi lahar permeabel dengan
m
Warta Sappeda Pro vinSi J awa Sarut
fragmen andesit yang tertanam di dalam matriks tuf atau pasir vulkanik. Batuan ini mengandung rekahan dengan dimensi dan geometri yang tidak leridentifikasi. 3,2, Tipe Mata Air Gunung Ciremai Mata air di G. Ciremai hadir dalam bentuk zona mata air yang umumnya muncul pada ketinggian 100 - 750 mapl, berbentuk cincin melingkari kaki G. Ciremai. Tipe mata air yang telah diobservasi di lapangan memperlihatkan adanya dua tipe mata air yang dominan. Namun demikian terdapat pula mata air yang sulit diamati geometrinya, sehingga dilakukan interpretasi. Kesulitan umumnya karena tanah pelapukan yang tebal, vegetasi yang lebat, dan badan air yang telah menutupi outlet mata air. Berikut ini adalah tipe umum mata air yang ada di G. Ciremai. Mata Air Depresi merupakan jenis yang umum muncul di lapangan. Kemunculannya ke permukaan dikendalikan oleh distribusi dan ketebalan tanah pelapukan. Muka air tanah yang terpotong oleh topografi mengakibatkan muncul:nya mata air. Beberapa contoh mata air depresi disajikan pada Gambar 4 yaitu Cibulan Kec. Cilimus, Telaga Remis, dan Ciuyah Kec. Ciniru. Mata Air Rekahan muncul ke permukaan dikendalikan oleh sistem rekahan pad a batuan. Beberapa contoh mata air rekahan yang disajikan pad a Gambar 4, terdiri dari a) Bandorasa, b) Cibulakan, c) Palutungan, d) Cibitung, e) Citutupan, f) Cileles, dan g) Jero Kaso. 3,3 Pola Perubahan Kualitas Air Tanah Sebanyak 140 contoh air tanah dari mata air telah dianalisis kualitas air tanahnya. Selain untuk mengetahui kelayakan konsumsi air, uji kualitas air juga dapat dimanfaatkan untuk mengetahui asal mula air tanah (Freeze dan Cherry, 1979). Hasil dari uji laboratorium menghasilkan contoh air yang umumnya berfasies bikarbonat (HCO l ). Menurut
M ata a ir rekahan lahar, Q=33,68 Ud 1,8m
Sm
f
L Tampak samping
(A)
Mata air rekahan lahar, 0=32 ,72 Lid
Tampak depan
Tampak samping
(8) Mala air rekahan lava, Orientasi rekahan 0=96 Ud
(C)
Mata air rekahan piroklastik, 0=17,79 Lid
(0)
Mala air rekahan lahar, Orientasi rekahan 0=17,53 Ud 2m
5m
Tampak depan
Tampak samping
(E)
n
Gambar 5 Skema interpretatif mata air: a) Banderasa, b) Cibulakan, c) Palutungan, d) Cibitung , e) Citulupan, Clleles. g) Jere Kaso
Vo L l4 No.2 April ·Jtlni 100 9
1m
Chebotarev dalam Freeze dan Cherry (1979) , air jenis ini berkorelasi dengan kawasan imbuhan. Fasies ini memiliki suhu normal. Plot Piper pada Gambar 5 mengilustrasikan tiga fasies air tanah . Fasies ion netral diperkirakan merupakan air tanah yang sangat berkaitan dengan air hujan. Komposisi yang netral menjadi penciri sumber imbuhannya yang langsung dari hujan. Fasies berikutnya adalah bikarbonat yang terdiri dari kalsium bikarbonat dan magnesium bikarbonat. Kelompok contoh air tanah ini memperlihatkan komposisi kimiawi yang telah dipengaruhi oleh batuan penyusun akuifer-
nya. Fasies yang terakhir adalah dan natrium-kalium_ klorida sebagai contoh air tanah yang diperkirakan memiliki wilayah pengaliran air yang sangat panjang sehingga dapat melarutkan material pada baluan penyusun akuifer. Ketiga fasies di alas hila digambarkan proses perubahan sifal fisik dan kimianya akan tampak seperti pada Gambar 6 dan Gambar 7. Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa terjadi pemisahan pola ali ran air tanah lersebul diindikasikan dengan perbedaan komposisi air tanah dengan didukung data daya han tar listrik dalam satuan mikroSiemens/cm yang berbeda-beda . Pola aliran air tanah lokal (Gambar 7 atas)
Sislermkifer baluansedimen .
Sistem gunung
api
Sistem akifer
..... , .\.-w C"ItI) N S
" " 'ON';
B
mdpl
T
G. Ciremai
2500 2000 1500 1000 500 km
5
10
15
20
30
Elevasi linggi
TDS/EC rendah
Mala air -bikarbonal
Aktivilas panasbumi
Akuifer ' _Ba_,ua_n g_un_ung_ap,_ •
Akuifer Batuan sed/men
.----....><...------,- - - -
TDS/EC tinggi I
-11
Gambar 6. Piol Diagram Piper conloh contoh air lanah dan rekonslruksi proses perubahan sifal kimia airnya
rim
War ta Sappeda Provinsi Jaw" Sara!
m-
i
an
E
<11
ng
E iii
an
1
~
ila
\oJ
an '6 Idi
,ui n19
m
"iii
19 lir
'"E c:
s)
>I
"i>
iI
uJ
~ r-------r-------~------~' ------' -------T---------
~~------~------+-----
-
--
--1--·- -+ - 1I
31~-----r----+------+~~~------------~---+I1 ---~I ~
~ w
r-----~-------
----1t-.-
).)00
kJ· tl!UWI Mundmg
\
-,- - - -, - - -- i
Gambar 7. Skematisasi sistem hidrogeologi berdasarkan sifal fisik dan kimia air (Irawan dkk, 2006)
-
\ 2000
\
\ \
~
J
ISO/]
I
\
\\ \ \
"
IDOO
\
\ \\ \\\
\\
~" . ~'"
500
KI
(Ibulan
.~
;0:.1 C,uyah De-sa
Vol.14 No.2 April-Juni 2009
m
pada sistem satu dicirikan dengan tipe aliran cepat dengan komposisi bikarbonat yang tinggi. Pola ini memiliki nilai daya hantar listrik antara 100 hingga 500 mikroSiemens/cm dengan suhu air antara 28-32"C. Air tanah jenis ini memiliki kedekatan dengan karakter air hujan. Pola aliran air tanah menengah pada Gambar 7 tengah memiliki nilai daya hantar listrik yang lebih tinggi, yakni 5001200 mikroSiemens/cm. Air jenis ini terdiri dua sub tipe. Tipe air tanah bersuhu normal yaitu 22-30"C yang memiliki komposisi kalsium dan magnesium bikarbonat, dan air panas (hipertermal) yang bersuhu 35-40'C dengan komposisi kimia natrium ka'lium klorida. Air jenis yang terakhir akan memiliki nilai daya hantar listrik yang sangat tinggi yakni 12.000 mikroSiemens/cm karena bersirkulasi dalam waktu yang relatif lama di dalam sistem akuifer batuan sedimen sebagaimana digambarkan dengan panah merah pad a Gambar 7 bawah. Hasil akhir dari anal isis klaster adalah dendogram (diagram cabang/pohon) yang menggambarkan kedekatan karakter diantara 140 contoh air tanah. Jauh atau dekatnya karakter cQntoh mata air digambarkan sebagai jarak Euclidean (Euclidean distance). Hasil anal isis menggunakan piranti lunak Minitab 15 (trial version) menjumpai 2 klaster besar. Masing-masing klaster dapat dibagi-bagi kembali menjadi sub klaster sebagai berikut:
akuifer gunung api yang mengalami pemanasan oleh aktivitas vulkanisme ditandai dengan suhu air berkisar antara 32-35"C. Sistem air tanah jenis ketiga adalah air tanah yang mengalir pad a sistem akuifer batuan sedimen, yang dicirikan nilai daya hantar listrik sangat tinggi mencapai 12.000 mikroSiemens/cm dengan suhu air 35-40'C.
4.2 Manfaatuntuk Perencanaan Wilayah Penelitian ini memanfaatkan metoda pemetaan tidak langsung yang dikombinasi dengan perlgamatan lapangan. Metoda pemetaan tidak lang sung berupa pengukuran silat fisik dan kimia air tanah terbukti dapat dimanfaatkan untuk mengidentifikasi pola ali ran air tanah. Perbedaan ,komposisi air tanah mengindikasikan adanya pola pengayaan mineral di dalam akuifer yang tidak sama. Pengayaan tersebut dapat saja berbeda dikendalikan oleh jenis batuan yang dilewati air tanah ataiJ' karena pemanasan oleh aktivitas gunung api (vulkanisme). Dengan metoda ini kawasan imbuhan (recharge area) dan pengurasan (discharge area) dapat diketahui dengan lebih jelas. Aplikasi anal isis kualitas air dapat membantu dalam tahap perencaanaan dan penataan wilayah. Hal-hal yang sebelumnya baru pada tahap identifikasi awal, dapat lebih didetailkan dengan lebih terarah. Dengan demikian, penetapan Gunung Ciremai menjadi Taman Nasional memiliki justifikasi lebih baik, khusus-nya Total conloh air lanah 140 mala air dari sisi tata air tanahnya. Metoda seperti Klaster1: 134 mala air (kation netral- HCO,), mesotermallhipolermal ini, telah maju pesat di luar negeri, mencakup pelacakan dengan unsur jarang Klaster1a 131 mata air (Mg-HC03), mesotermaVhipotermal (trace element), isotop stabil, dan isotop Klasler1b 3 mala air (Ca-HC03), mesotermal/hipotermal [ radioaktif. Di Indonesia, metoda seperti ini Klasler 2: 2 mala air (Na-K-Cl), 'hipertermal perlu disosialisasikan dengan baik agar pengelolaan air tanah dapat lebih baik. Dari perhitungan konsentrasi isotop deterium dan oksigen-18 dapat diinterpretasi posisi ketinggian daerah Daftar Pustaka imbuhan mata air, sebagaimana ditampilkan pada Gambar 8. Cas dan Wright, 1980, Volcanic Textures, McGraw Hill Berdasarkan gambar tersebut dapat dilihat bahwa daerah Freeze, R.A. dan Cherry, J.A, 1979, Groundwater, Prentice imbuhan mata air berkisar pada ketinggian antara 677 Hall. hingga 2598 mdpl yang mengandung tiga tipe aliran, yakni Herdianita, R. dan Irawan, DE., 2008, Aplikasi Tracer aliran regional yang ditandai dengan garis hitam, aliran Technology Kimia dan Isotop Stabil Air tanah untuk menengah ditandai garis coklat, dan aliran lokal ditandai Merekonstruksi Hidrodinamika Air tanah pad a Sistem garis biru. Akuifer Gunungapi. Studi Kasus: Gunung Ciremai. Kabupaten Majalengka-Kuningan, Jawa Barat, 4. Kesimpulan Laporan Riset Hibah Bersaing, LPPM ITB. 4.1 Pengembangan Metoda Irawan, D.E., Puradimaja, D.J., Notosiswoyo, S., SumintaIdentifikasi sistem aliran air tanah di Gunung Ciremai direja, p., 2006, Hydrogeology of Stratovolcano of telah dapat dilakukan dengan bantuan analisis sifat fisika Ciremai, West Java, Indonesia, IAEG conggress. dan kimia air tanah. Karakter air tanah yang berpola umum Puradimaja, 2005, Mata Air Gunung Ciremai, Pikiran serta berpola anomali berhasil dipotret menggunakan Rakyat 7 Juli 2005 metoda ini. Karakter umum air tanah pad a sistem akuifer Puradimaja, 2006, Hidrogeologi Kawasan Gunung Api dan gunung api adalah proses sirkulasi air yang berlangsung Karst, Pidato Guru Besar ITB. relatil cepat, ditandai dengan komposisi kimia air tanah yang Situmorang, 1995, Peta Geologi Gunung Ciremai, mirip dengan air hujan yakni komposisi kation netral Direktorat Vulkanologi bikarbonat, kalsium bikarbonat, dan magnesium bikarbonat, Soetrisno dan Deny Juanda P., 1993, Kontribus i serta nilai daya hantar listrik yang berkisar antara 100-500 Hidrogeologi dalam Penentuan Kawasan Lindung mikroSiemens/cm. Selain itu juga terdapat karakter air tanah Airtanah Studi kasus Cekungan Airtanah Bandung, yang bersifat, dicirikan oleh nilai daya hantar listrik antara Prosiding PIT IAGI ke XXII, ISBN: 979-8126-04-1. 500-1200 mikroSiemens/cm, serta komposisi natrium http://www.unep.org/wed/2003/keyfacts.htm. diakses 30 kalsium ,klorida, Air tanah jenis ini mengal'ir di dalam sistem Maret 2009.
L C
m
vVarta BappedJ. Provinsi JaVia Barat
