KAJIAN PUSTAKA
SIFAT FISIKA DAN KIMIA TANAH PASIRAN Budidaya pertanian pada tanah pasiran di kawasan pesisir akan menjumpai kendala yang berkaitan dengan sifat fisik, kimia dan hidrologi tanah, serta iklim yang kurang sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Tanah pasiran tersebut mempunyai sifat mudah meloloskan air, kandungan bahan organik rendah serta suhu tanah yang tinggi, sehingga keadaan demikian tidak menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman Tanah pasiran terutama di daerah pesisir merupakan tanah yang kandungan fraksi pasirnya dominan atau lebih besar dari 50 % fraksi total. Oleh karena itu sifat-sifat fisika dan kimia tanahnya lebih banyak didominasi oleh sifat-sifat fisika dan kimia pasir. Gustafon (1962) menyatakan bahwa secara umum tanah pasiran mempunyai tekstur kasar, agregatnya lemah sampai tak beragregasi, bersifat porus, kapasitas penyimpanan lengasnya rendah, serta rentan terhadap erosi air dan angin. Dalam kaitannya dengan daya simpan air, tanah pasiran mempunyai daya pengikatan terhadap lengas tanah yang relatif rendah, karena permukaan kontak antara permukaan tanah dengan air pada tanah yang teksturnya lebih halus dan tanah pasiran ini didominasi oleh pori-pori makro (Buckman dan Brady, 1982; Islami dan Utomo, 1995). Oleh karena itu air yang jatuh ke tanah pasiran akan segera mengalami perkolasi, sementara itu air kapiler akan mudah lepas karena evaporasi. Laju evaporasi
ini sangat penting dalam kaitannya dengan
penghematan lengas tanah, sehingga penekanan laju evaporasi pada tanah pasiran akan bisa menghemat lengas yang disimpannya, dan bisa dimanfaatkan untuk pertumbuhan tanaman.
BAHAN ORGANIK TANAH Bahan organik di dalam tanah akan mengalami penguraian (dekomposisi) oleh organisme tanah. Dekomposisi bahan organik di dalam tanah melepaskan unsur hara yang terikat menjadi senyawa sederhana yang mendekati kebutuhan bagi
hara
tanaman (Mulyani, 1997; Kohnke, 1968). Selanjutnya kedua sumber
tersebut menyatakan bahwa fungsi dari bahan organik adalah sebagai: (i) sumber makanan dan energi bagi mikroorganisme, (ii) membantu keharaan tanaman melalui perombakan dirinya sendiri melalui kapasitas pertukaran humusnya, (iii) menyediakan zat-zat yang dibutuhkan dalam pembentukan dan pemantapan agregat-agregat tanah, (iv) memperbaiki kapasitas mengikat air dan melewatkan air, (v) serta membantu dalam pengendalian limpasan permukaan dan erosi. Salah satu produk bahan organik yang dihasilkan dengan pendekatan teknologi adalah biomikro. Biomikro merupakan pupuk hayati (biofertilizer) yang dihasilkan melalui pengembangan bioteknologi terapan dengan memanfaatkan berbagai jenis mikroorganisme alami yang bersifat menguntungkan. Pupuk Biomikro merupakan teknologi pengkayaan nutrisi, sehingga dapat bermanfaat bagi peningkatan produktifitas tanah dan tanaman secara berkelanjutan serta ramah lingkungan (Wibisono, 2000).
LENGAS TANAH Air mutlak dibutuhkan tanaman untuk mempertahankan hidupnya. Peranan air bagi tanaman antara lain sebagai pengangkut hara tanaman dari tanah ke tempat fotosintesa, mengedarkan hasil fotosintesa dan metabolisme tanaman. Air juga berfungsi mempertahankan ketegangan sel-sel tanaman sehingga tetap menjamin berlangsungnya berbagai mekanisme dalam tubuh tanaman. Air juga merupakan bahan yang dibutuhkan dalam fotosintesa karbohidrat. Bagian terbesar kebutuhan air tanaman diserap dari tubuh tanah dan sebagian lagi dari udara dalam bentuk uap air (Purwowidodo, 1982) Dalam tanah, air berada di antara partikel-partikel tanah dan mengalami jerapan oleh partikel-partikel tersebut. Menurut Kramer (1978) tanaman dapat menyerap airtanah bila jerapan oleh partikel-pertikel tanah lebih kecil daripada daya serap tanaman. Hal ini berarti jika air yang terdapat dalam tanah sangat sedikit, tanaman tidak dapat menyerap air dan layu. Sebaliknya pada keadaaan jenuil air, meskipun oleh partikel tidak ada, tetapi ha1 inipun tidak menguntungkan bagi sebagian besar tanaman, karena hampir semua pori-pori tanah terisi air sehingga akar akan kekurangan oksigen dan kegiatan bakteri seperti ni trifikasi, fiksasi N dan amonifi kasi ban yak terganggu (Soepardi, 1983) Air yang dengan mudah dapat diambil tanaman berada dalam pori-pori berukuran sedang. Setelah air ini dipakai oleh tumbuhan, air yang tersisa berada dalam pori-pori yang lebih halus atau merupakan lapisan tipis menyelimuti zarahzarah tanah. Daya tarik menarik antar zarah tanah dengan air sangat kuat dan
ikatan ini dapat mengatasi daya hisap tanaman, akibatnya tidak semua air yang ditahan tanah tersedia bagi tanaman. Menurut Soepardi (1983) air tanah yang tersedia bagi tanaman adalah air yang terikat antara kapasitas lapang (pF 2.7) dan titik layu permanen (pF 4.2). Besarnya airtanah tersebut bervariasi tergantung pada tekstur tanah, makin halus makin besar kisarannya. Tanah liat paling besar kisaran air tersedianya, disusul berturutturut lempung liat, lempung berdebu, lempung, lempung berpasir (Buckman dan Brady. 1982). Di samping struktur tanah, kandungan bahan organik, kcseragaman dan kedalaman tanah turut mempengaruhi pula terhadap ketersediaan air (Anonim, 1982) Sebagai salah satu upaya pengelolaan ketersediaan air bagi tanaman adalah kemampuan tanah menahan air merupakan faktor yang penting dan dapat ditingkatkan dengan memperbaiki sifat fisik tanah (Indrawati, 1999). Kegagalan pertanian lahan kering untuk dapat memanfaatkan kemampuan iahan sepanjang tahun lebih disebabkan ketidakmampuan mengatur penyediaan air bagi tanaman yang diusahakan. Masih banyak petani lahan kering yang melakukan pengolahan secara konvensional, yaitu dengan mengolah seluruh areal pertanian. Selama curah hujan cukup tindakan ini lebih menguntungkan, terutama untuk inengatur tata air dan tata udara dalam tanah. Tetapi bila curah hujan mulai berkurang pengolahan tanah secara konvensional ini hanya akan meningkatkan kehilangan air dari tanah. Kekurangan air dalam tanah akan mengurangi laju serapan air oleh tanaman, sehingga kandungan air dalam tanaman akan menurun. Kekurangan air dalam
tanaman akan mengharnbat perkembangan daun dan perpanjangan batang, mengurangi produksi bahan kering serta polongnya. Hsiao et a1 (1980) menyebutkan
bahwa kekurangan
air atau kekeringan akan mengurangi
pertumbuhan vegetatif dan reproduktif, namun demikian nisbah akar dan bagian tanaman di atas tanah meningkat. Hal ini disebabkan oleh kemarnpuan akar untuk mengatur kandungan air secara osmotik untuk mempertahankan pertumbuhannya. UNSUR HARA Ketersediaan unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman adalah merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi tingkat produksi suatu tanaman. Macam dan jumlah unsur hara yang tersedia di dalam tanah bagi pertumbuhan tanaman pada dasarnya hams berada pada keadaan yang cukup dan seimbang agar tingkat produksi yang diharapkan akan dapat tercapai dengan baik. Tanaman pada umumnya mempunyai batas-batas toleransi terhadap masalahmasalah kesuburan tanah secara spesifik. Maka atas dasar sifat-sifat ini, sebenarnya dapat disusun pola pertanaman yang sesuai dengan masalah yang dihadapi. Pengolahan tanah yang baik dan teratur dapat meningkatkan kesuburan fisik tanah tersebut. Pemupukan yang sesuai dengan unsur hara tanah dapat meningkatkan kesuburan kimiawi tanah, sehingga sesuai dengan kebutuhan tanaman.
Unsur Hara Makro Terdapat lebih kurang 5 unsur hara makro yang sangat dibutuhkan oleh tanaman yaitu nitrogen, fosfor, kalium, kalsium dan magnesium. Nitrogen adalah
"
merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman sebab merupakan penyusun semua protein dan asam nukleik, dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan. Pada umumnya unsur nitrogen tersebut dihisap tanaman dalam bentuk ammonium (NH4') dan nitrat (N03-). Tetapi nitrat yang terisap segera tereduksi menjadi ammonium melalui enzym yang mengandung molibdenum. Ion-ion ammonium dan beberapa karbohydrat mengalami sistesis dalam daun dan dirubah menjadi asarn amino, terutama dalam hijau daun. Dengan demikian apabila unsur nitrogen yang tersedia lebih banyak dari unsur lainnya, maka dapat dihasilkan protein lebih banyak dan daun dapat tumbuh lebih lebar sebagai akibat fotosistesis lebih banyak. Oleh sebab itu diduga lebar daun yang tersedia bagi proses fotosintesis secara kasar sebanding dengan jumlah nitrogen yang diberikan (Saifuddin Sarief, 1980). Unsur hara makro kedua adalah fosfor. Fosfor sebagai ortho-fosfat memegang peranan yang penting dalam kebanyakan reaksi-reaksi enzim yang tergantung kepada fosforilasi. Hal ini karena fosfor merupakan bagian dari inti sel, sangat penting dalam pembelahan sel dan juga untuk perkembangan jaringan meristem. Sehingga dengan demikian fosfor dapat merangsang pertumbuhan akar dan tanaman muda, mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji atau gabah. Selain itu juga sebagai penyusun lemak dan protein (Saifuddin Sarief, 1980). Unsur hara makro selanjutnya adalah kalium yang salah satu dari beberapa unsur utama yang diperlukan tanaman dan sangat mempengaruhi tingkat produksi tanaman. Kalium sangat penting dalam setiap proses metabolisme dalam tanaman, yaitu dalam sintesis asam amino dan protein dari ion-ion ammonium. Kalium juga
berperan untuk meningkatkan resistensi terhadap penyakit dan kualitas buahbuahan. Unsur hara kalsium (ca) temyata merupakan unsur utama (esensial) yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan meristem dan ujung-ujung a k a yang wajar. Kalsium penting dalam pembentukan zat putih telur, mencegah kemasaman pada cairan sel, mengatur permeabilitas dinding sel atau daya tembus cairan. Zat kapur ini terdapat pada daun dan batang dan berpengaruh baik pada pertumbuhan ujung dan bulu akar (Saifuddin Sarief, 1980). Magnesium (Mg) diperlukan oleh semua bagian hijau dari tanaman sebab merupakan bagian penyusun klorofil. Kandungan fosfat dalam tanaman dapat dinaikkan dengan jalan menambah magnesium daripada pemberian pupuk fosfat itu sendiri.
Unsur Hara Mikro Tanaman memerlukan sedikit sekali unsur-unsur hara mikro tertentu seperti besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn), tembaga (Cu), boror. (Bo), kcbal (Co) dan lain-lain. Unsur mikro ini mempunyai sifat yang khusus yaitu sangat bei-acun bagi tanaman apabila tersedia dalam jumlat~ yang berlebihan. Oleh sebab itu harus berhati-hati dalam pemberian pupuk mikro ini agar tidak berlebihan.
PUPUK KANDANG Ketersediaan unsur-unsur hara makro maupun mikro selain dari pupuk biomikro dapat juga berasal dari pupuk kandang dan kompos. Pupuk kandang
adalah pupuk yang berasal dari campuran kotoran ternak atau urine dari hewan, serta sisa-sisa makanan yang tidak dihabiskan. Pupuk kandang ini dapat dibagi kedalam dua bentuk. Bentuk yang pertarna yaitu sebagai bahan padat (faeces kotoran) dan bentuk kedua adalah bahan cair (urine atau air kencing) Pupuk kandang mempunyai beberapa sifat yang lebih baik dari pupuk alam lainnya maupun dari pupuk buatan. Sifat-sifat baik ini ar~taralain: a. Merupakan humus atau zat-zat organik yang terdapat di dalam tanah yang terjadi karena proses pemecahan sisa-sisa tanaman dan hewan, terdiri dari zat organik yang sedang mengalami pelapukan, zat organik peralihan yang masih dan sedang mengalami pemecahan yang tidak dapat pecah lagi menjadi susunan yang lebih sederhana. b. Sebagai sumber hara nitrogen, fosfor dan kalium yang amat penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman c. Menaikkan daya menahan air, tanah akan lebih mampu menahan banyak air, sehingga air hujan tidak langsung mengalir ke tempat yang lebih rendah atau meresap ke dalam tanah d. Banyak mengandung jasad-jasad renik (micro organisme). Jasad renik ini dapat menghancurkan sampah-sampah yang ada dalam tanah hingga berubah menjadi humus.
KOMPOS Kompos juga banyak mengandung unsur hara makro yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Kompos adalah jenis pupuk yang terjadi karena proses
penghancuran oleh alam atas bahan-bahan organis terutarna daun tumbuhtumbuhan, seperti jerami, kacang-kacangan, sampah, dan lain-lain. Kompos yang terjadi dengan sendirinya mempunyai kualitas yang kurang baik, karena dalam proses penghancuran sering terjadi hal-hal yang merugikan seperti pencucian kandungan unsur-unsur penting dan penguapan oleh sinar matahari.
Penambahan bahan organik banyak membantu dalam memperbaiki
perubahan kualitas tanah. Pembenaman bahan organik seperti pupuk hijau, kompos atau pupuk kandang dilaporkan dapat memperbaiki sifat fisik tanah. Koloid organik sebagai hasil perobakan bahan organik oleh jasad renik tanah dan cairan yang dikeluarkan oleh jasad renik itu berfungsi sebagai perekat yang mempersatukan partikel-partikel tanah menjadi butir-butir tanah (Soepardi, 1983). Menurut Hafez (1977) menyatakan bahwa pemberian pupuk kandang dapat mendorong agregasi tanah, mengurangi berat isi atau kepadatan tanah (Tiarks et a1 1974). Terbentuknya agregat-agregat tanah dengan ukuran butir yang cukup besar akan menghasilkan porositas tanah yang lebih tinggi dan akan memperbesar daya serzip tanah terhadap air (Prayoo dan Herujito, 1989) Di dalam tanah, air mengisi ruang antara partikel-parikel tanah. Dengan semakin banyaknya ruang pori dalam tanah akan memperbesar air meresap dan mengisi pori-pori dalam tanah yang akhirnya akan meningkatkan jumlah air yang dapat ditahan oleh tanah. Pengolahan tanah adalah suatu tindakan mekanik terhadap tanah dengan tujuan untuk menciptakan kondisi gembur dan aerasi yang cukup untuk tanaman. Tindakan ini akan menghasilkan perbaikan sifat-sifat tanah diantaranya meningkatkan total ruang pori dan menurunkan berat isi tanah
SERESAH Salah satu pengolahan tanah selain dengan pemberian kompos dan pupuk kandang adalah pemberian serasah dari daun ataupun jerami. Dalam budidaya tanaman pangan, teknologi mulsa dilaporkan telah dapat meningkatkan hasil terutama dalarn musim kemarau (Purwowidodo, 1982). Menurut Utomo (1983) penghamparan mulsa di musim hujan dapat menyelamatkan tanah dari erosi percikan hujan, sehingga dari segi konservasi sangat menguntungkan. Pada umumnya praktek pemulsaan dilakukan untuk memperoleh satu atau beberapa keuntungan yang dapat memperbaiki sifat-sifat tanah yang nantinya akan mempengaruhi produktivitas tanah yang bersangkutan. Beberapa kebaikan praktek pemulsaan antara lain (1) melindungi agregat-agregat tanah dari butir hujan, (2) meningkatkan penyerapan air oleh tanah, (3) mengurangi volume dan kecepatan aliran permukaan, (4) memelihara temperatur dan kelembaban tanah, (5) memelihara kandungan bahan organik tanah, dan (6) mengendalikan pertumbuhan tanaman pengganggu
IKLIM MIKRO Di dalam pengamatan pertumbuhan tanaman tidak terlepas dari iklim mikro yang ada di daerah tersebut. Iklim mikro ini meliputi temperatur udara, kecepatan angin, kelembababn udara, radiasi matahari dan lain - lain. Pada pagi hari hingga siang hari terjadi penyerapan energi sinar matahari yang menyebabkan suhu permukaan tanah meningkat dan juga terjadi aliran panas secara konduksi dari permukaan tanah menuju ke lapisan bawah tanah. Menjelang sore hari sudut penyinaran matahari makin kecil sehingga penerimaan dan pemancaran panas
juga menurun. Pada keadaan ini pemancaran panas lebih besar daripada penerimaan panas yang diakibatkan oleh reaksi permukaan bumi untuk melepaskan kalor ke atmosfer sehingga baik suhu udara maupun suhu permukaan tanah akan terus turun. Pengamatan sebaiknya dilakukan selama 24 jam dalam jangka waktu penelitian. Energi matahari sangat berpengaruh terhadap ketersediaan air dalam tumbuhan dan tanah permukaan. Kecepatan hilangnya air pada tanah-tanah basah dikendalikan oleh kekuatan evaporasi udara dan energi matahari yang diterima permukaan tanah dan sejauh tanah masih dapat mensuplai air ke permukaan dengan cepat sehingga permukaan tanah cukup lembab. Kecepatan akan menurun tajam jika kecepatan mensuplai air untuk pemukaan lebih lambat dari kecepatan hilangnya air dari permukaan. Permukaan tanah akan kering dan kemudian uap air akan terbentuk dan segera berdifusi ke dalam udara akibat daya dorong arus udara yang dibentuk di lapisan bawah permukaan, (Indrawati 1999).
PENGELOLAAN TERPADU WILAYAH PESISIR Pengelolaan terpadu wilayah pesisir direferensikan sebagai perilaku untuk mengkoordinasikan
dan
mengarahkan
berbagai
kegiatan
yang
sinergis.
Keterpaduan dalam pengelolaan wilayah pesisir dan lautan sangat penting, karena wilayah pesisir merupakan kawasan yang rentan, sebagai akibat dari agregasi berbagai komponen ekologi dan biologi yang masing-masing memiliki peranan dan fungsi yang spesifik dalam mempengaruhi stabilitas ekosistem di wilayah pesisir.
Koordinasi
keterpaduan
yang
sinergis ini
perlu
dilakukan
karena
pembangunan yang berkelanjutan di wilayah pesisir menghadapi berbagai fenomena sebagai berikut: 1. Terdapat keterkaitan ekologis atau hubungan fungsional, baik antara
ekosistem
dalam kawasan pesisir maupun antara kawasan pesisir
dengan lahan atas (up land) dan laut lepas. 2. Terdapat lebih dari dua macam sumberdaya d a m dan jasa lingkungan di kawasan pesisir dan lautan yang dapat dikembangkan untuk kepentingan pembangunan. 3. Terdapat lebih dari satu kelompok masyarakat yang memiliki
ketrampilan, keahlian, kesenangan, dan bidang kerja yang berbeda. 4. Secara ekologis dan ekonomis, pemanfaatan secara monokultur (single use) sangat rentan terhadap perubahan internal dan eksternal yang mengarah kepada kegagalan usaha (Bengen, 2000).
Kesinambungan (sustainability) dalam pengelolaan wiiayah pesisir dan lautan terpadu didasarkan pada prinsip normatif bahwa upaya pembangunan yang dilakukar? untuk memenuhi kebutuhan masa kini, tidak boleh mengganggu pemenuhan kebutuhan generasi yang akan datang. Oleh karena itu kesinambungan pembangunan di kawasan pesisir dan lautan perlu berpijak pada beberapa kriteria laju pemanfataan sumberdaya sebagai berikut: 1. Pemanfaatan sumberdaya yang terbaharukan (renewable resources)
berpedoman pada kriteria bahwa laju pemanfaatan yang berlangsung tidak boleh melebihi laju regenerasi.
2. Pemanfaatan sumberdaya yang tidak terbaharukan (non-renewable resources) yang berpedoman pada kriteria bahwa eksploitasi dan pemanfaatan
yang
berlangsung
hams
diimbangi
dengan
pengembangan komoditi substitusinya
3. Laju produksi limbah tidak melebihi kapasitas lingkungan dalam proses penyerapan (Rustiadi, 2001)
Konsep kesinambungan pembangunan berkelanjutan yang dinyatakan oleh Dahuri, et a 1 (1996)adalah: 1. Dimensi ekologis, yaitu bahwa pengelolaan kegiatan pembangunan di
suatu wilayah pesisir agar total dampaknya tidak melebihi kapasitas lingkungannya. 2. Dimensi sosial ekonomi, yakni pola dan laju pembangunan harus dikelola sedemikian rupa sehingga total permintaan ( d e m a n d ) terhadap sumberdaya alarn dan jasa lingkungan tidak melebihi daya dukung (SUPP~Y).
3. Dimensi sosial politik, yakni pembangunan berkelanjutan hanya dapat dilaksanakan dalam sistem dan suasana politik yang demokratis dan transparan. Dimensi ini lebih diprioritaskan pada permasalahan eksternalitas akibat dampak yang ditimbulkan
oleh
aktivitas
pemanfaatan satuan sumberdaya yang berada di wilayah pesisir dan lautan.
4. Dimensi hukum dan kelembagaan, yakni pembangunan berkelanjutan mensyaratkan pengendalian diri dari setiap warga untuk tidak merusak
lingkungan. Apabila perusalcan terjadi maka pelaku hams berhadapan dengan hukum yang pelaksanaannya dilakukan secara konsisten. Berbagai pendekatan perlu dilakukan untuk mewujudkan pembangunan wilayah pesisir yang berkelanjutan. Secara komprehensif pendekatan tersebut bertumpu pada ketaatan pada azas-azas perencanaan yang telah disusun secara cermat dengan memperhatikan berbagai interelasi antara komponen-komponen pembangunan, seperti penekanan pada nilai manfaat yang besar bagi masyarakat lokal, keselarasan antara kegiatan dengan skala, kondisi, dan karakter kawasan yang akan dikembangkan.
SISTEM INFORMASI GEOGRAFI Sistem Informasi Geografi adalah suatu sistem berbasis komputer yang dapat digunakan untuk menyimpan, mengolah, mengelola dan menganalisis data, baik spasial maupun non-spasial (atribut), serta menyajikannya secara visual. Pada dasarnya SIG adalah suatu sistem referensi spasial, yang dipakai untuk proses analisis dan manipulasi berbagai macam data. Sehingga dengan demikian analisis dan penyajian data keruangan dapat ciilakukan dengan cepat. Dalam teknologi SIG dikenal adanya dua jenis data, yaitu data spasial keruangan dan atribut. Kedua jenis data tersebut saling terkait dan saling mendukung. Data spasial mengacu kepada entitas, dimana lokasi itu berada di permukaan bumi atau jenis data yang merepresentasikan aspek-aspek keruangan dari suatu fenomena. Sementara itu data atribut merupakan karakteristik atau deskripsi dari fenomena yang dimodelkan entitas lokasi tersebut. Salah satu
keunggulan SIG terletak pada data base atau atributnya yang dapat diedit maupun ditampilkan sewaktu-waktu diperlukan. Salah satu kemudahan dalam menggunakan SIG adalah di dalam pemodelan. Peranan model dalam merumuskan kriteria ke dalam bahasa SIG memegang peranan penting, bahkan inti persoalan dan kinerja SIG sangat ditentukan oleh sejauh mana merumuskan itriteria dan mentejemahkan ke dalam suatu model. Sistem Informasi Geografi diharapkan akan membantu dalam mengatasi berbagai masalah pembangunan wilayah pesisir. Berdasarkan andisis SIG terhadap bentang alam setidaknya dapat dihasilkan (1) perencanaan tata ruang yang melestarikan keberadaan ekosistem; (2) evaluasi lahan untuk penggunaan lahan yang sesuai dengan daya dukungnya; dan (3) studi tentang dampak lingkungan suatu aktivitas yang rentan terhadap dampak lingkungan Pertimbangan yang melandasi pemakaian Sistem Informasi Geografi dalam pengelolaan sumberdaya alam pesisir adalah : (1) pembangunan berkelanjutan mempersyaratkan bahwa perencanaan dan pengambilan keputusan hendaknya berdasarkan informasi yang sah dan akurat, (2) hampir semua permasalahan dalam pengelolaan sumberdaya alam berkaitan dengan dimensi ruang dan waktu, dan (3) perencanaan sumberdaya alam memerlukan kombinasi berbagai macam informasi dari peta tematik.
KARAKTERISTIK AIRTANAH Pemanfaatan airtanah untuk berbagai keperluan tergantung pada keberadaan airtanah yang terkait dengan karakteristik suatu wilayah. Salah satu karakteristik tersebut adalah akuifer, tempat keberadaan airtanah. Akuifer adalah suatu lapisan
batuan atau formasi geologi yang mempunyai stmktur yang dapat memungkinkan air untuk masuk dan bergerak melaluinya dalam kondisi normal (Todd, 1959). Kondisi akuifer tersebut berbeda-beda pada setiap tempat, sehingga menyebabkan adanya perbedaan
ketersediaan airtanahnya, Pengambilan airtanah yang
berlebihan dapat mengakibatkan intrusi air laut. Akibat dari intrusi tersebut, airtanah yang semula berasa tawar dapat menjadi payau atau asin. Karakteristik akuifer merupakan faktor yang harus diperhatikan dalam mempelajari airtanah. Seberapa banyak airtanah yang dapat disimpan dan dipergunakan dapat diketahui lebih dahulu dengan mengetahui karakteristik akuifernya. Ketebalan lapisan jenuh air di atas permukaan air laut dapat diketahui dari tinggi muka airtanah terhadap permukaan air laut. Sedangkan untuk mengetahui ketebalan lapisan jenuh air tawar sarnpai batas tertentu di bawah permukaan air laut dapat diketahui berdasarkan hasil pendugaan bawah permukaan. Faktor musim berpengaruh terhadap tinggi muka airtanah di atas permukaan air laut. Muka airtanah pada musim hujan akan lebih tinggi daripada saat musim kemarau. Ketika kawasan ini mendapat imbuh dari air hujzn, &an menyebabkan perbedaan volume airtanah yang dapat ditampung oleh akuifernya. Daya simpan air oleh akuifer ini sangat dipengaruhi oleh tingkat porositas batuannya. Porositas batuan yaitu ukuran dari ruang di antara material dalam batuan tersebut (Todd, 1980). Nilai porositas merupakan persentase dari perbandingan antara volume rongga dengan volume total batuan. Semakin besar porositas suatu akuifer, maka semakin besar pula air yang dapat tersimpan dalam akuifer tersebut. Porositas batuan berkisar antara 0 - 50%. Nilai porositas tergantung pada bentuk
susunan partikel, ukuran partikel, derajat sementasi, dan tipe dari material (Tolman, 1973). Salah satu karakteristik akuifer yang harus diperhitungkan adalah nilai koefisien transmisibilitas dan koefisien permeabilitas. Koefisien transmisibilitas adalah besar aliran di bawah gradien hidrolik yang sama melalui suatu penampang pada seluruh tebal akuifer (Krusseman, 1970). Definisi ini menyiratkan banyaknya air yang dapat mengalir melalui suatu penampang akuifer sebesar satu satuan panjang selama satu hari. Nilai koefisien transmisibilitas dapat dicari dengan menggunakan uji pemompaan. Sedangkan koefisien permeabilitas adalah besarnya aliran airtanah yang melalui akuifer dengan penampang 1 m2 di bawah pengaruh gradien hidrolik (Krusseman, 1970). Nilai koefisien permeabilitas sangat dipengaruhi oleh porositas dan sifat cairan yang melaluinya. Pengukuran nilai koefisien ini salah satunya dapat menggunakan metode Shallow Dug-Well Recovery Test (Bouwer & Rice, 1976). Pada prinsipnya pengukuran ini satria seperti pada recovery test hanya membutuhkan beberapa tambahan data untuk menghitung tingkat permeabilitasnya.
SISTEM AKUIFER LAHAN PESISIR Akuifer gumuk pasir pantai yang menumpang pada akuifer beting gisik sampai batas tertentu di wilayah pantai dengan konfigurasi reliefnya. Akuifer ini berada di bagian selatan Pulau Jawa yang membentang dari Pantai Cilacap (Jawa Tengah) sampai Pantai Parang Tritis di Bantu1 (Daerah Istimewa Yogyakarta).
Gumuk pasir pantai tersebut terdiri atas pasir berukuran halus pada daerah yang dekat dengan laut dan semakin kasar pada daerah yang jauh dengan laut. Bagian bawah gumuk pasir terdiri dari pasir berukuran halus sampai kasar yang cenderung menebal ke arah laut (selatan) dan terdapat endapan lempung fluvial yang merupakan bagian dari Formasi Wates. Endapan ini membentuk suatu lapisan impermeable terhadap pasir sehingga airtanah dari daerah pengisian (recharge area) berakumulasi di beting gisik. Sistem akuifer beting pantai dapat dilihat di Gambar 1.
Gambar 1. Sistem akuifer beting pantai (Mac Donald and Partners, 1984)
Kondisi hidrologi daerah pantai ditandai dengan adanya penyusupan air asin dari laut dengan penyebaran yang terbatas (Suharyadi, 1986). Dalam keadaan normal, aliran airtanah yang menuju ke laut akan membatasi penyusupan air laut. Artinya, dalam keadaan seimbang antara air laut dengan air tanah, maka airtanah tersebut akan terus mengalir ke laut. Hal ini berlangsung karena permukaan airtanah terletak lebih tinggi dari muka air laut.
Apabila di dapat airtanah yang asin, selain disebabkan penyusupan air asin dari laut, dapat juga disebabkan adanya air connate, seperti yang terdapat di sebagian dataran aluvial pantai antara Sungai Serang dan Sungai Progo (Ismidasi,
1989). Adanya air connate tersebut disebabkan oleh adanya air laut yang terjebak dalam lapisan batuan sedimen selama proses pembentukan formasi batuan tersebut. Air asin yang pernah berada di daerah ini terjebak dalam waktu yang cukup lama karena pada dataran aluvial pantai terdapat lapisan yang didominasi oleh lempung. Kejadian ini banyak dijumpai di pesisir utara Pulau Jawa. Sifat lempung yang sulit meluluskan air menyebabkan air laut yang terjebak sulit terbilas, sehingga air yang diperoleh pada lapisan ini berasa payau atau asin. Adanya perbedaan berat jenis antara airtanah dan air laut mengakibatkan keduanya sukar untuk bercampur. Sesuai dengan nilai berat jenis air laut yang lebih besar daripada airtanah, maka menjadikan air laut berada di bawah airtanah. Pertemuan antara air laut dengan air tawar biasa disebut interface (batas antara air laut dengan airtanah yang tawar). Penganlbilan airtanah yang dilakukan secara berlebihan akan berakibat bagi turunnya muka airtanah dan menyebabkan bergesernya interface lebih condong ke daratan. Keberadaan interface ini dapat diketahui berdasarkan pendugaan geolistrik, dan hasilnya kemudian dikorelasikan dengan data bor. Hasil pendugaan geolistrik, yang didasarkan pada tahanan jenis (resistivity), dapat digunakan untuk menduga kedalaman interface dengan mengetahui keberadaan air asin. Air asin mempunyai tahanan jenis yang lebih rendah bila dibandingkan air tawar. Tahanan jenis pada formasi batuan, ditentukan oleh kesarangan batuan (porosity), kandungan air dan kualitas airnya. Makin tinggi kesarangan batuan
yang jenuh air, akan lebih rendah tahanan jenisnya. Batuan yang jenuh air akan mempunyai tahanan jenis lebih rendah daripada bagian yang kering. Makin tinggi salinitas air yang menjenuhi batuan akan rendah tahanan jenisnya. Adanya lempung pada formasi batuan juga akan membuat rendah tahanan jenisnya. Tahanan jenis yang lebih kecil dari 2 ohm-meter dinyatakan sebagai lapisan lempung atau pasir yang jenuh oleh air asin. Air asin mempunyai tahanan jenis kurang dari 1 ohm-meter (Simoen, 1993)
SIKLUS HIDROLOGI DI DAERAH BETING GISIK. Siklus hidrologi merupakan konsep dasar tentang keseimbangan air secara global dan juga menunjukkan semua ha1 yang berhubungan dengan air. Siklus hidrologi secara alamiah menunjukkan gerakan air di permukaan bumi. Selama berlangsungnya siklus hidrologi, yaitu perjalanan air dari perrnukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut yang tidak pernah habis, air tersebut akan tertahan (sementara) di sungai, danaulwaduk, dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup. Siklus hidrologi di kawasan beting gisik terjadi secara sederhana. Jenis tanah regosol yang mempunyai permeabilitas tinggi menyebabkan hampir seluruh air hujan meresap masuk ke dalam tanah menjadi airtanah. Pengisian air pada akuifer beting gisik terjadi melalui infiltrasi langsung dari air hujan
.
POTENSI AIRTANAH DI KAWASAN BETING GISIK. Mac Donald and Partners (1984), telah melakukan penelitian keberadaan dan potensi airtanah di seluruh Daerah Istimewa Yogyakarta, termasuk di kawasan beting gisik pantai selatan. Hasil penelitian di kawasan tersebut mengungkapkan bahwa terdapat pola kadar ion C1- dalam airtanah di daerah pantai (sand dunes area) yang makin tinggi apabila diambil airtanah pada kedalaman yang semakin dalam, serta pada jarak yang semakin dekat dengan laut. Pola yang demikian menunjukkan adanya inter-face. Dari hasil pendugaan dengan geolistrik, diketahui bahwa kedalaman airtanahnya rata-rata 40 m dengan lapisan air payau di bagian bawahnya (Ismidasi, 1989). Kawasan beting gisik akuifernya sangat baik, namun airtanahnya hanya merupakan lensa airtanah yang mengapung di atas air asin (FAO, 1997), sehingga ketersediaan airtanah pada kawasan beting gisik tidak begitu besar, kecuali terdapat masukan airtanah dari perb~!kitan di atasnya. Ketersediaan airtanah tergantung dari masukan air hujan dan airtanah yang tertahan pada akuifer di daerah itu sesuai dengan kualitas airnya. Besarnya cadangan airtanah yang aman untuk digunakan dapat diketahui berdasarkan fluktuasi muka airtanah dan hasil jenis (specific yield) (Todd, 1980).
PENGGUNAAN AIRTANAH Airtanah yang kualitas airnya bagus dapat digunakan untuk kebutuhan seharihari. Kebutuhan air pada suatu daerah yang mayoritas penduduknya bermata pencaharian di bidang pertanian dan tidak terdapat industri, seperti di sebagian daerah Kulon Progo, maka yang diperhitungkan hanya kebutuhan air untuk
pertanian (Sulaswono, 1997). Kebutuhan air untuk rumah tangga ditentukan berdasarkan penggunaan air untuk keperluan sehari-hari sebesar 62 - 96 literhari pada berbagai bentuk lahan. Besarnya kebutuhan air untuk lahan pertanian dihitung berdasarkan luas areal pertanian, pola pergiliran tanaman dan jenis tanarnannya. Kebutuhan air untuk pertanian dihitung dengan mengetahui kebutuhan air untuk pertanian di daerah persawahan. Hasil analisis tersebut menunjukkan bahwa kebutuhan air untuk tanaman padi 1832.6 literlhdhari dan kebutuhan air untuk palawija 912.88 literhalhari. Airtanah dengan kualitas yang kurang baik berpengaruh terhadap jumlah air yang digunakan penduduk untuk keperluan domestik. Penggunaan air di daerah hilir Sungai Progo untuk keperluan domestik yang airtanahnya tawar sebesar 82.5 literloranglhari, sedangkan di daerah yang airtanahnya payau sebesar 98.5 literloranglhari (Sudarmaji, 1996). Daerah yang memiliki airtanah payau, air untuk minum dan masak diambil dari sumber air tawar yang berdekatan dengan tempat tinggalnya, sedangkan untuk mandi, mencuci dan sanitasi menggunakan airtaliah setempat walaupun payau. Akibat pengambilan airtanah untuk aktivitas sehari-hari, maka kawasan ini memiliki kemungkinan terjadi intrusi air laut, sehingga airtanah yang semula tawar dapat berubah menjadi asin. Cadangan airtanah yang aman merupakan jumlah ketersediaan airtanah tawar yang dapat diturap tanpa mengakibatkan proses penurunan muka airtanah yang berlebihan, sehingga tidak menyebabkan intrusi air laut di daerah tersebut.
