!
IPBA
HIDROSFER
OLEH KELOMPOK 2: I KOMANG JANUARIASA
(1113021007)
KADEK AGUS ARIADI
(1113021014)
KETUT GENEP DARMAYASA (1113021018) KELAS : IV B
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA SINGARAJA 2013 !
HIDROSFER
KATA PENGANTAR Puja dan puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Hidrosfer” tepat pada waktunya. Maksud dan tujuan dari penulisan makalah ini tidak lain untuk memenuhi salah satu dari kewajiban mata kuliah IPBA serta merupakan bentuk langsung tanggung jawab penulis pada tugas yang diberikan. Pada kesempatan ini, penulis juga ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Drs. Iwan Suswandi, M.Si selaku dosen mata kuliah IPBA serta semua pihak yang telah membantu penyelesaian makalah ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Penulis menyadari bahwa manusia tidak luput dari kesalahan dan kekurangan, serta kesempurnaan hanya milik Tuhan Yang Maha Esa sehingga dalam penulisan dan penyusunannya masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat penulis harapkan dalam upaya evaluasi diri. Akhirnya penulis hanya bisa berharap, semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan seluruh mahasiswa-mahasiswi Universitas Pendidikan Ganesha Singaraja.
Singaraja, 21 Maret 2013 Penulis
i
HIDROSFER
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................ i DAFTAR ISI ............................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Rumusan masalah.................................................................................. 2 1.3 Tujuan Penulisan ................................................................................... 2 BAB II PEMBAHASAN 2.1. Pengertian Hidrosfer ............................................................................ 3 2.2. Siklus Hidrologi ................................................................................... 3 2.3. Perairan Darat....................................................................................... 7 2.4. Perairan Laut ........................................................................................ 29 BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan .......................................................................................... 45 DAFTAR PUSTAKA
ii
HIDROSFER
! BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Bumi sebagai tempat tinggal makhluk hidup merupakan salah satu planet di tata
surya. Keistimewaan bumi dibanding planet-planet lain di tata surya adalah mampu menyokong kehdupan yang beraneka ragam. Keistimewaan tersebut diantaranya adalah suhu yang optimal, kadar oksigen yang baik, serta yang tidak kalah penting adalah terdapatnya air di bumi sebagai sumber kehidupan. Bumi menjadi istimewa karena sebagian besar permukaan bumi tertutup oleh air, baik air di darat maupun di laut. Seperti kita ketahui bahwa sekitar 70,8 % bumi kita ini terdiri dari air, dimana air adalah kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan mahluk hidup dan 29, 2% daratan. Prosentase air di bumi paling banyak berada di lautan yakni sekitar 97,2%; kemudian dalam bentuk es sekitar 1,75%; berada di daratan sebagai air sungai, air danau, air tanah sekitar 0,62%; dan hanya 0,001% dalam bentuk uap di udara. Air di bumi mengulangi terus menerus sirkulasi: penguapan, presipitasi, dan keluar dari tanah. Sirkulasi ini sering disebut dengan siklus hidrologi. Air berubah dalam tiga wujud menurut waktu dan tempat, yakni dalam bentuk padat, air sebagai cairan, air sebagai uap seperti gas. 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: 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 sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Sebagian besar wilayah Indonesia terdiri dari laut. Jika dibandingkan dengan luas daerah keseluruhan, perairan Indonesia 62,9 % dan daratan 37,1 %. Di Indonesia terdapat perairan laut dan berbagai macam perairan darat, di mana perairan darat dan perairan laut ini merupakan bagian hidrosfer. Hidrosfer atau lapisan air merupakan fisik bumi yang berguna bagi kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan. Untuk lebih mengetahui lebih 1 !
HIDROSFER
!
jelasnya mengenai hidrosfer, serta perairan laut dan perairan darat, maka hal ini akan di bahas lebih lanjut pada pembahasan dalam makalah ini. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan beberapa masalah yang akan dikaji adalah sebagai berikut:
1.3.
1.2.1
Bagaimanakah pengertian hidrosfer?
1.2.2
Bagaimanakah proses siklus hidrologi?
1.2.3
Apa sajakah yang tergolong perairan darat?
1.2.4
Apa sajakah yang tergolong perairan laut?
Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1.3.1
Untuk menjelaskan pengertian hidrosfer.
1.3.2
Untuk menjelaskan proses siklus hidrologi.
1.3.3
Untuk mengetahui apa saja yang tergolong perairan darat.
1.3.4
Untuk mengetahui apa saja yang tergolong perairan laut.
2 !
HIDROSFER
BAB II PEMBAHASAN 2.1 PENGERTIAN HIDROSFER Hidrosfer merupakan daerah perairan yang mengikuti bentuk bumi yang bulat. Hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti ’air’ dan sphere yang berarti ’daerah’ atau ‘bulatan’. Daerah perairan ini meliputi samudra, laut, danau, sungai, gletser, air tanah, dan uap air yang terdapat di atmosfer. Hidrosfer menempati sebagian besar muka bumi karena 75% muka bumi tertutup oleh air. Jumlah air yang tetap dan selalu bergerak dalam satu lingkaran peredaran membentuk suatu siklus yang dinamakan siklus hidrologi, siklus air, atau daur hidrologi. Penguapan air yang terjadi di permukaan bumi terutama samudra dan laut disebabkan oleh panas matahari. Bentangan air yang terdapat di daratan dipelajari dalam ilmu hidrologi. Bentangan air yang terdapat di lautan dipelajari dalam ilmu oceanografi. Bentangan air yang terdapat di atmosfer, yang mempengaruhi iklim dan cuaca, dipelajari dalam ilmu meteorology dan klimatologi. 2.2 SIKLUS HIDROLOGI Jumlah air di bumi sangat besar, kira-kira 1,36 milyar km3. Dari jumlah tersebut sekitar 97,2% merupakan air yang berada di laut, 2,15% berupa es dan salju, sedang sisanya yang 0,65% merupakan air yang terdapat di danau, sungai, atmosfer dan air tanah. Meskipun persentase dari bagian yang terakhir ini sangat kecil, tetapi jumlahnya sangat besar. Air merupakan komponen yang sangat penting bagi kehidupan di muka bumi. Dengan meningkatnya kebutuhan akan air, para ilmiawan memberikan perhatian yang sangat besar terhadap kelangsungan perubahan air di atmosfer, laut dan daratan. Sirkulasi suplai air di bumi yang tidak putusnya disebut siklus hidrologi. Siklus air (daur hidrologi) meliputi gerakan air dari laut ke atmosfer, atmosfer ke tanah dan dari tanah kembali lagi ke laut. Air naik ke udara dari permukaan laut dan daratan melalui penguapan. Penguapan terjadi karena 3 !
HIDROSFER
penyinaran matahari. Matahari memancarkan energi panas ke seluruh bumi akibatnya terjadilah penguapan dari laut, sungai, danau, rawa, dan wilayah perairan lainnya. Uap air yang terbentuk bergerak naik ke udara. Semakin tinggi uap air bergerak , suhu udara semakin rendah. Di daerah yang bersuhu rendah tersebut, uap air itu mengalami kondensasi. Di daerah yang sangat tinggi, uap air tersebut membeku menjadi salju yang disebut proses sublimasi. Oleh sebab itu, air di permukaan bumi terdiri dari tiga macam yaitu, cair, gas dan padat.
Gambar 1 Siklus Hidrologi
Ada tiga macam siklus air, yaitu siklus pendek, sedang dan panjang. 1.
Siklus pendek
Gambar 2. Siklus Hidrologi pendek Siklus ini terjadi jika uap air laut mengalami kondensasi di atas laut, selanjutnya membentuk awan dan jatuh sebagai hujan di laut setempat. 4 !
HIDROSFER
Karena terjadi pemanasan oleh sinar matahari, air di laut menguap, membubung di udara. Di udara uap air mengalami penurunan suhu karena perbedaan ketinggian (setiap naik 100 meter suhu udara turun 0,5 0C). Dengan demikian semakin ke atas suhu udara semakin rendah, sehingga terjadi proses kondensasi (pengembunan). 2.
Siklus sedang
Gambar 3. Siklus Hidrologi sedang Siklus ini terjadi jika uap air laut mengalami kondensasi, selanjutnya membentuk awan yang terbawa angin menuju daratan dan jatuh sebagai hujan. Namun, terbentuknya awan tidak selalu di atas laut sehingga ada kemungkinan yang terbawa angin adalah uap airnya. Setelah di atas daratan uap air berubah menjadi awan dan selanjutnya turun sebagai hujan. Air hujan yang jatuh di darat ada yang menjadi aliran permukaan, meresap ke dalam tanah, mengalir di sungai, dan akhirnya kembali ke laut. 3.
Siklus panjang
Gambar 4. Siklus Hidrologi Panjang Siklus ini terjadi jika uap air laut mengalami kondensasi, selanjutnya seperti pada siklus sedang, uap air atau awan terbawa angin menuju daratan 5 !
HIDROSFER
hingga pegunungan tinggi. Karena pengaruh suhu, uap air berubah menjadi kristal-kristal es atau salju. Kemudian jatuh sebagai hujan es atau salju yang membentuk gletser, mengalir masuk ke sungai, dan akhirnya kembali ke laut. Siklus hidrologi besar terjadi di dalam DAS, dalam mempelajari DAS, daerah aliran sungai biasanya dibagi menjadi daerah hulu, tengah, dan hilir. Ekosistem DAS hulu merupakan bagian yang penting karena mempunyai fungsi perlindungan terhadap seluruh bagian DAS. Perlindungan ini, antara lain, dari segi fungsi tata air. Erosi yang terjadi di daerah hulu akibat praktik bercocok tanam yang tidak mengikuti kaidah-kaidah konservasi tanah dan air atau akibat pembuatan jalan yang tidak direncanakan dengan baik tidak hanya berdampak di daerah erosi tersebut berlangsung, tetapi juga akan menimbulkan dampak di daerah hilir dalam bentuk penurunan kapasitas tampung waduk sehingga terjadi pendangkalan sungai dan saluran irigasi yang meningkatkan risiko banjir. Dengan demikian, kondisi hidrologis DAS yang baik sangat dipengaruhi oleh pemanfaatan dan konservasi lahan di wilayah DAS tersebut. Siklus air terjadi karena
adanya
proses-proses
yang
mengikuti
gejala
meteorologis
dan
klimatologis, antara lain, sebagai berikut. a. Transpirasi, adalah proses pelepasan uap air dari tumbuh-tumbuhan melalui stomata atau mulut daun. b. Evaporasi, adalah penguapan benda-benda abiotik dan merupakan proses perubahan wujud air menjadi gas. Penguapan di bumi 80% berasal dari penguapan air laut. c. Evapotranspirasi,
adalah
proses
gabungan
antara
evaporasi
dan
transpirasi. d. Kondensasi, merupakan proses perubahan wujud uap air menjadi air akibat pendinginan. e. Presipitasi, merupakan segala bentuk hujan dari atmosfer ke bumi yang meliputi hujan air, hujan es, dan hujan salju. f. Run off (aliran permukaan), merupakan pergerakan aliran air di permukaan tanah melalui sungai dan anak sungai.
6 !
HIDROSFER
g. Adveksi, adalah transportasi air pada gerakan horizontal seperti transportasi panas dan uap air oleh gerakan udara mendatar dari satu lokasi ke lokasi yang lain. h. Infiltrasi, yaitu perembesan atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori tanah 2.3 PERAIRAN DARAT Perairan darat adalah sejumlah massa air yang terdapat di daratan, yang ada di permukaan bumi, yang tergenang dan mengalir di permukaan bumi. Perairan darat dapat dibentuk oleh alam atau oleh manusia. Perairan darat yang dibentuk oleh alam antara lain air tanah, sungai, danau, gletser dan rawa. Sedangkan perairan darat yang dibentuk oleh manusia antara lain waduk, kolam dan terusan. Perairan darat alami berasal dari air hujan yang meresap dan mengalir di permukaan bumi. Perbandingan antara banyaknya air yang meresap dan mengalir di permukaan tergantung pada berbagai faktor yaitu : 1. Jumlah curah hujan yang jatuh 2. Kekuatan jatuhnya butiran air hujan ke permukaan bumi 3. Lamanya curah hujan 4. Penutupan vegetasi di permukaan bumi 5. Derajat permeabelitas dan struktur bumi 6. Kemiringan topografi Keenam faktor tersebut di atas merupakan satu kesatuan yang saling berhubungan dan menentukan kondisi tertentu di permukaan bumi. Macam-macam perairan darat yang ada di permukaan bumi yaitu : air tanah, sungai, gletser, danau, dan rawa.
7 !
HIDROSFER
A. Air Tanah
Gambar 5. Air tanah Air tanah yaitu air yang terdapat pada pori-pori di bawah permukaan tanah. Air tanah pada litosfer kurang lebih 0,62% dari seluruh hidrosfer. Volum air tanah yang ada di berbagai tempat tidak sama, bergantung kepada persyaratan yang menunjang proses peresapan air hujan. 1. Asal Air Tanah dan Media Peresapan Air tanah yang berasal dari air hujan yang meresap melalui berbagai media peresapan, yaitu sebagai berikut : 1. Pori-pori tanah sangat mempengaruhi peresapan air hujan. Tanah yang gembur atau berstruktur lemah akan meresapkan air lebih banyak daripada tanah yang pejal. 2. Retakan-retakan lapisan tanah akibat kekeringan, yang dimana pada musim hujan sangat basah dan becek, seperti tanah liat dan lumpur. 3. Rongga-rongga yang dibuat binatang (cacing dan rayap) 4. Rongga-rongga akibat robohnya tumbuh-tumbuhan yang berakar besar. 5. Rongga-rongga akibat pencairan berbagai kristal yang membeku pada musim dingin. 6. Penutupan vegetasi di permukaan bumi sangat besar pengaruhnya terhadap peresapan air hujan ke dalam tanah. Hujan yang lebat akan tertahan oleh daun-daun dan ranting-ranting, sehingga jatuhnya di permukaan bumi sangat perlahan-lahan. Dengan demikian, proses peresapan air akan menjadi lebih lancar. 8 !
HIDROSFER
Jumlah air hujan yang merembes ke dalam tanah bergantung pada berbagai faktor sebagai berikut : a. Jumlah curah hujan Semakin besar jumlah curah hujan di permukaan, maka semakin banyak air hujan yang meresap ke dalam tanah. b. Lama curah hujan Semakin lama curah hujan, maka air hujan yang meresap ke dalam tanah akan semakin banyak c. Tingkat curah hujan Jika curah hujan lebat, permukaan tanah akan secara cepat menjadi jenuh air dan air tidak akan meresap ke dalam tanah, tetapi air tersebut akan bergerak menyusuri permukaan tanah. d. Lereng daratan Semakin curam lereng daratan tempat turunnya hujan, maka semakin besar volume air permukaan yang lolos karena mengalir. e. Derajat permeabelitas Derajat permeabelitas suatu bahan adalah ukuran kemampuan bahan tersebut untuk ditembus oleh air. Secara alamiah, pasir dan batu kerikil adalah bahan yang mudah ditembus oleh air (bahan permeable) sedangkan tanah liat adalah bahan yang permeabelitasnya rendah (sukar ditembus air). Oleh karena itu, tanah yang dekat permukaannya banyak mengandung pasir dan batu kerikil akan memudahkan air merembes ke dalam tanah. f. Porositas Porositas adalah persentase volume ruang suatu bahan yang kosong. Porositas berkisar kurang dari 1% dalam batuan beku tertentu, seperti granit, sampai lebih dari 40% dalam pasir dan kerikil tertentu. Semakin tinggi porositas bahan, maka semakin banyak air yang meresap ke dalam tanah. Batuan dan tanah yang berpori-pori di dekat permukaan bumi sangat menentukan kapasitas tanah sebagai tempat persediaan air. g. Penutupan vegetasi di permukaan bumi 9 !
HIDROSFER
Peresapan air hujan ke dalam tanah juga dipengaruhi oleh kehadiran tumbuh-tumbuhan di permukaan. Daun-daun dan ranting pohon di hutan dan daerah-daerah berumput menghalangi air lolos setelah hujan lebat. Akibatnya, air akan lebih banyak meresap ke dalam tanah. Oleh karena itu, kita harus selalu mendukung secara aktif program pemerintah yang menganjurkan penanaman pohon di halaman-halaman yang kosong. 2. Peresapan dan Transpirasi Air tanah mengalami proses penguapan dengan dua cara, yaitu : 1. Penguapan langsung melalui pori-pori di permukaan tanah sebagai akibat dari pemanasan lapisan tanah oleh sinar matahari. Jenis penguapan ini disebut dengan evaporasi. 2. Penguapan yang tidak langsung, yaitu penguapan yang melalui permukaan daun tumbuh-tumbuhan yang dinamakan dengan transpirasi. Dalam Klimatologi dan Hidrologi, kedua jenis penguapan ini dinamakan
evapotranspirasi.
Lapisan
tanah
yang
dipengaruhi
evapotranspirasi hanya sampai kedalaman 30 cm. Di daerah gurun menjadi lebih dalam lagi, karena curah hujan rendah dan terjadi pemanasan terus-menerus , sehingga lapisan atas tanah gurun itu akan menjadi kering. 3. Klasifikasi Air Tanah a. Zona penjenuhan dan zona aerasi Perhatikan kembali siklus air yang ditunjukkan pada gambar 10.30 yang menunjukkan zona-zona peresapan air dalam tanah. Air yang merembes ke bawah melalui batuan yang berpori-pori dan permeable akhirnya sampai pada zona penjenuhan. Tapal batas atas zona penjenuhan dinamakan meja air (water table) atau muka air tanah. Zona tak jenuh di atas meja air dinamakan zona aerasi. Dalam zona aerasi, pori-pori tanah atau batuan hanya sebagian atau sama sekali tidak berisi air, sedangkan dalam zona penjenuhan semua pori-pori batuan penuh berisi air. Oleh karena itu, untuk mendapatkan suplai air 10 !
HIDROSFER
tanah, orang biasanya menggali atau mengebor sumur hingga kedalaman di bawah meja air dalam zona penjenuhan. b. Berdasarkan tempatnya, air tanah digolongkan menjadi dua bagian, yaitu sebagai berikut : 1) Air tanah dangkal (air preatis)
Gambar 6. Air tanah dangkal dan dalam Yaitu air tanah yang terdapat di atas lapisan yang kedap air dan dekat dengan permukaan bumi. Dengan adanya gaya gravitasi, air tanah dangkal ini akan bergerak turun melalui pori-pori lapisan tanah yang ada di bawahnya. Contoh dari air tanah dangkal yaitu air sumur. 2) Air tanah dalam Yaitu air tanah yang terdapat pada lapisan yang mengandung air dan berada diantara dua lapisan kedap air. Air tanah dalam dibagi lagi menjadi dua zone, yaitu zone jenuh dan zone tidak jenuh. Air tanah dalam zone tak jenuh tertahan agak lebih lama di poripori yang halus pada lapisan tanah yang lebih padat, mengikuti hukum kapilaritas. Air tanah zone jenuh tertahan lebih lama lagi karena air telah sampai pada lapisan batuan induk yang kedap air. Pada zone inilah air tanah seakan-akan tergenang, sehingga merupakan reservoir air. Kedalaman permukaan air pada zone jenuh dapat dilihat pada sumur biasa (bukan sumur bor). Dengan meneliti kedalaman beberapa sumur, kita dapat membuat penampang zone jenuh di tempat itu.
11 !
HIDROSFER
c. Sumur Artesis
Gambar 7. Sumur Artesis Danau, sungai, dan mata air terjadi jika ketinggian meja air sama dengan permukaan bumi. Suatu lapisan batuan permeable dimana air tanah dapat bergerak yang dinamakan aquifer (Gambar 10.36 dan gambar 10.37). Aquifer berasal dari bahasa Latin yang berarti pembawa air. Pasir, kerikil dan batuan sedimen tertentu adalah bahanbahan aquifer yang baik. Di aquifer inilah biasanya didapat mata air dan dasar sumur. Sumur dan mata air berisi karena keduanya memotong meja air (lihat gambar 10.36). Mata air adalah suatu aliran air tanah yang keluar secara alamiah pada permukaan bumi. Oleh karena mata air dihasilkan dari aliran air yang terjadi karena pengaruh gravitasi (perbedaan ketinggian) maka kadang-kadang sering disebut mata air gravitasi. Sumur artesis terjadi ketika aquifer yang berpangkal dari tempat yang tinggi berada di antara dua lapisan batuan kedap air yang miring (lihat gambar 10.37). Jika kita melakukan pengeboran di tempat yang rendah, maka perbedaan ketinggian antara pangkal aquifer yang tinggi dan tempat pengeboran yang rendah menghasilkan beda energy potensial yang cukup besar yang dapat mendorong air untuk memancar keluar dengan kuat. Nama artesis berasal dari artois, sebuah propinsi di Perancis, tempat sumur-sumur seperti ini digali. 4. Masalah Air Tanah Pengambilan air tanah oleh manusia untuk berbagai keperluan menimbulkan tiga masalah berikut :
12 !
HIDROSFER
1. Pengambilan air tanah secara berlebihan melalui sumur bor dapat menyebabkan tanah amblas. Hal ini terjadi karena volume air tanah yang diambil tidak seimbang dengan air yang meresap ke dalam tanah. 2. Pengambilan air tanah secara berlebihan juga dapat menurunkan meja air, khususnya pada musim panas. 3. Di daerah dekat pantai yang dijadikan tempat pemukiman, penyedotan air tanah melalui sumur pompa dapat mengakibatkan intrusi air asin dari laut. 5. Polusi terhadap Air Tanah Di kota-kota dan di daerah-daerah industri sering terjadi polusi pada air tanah yang disebabkan oleh sampah dan buangan limbah industri. Sampah-sampah yang padat, apabila membusuk akan meresap ke dalam lapisan tanah oleh pengaruh air hujan sehingga akan mengotori air tanah di tempat-tempat yang dekat dengan sumber polusi itu. Air tanah yang sudah tercemar bias dibedakan dengan air tanah yang masih murni dari segi warna, bau dan rasa. Akibat polusi, air tanah bisa membahayakan kehidupan manusia. 6. Manfaat Air Tanah Air permukaan mempunyai beberapa manfaat yang sangat penting, antara lain : 1) Air sebagai sarana transportasi 2) Air sebagai sumber air bersih 3) Air sebagai kegiatan pertanian dan perikanan 4) Air sebagai sumber energi 5) Air sebagai sarana pariwisata dan olahraga
13 !
HIDROSFER
B. Sungai
Gambar 8. Sungai Sungai adalah aliran air tawar dari sumber alamiah di daratan menuju dan bermuara ke danau, laut, samudra, atau sebagian sungai lain yang lebih besar. Selain itu, sungai juga dapat diartikan sebagai bagian dari muka bumi yang rendah atau miring berupa alur tempat air tawar mengalir, baik ke laut maupun ke sungai induknya. Sungai berawal dari hujan. Besar curah hujan diserap oleh tumbuh-tumbuhan dan tanah, tetapi hujan yang berlebihan akan lolos mengalir dan terkumpul ke dalam daerah yang letaknya rendah. Air yang terkumpul di permukaan ini akan membentuk sungai kecil (anak sungai). Anak-anak sungai ini kemudian bersatu dan membentuk aliran air yang lebih lebar yang disebut sungai. 1. DAS (Daerah Aliran Sungai)
Gambar 9. Daerah aliran sungai (DAS)
14 !
HIDROSFER
Daerah aliran sungai (DAS) adalah suatu daerah yang terhampar di sisi kiri dan kanan suatu aliran sungai, dimana semua anak-anak sungai yang terdapat di daerah sebelah kiri dan kanannya bermuara ke sungai itu. Contoh DAS yang ada di Indonesia yaitu DAS Musi, DAS Brantas, DAS Cimanuk. Sebuah DAS dianggap berfungsi dengan baik apabila dapat menyediakan sumber daya air dengan jumlah dan kualitas yang relatif tetap dan dengan fluktuasi yang rendah, serta dapat diperkirakan sepanjang tahun. Ada berbagai pola aliran sungai yaitu :
Gambar 10. Pola aliran sungai 1. pola aliran dendritik yaitu pola aliran yang berbentuk seperti pohon dimana sungai induk mendapat air dari sejumlah anak sungainya. 2. pola aliran rektanguler yaitu pola aliran yang alirannya melalui daerah patahan 3. pola aliran Trelis yaitu pola aliran pada beberapa sungai yang mendapat tambahan air dari anak sungainya dimana arah alirannya tegak lurus pada sungai tersebut. 4. pola aliran radial yaitu pola aliran yang terjadi jika beberapa sungai mengalir keluar dari sebuah gunung atau sebuah dome. 5. pola aliran annular yaitu pola aliran yang merupakan variasi dari pola radial. Secara umum aliran sungai selalu dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian hulu, tengah dan hilir. 15 !
HIDROSFER
2) Ciri-ciri daerah bagian hulu sungai antara lain : a) Berada di daerah yang tinggi b) Aliran airnya sangat deras c) Tenaga erosinya sangat kuat ke arah vertikal d) Kekuatan erosinya membuat palung berbentuk V e) Terdapat air terjun f) Terdapat batuan dengan ukuran yang besar 3) Ciri-ciri daerah bagian tengah sungai antara lain : a) Aliran airnya tidak begitu deras, umumnya berada di daerah kaki pegunungan hingga daerah dataran. b) Erosi dapat ke arah vertikal dan horizontal. c) Kekuatan erosinya membuat palung berbentuk U. d) Tidak terdapat air terjun. 4) Ciri-ciri daerah bagian hilir sungai antara lain : a) Aliran airnya lambat dan tenang. b) Erosi ke arah horizontal. c) Tidak terdapat batuan yang berukuran besar. d) Bentuk sungainya berkelok (meander). e) Di muara sungainya banyak terdapat sedimen. Terdapat tiga dimensi pendekatan analisis dalam pengelolaan DAS, yaitu : 1.
Sebagai
proses
dengan
langkah-langkah
perencanaan
dan
pelaksanaan yang terpisah, tetapi masih berkaitan. 2.
Sebagai
sistem
perencanaan
pengelolaan
dan
sebagai
alat
implementasi program pengelolaan DAS melalui kelembagaan yang terkait. 3.
Sebagai rangkaian aktivitas yang masing-masing berkaitan dan memerlukan perangkat pengelolaan yang spesifik. Sungai mengalami masa muda, dewasa, dan tua. 1) Sungai muda Sungai muda (young) adalah apabila sedang aktif sungai tersebut dapat melakukan pengikisan saluran makin dalam. 16
!
HIDROSFER
2) Sungai dewasa Disebut sungai dewasa (mature) apabila sungai tersebut tidak mampu lagi mengikis saluran lebih dalam. 3) Sungai tua Disebut sungai tua (old) apabila sungai tersebut telah mempunyai daerah banjir yang luas, daerah meander yang lebar, dan lereng yang landai. 2. Jenis sungai Jenis sungai dapat dibedakan berdasarkan sumber airnya, ketetapan alirannya, arah alirannya dan struktur geologinya. a) Berdasarkan sumber airnya
Gambar 11. Sungai 1. Sungai mata air adalah sungai yang sebagian besar sumber airnya berasal dari mata air. Contohnya sungai di pulau Jawa.
Gambar 12. Sungai Hujan 2. Sungai hujan adalah sungai yang sebagian besar sumber airnya berasal dari air hujan. Contohnya : sungai-sungai di pulau-pulau di kawasan Nusa Tenggara.
17 !
HIDROSFER
Gambar 13. Sungai gletser 3. Sungai gletser adalah sungai yang sebagian besar sumber airnya berasal dari lapisan es atau gletser yang mencair. Contohnya sungai yang airnya benar-benar murni berasal dari pencairan es saja (ansich), bagian hulu sungai Gangga di India. 4. Sungai campuran adalah sungai yang sumber airnya berasal dari aliran es atau gletser yang mencair dan bercampur dengan mata air serta air hujan. Contohnya sungai Digul. b) Berdasarkan debit airnya 1. Sungai permanen (tetap) adalah sungai yang alirannya tetap sepanjang
tahun.
Contohnya
sungai
di
pulau
Sumatera,
Kalimantan, dan Irian Jaya. 2. Sungai periodik (tidak tetap) adalah sungai yang aliran airnya tidak tetap sepanjang tahun. Contohnya sungai-sungai di pulau Jawa dan Nusa Tenggara. 3. Sungai episodik adalah sungai yang pada musim kemarau airnya kering dan pada musim hujan airnya banyak. Contohnya sungai Kalada di Pulau Sumba. 4. Sungai emphemeral adalah sungai yang ada airnya hanya saat musim hujan. c) Berdasarkan asal kejadiannya (genetikanya) 1. Sungai konsekuen, adalah sungai yang airnya mengalir mengikuti arah lereng awal.
18 !
HIDROSFER
Gambar 14. Sungai konsekuen 2. Sungai subsekuen, atau strike valley adalah sungai yang aliran airnya mengikuti strike batuan.
Gambar 15. Sungai Subsekuen 3. Sungai obsekuen, adalah sungai yang aliran airnya berlawanan arah dengan sungai. 4. Sungai resekuen, adalah sungai yang airnya mengalir mengikuti arah kemiringan lapisan batuan dan bermuara di sungai subsekuen. 5. Sungai insekuen adalah sungai yang mengalir tanpa dikontrol oleh litologi maupun struktur geologi. d) Berdasarkan struktur geologi wilayahnya 1. Sungai anteseden adalah sungai yang tetap mempertahankan arah alirannya meskipun terjadi pengangkatan yang melintang terhadap alirannya.
19 !
HIDROSFER
Gambar 16. Sungai anteseden 2. Sungai superimposed adalah sungai yang mengalir pada lapisan sedimen atau dataran aluvial yang menutupi lapisan batuan di bawahnya.
Gambar 17. Sungai superimposed e) Berdasarkan letak alirannya, sungai dapat diklasifikasikan atas tiga macam yaitu: 1. Sungai yang seluruh alirannya terletak di atas permukaan tanah. Sungai seperti ini banyak terdapat di bumi. 2. Sungai yang seluruh alirannya terletak di bawah permukaan tanah atau dinamakan sungai bawah tanah. Sungai ini terjadi karena air yang sudah merembes ke dalam tanah mengalir ke tempat yang rendah. Di daerah batuan kapur, air merembes mudah melarutkan batuan
kapur.
Pada
kedalaman
tertentu,
pelarutan
dapat
membentuk terowongan, dan jika dasar terowongan bersifat kedap air, terjadilah sungai di bawah tanah.
20 !
HIDROSFER
3. Sungai yang sebagian aliran di permukaan tanah dan sebagian lagi di bawah permukaan tanah. 3. Pemanfaatan sungai Sungai memiliki beberapa manfaat, antara lain : 1. Air minum 2. Pengairan (irigasi) 3. Pembangkit tenaga listrik 4. Rekreasi dan olahraga 5. Penghasil bahan bangunan 6. Sarana transportasi 7. Jamban 4. Hasil Bentukan Sungai a. Meander
Gambar 18. Meinder Akibat erosi mendatar, yaitu arus air yang menghantam satu tebing dan tebing lainnya, air sungai sering mengalir atau menempuh jalur yang berkelok-kelok. Semakin cepat laju aliran air, maka semakin panjang belokan yang dilalui oleh air itu. Sebuah anak sungai dapat menggali beberapa belokan, sebaliknya sebuah sungai besar dapat membentuk belokan sepanjang 15-30 km dan kembali hampir ke kedudukan tempat sungai berawal. Bentuk jalur aliran sungai yang berkelok-kelok seperti ini dinamakan meander. Nama ini berasal dari nama sungai Meander di Turki bagian barat yang sekarang dikenal dengan Menderes, yang mempunyai belokan berkelok-kelok yang panjang. 21 !
HIDROSFER
Ciri sebuah rangkaian meander adalah adanya suatu bagian yang menyempit yang dinamakan leher meander. Leher meander dapat terpotong dan menghasilkan suatu potongan meander. Rangkaian meander yang terlepas ini berbentuk seperti bulan sabit atau tapal kuda yang dinamakan danau tapal kuda (oxbow lake) b. Delta
Gambar 19. Delta Hasil pengikisan air sungai berupa batu-batu besar dan kecil dan bahan-bahan halus, seperti pasir dan lumpur diangkut oleh arus sungai menuju ke hilir. Batu-batu besar dan kecil itu diendapkan terlebih dahulu di bagian tengah dan bagian hulu jalur air sungai. Bahan-bahan halus yang tidak mengendap terus dibawa oleh arus sungai ke laut dan danau membentuk daratan berbentuk segitiga di muara sungai, yang dinamakan delta. Jadi, delta adalah suatu daratan yang terletak di muara (mulut) sungai, yang terpisah dari laut dan terdiri dari endapan. C. Gletser
Gambar 20. Gletser Gletser adalah massa besar es berbutir, yang terbentuk dari penimbunan salju dan bergerak menuju ke bawah akibat gravitasi bumi sambil menguap ataupun meleleh (Katili, hal 174). !
Gletser terdapat di wilayah-wilayah 22
HIDROSFER
dingin seperti Kutub Utara (Arktik), Kutub Selatan (Antartika), Greenland, Alaska, Jazirah Skandinavia, dan Pegunungan Alpen. Pada saat ini, 10% dari daratan bumi merupakan hamparan gletser-gletser, 0,5% daerah gletser berada di daerah-daerah pegunungan-pegunungan tinggi, 99,5% berada di wilayah-wilayah kutub. Di tempat dimana suhu udara pada musim dingin dapat mencapai 00C, uap air di atmosfer dapat mengalami sublimasi yaitu langsung berubah menjadi salju dan kemudian turun menjadi hujan salju. Di gunung-gunung gletser, es merupakan transformasi dari salju. Ketika massa salju terakumulasi (berkumpul), ia menjadi padat akibat tekanannya sendiri. Mula-mula salju ini mencair oleh terik matahari di siang hari, lalu membeku di malam hari (bahkan dalam musim panas). Proses silih berganti ini membuat salju berubah menjadi es berbutir. Es berbutir memenuhi lubanglubang di lereng gunung. Kumpulan es berbutir menjadi materi plastis dan mempunyai gaya gravitasi yang sangat besar. Oleh karena sifat licin es dan gravitasi, massa besar es berbutir bergulir ke bawah menyusuri lereng-lereng pegunungan. Massa es berbutir yang bergerak inilah yang dinamakan gletser. 1. Tipe Gletser Ada dua tipe gletser yaitu : 1. Tipe gunung (Mountain Glacier) Gletser gunung atau disebut juga gletser lembah atau gletser Alpen merupakan ukuran yang relatif kecil. Gletser ini terletak di puncak gunung, menutupi lubang-lubang cekung di lereng-lereng gunung atau bergerak meluncur ke dasar lembah gunung. Gletser ini hanya meliputi luas beberapa kilometer persegi atau beberapa puluh kilometer persegi dan terdapat di Kaukasia, Tien, Shan, Pamir, Pegunungan Altai dan Alpen. 2. Tipe Benua (Continental Glacier) Gletser benua dikenal juga sebagai lembaran es tutup es. Gletser ini sangat tebal. Di bagian tengah gletser Greenland, tebalnya bias lebih dari 3000 m. Lapisan es gletser ini merekah pada bagian tengahnya dan turun 23 !
HIDROSFER
ke laut seperti lidah-lidah es yang terpisah. Es mencair lagi ketika gletser masuk ke laut dan mengapung dalam bentuk gundukan di permukaan laut. Saat ini, hanya ada dua lembaran es yaitu yang menutupi Antartika seluas 12.500.000 km2 dan yang menutupi sebagian besar Greenland seluas 1.800.000 km2. Kutub es yang lebih kecil terdapat di Skandinavia, Pulau Baffin, Eslandia dan Kanada bagian timur laut. 2. Manfaat Gletser Bagi Manusia Gletser di permukaan bumi tidak mendatangkan manfaat yang langsung seperti air tanah dan sungai. Manfaat glester pada umumnya secara tidak langsung diantaranya : 1. Terbentuknya danau-danau glasial seperti di lereng pegunungan Alpen dan di Amerika Utara. Danau itu dijadikan tempat lalu lintas dan untuk rekreasi ataupun wisata. 2. Terbentuknya fyord sebagai hasil erosi glasial seperti di Norwegia yang dapat digunakan untuk tempat berlindung perahu dan kapal pada waktu badai dan merupakan tempat penangkapan ikan yang aman. 3. Gletser merupakan tempat penelitian ahli glasiologi 4. Daerah padang salju merupakan tempat berolah raga musim dingin (ski) 5. Gletser juga merupakan sumber air bagi sungai di bawahnya 6. Daerah yang tertutup es daratan dapat menyebabkan lahirnya kebudayaan yang khas, misalnya budaya Eskimo dengan rumah Iglo dan alat transportasi slide yang ditarik anjing serta bahan makanan utama daging hewan. D. Danau Danau merupakan kumpulan air dalam cekungan tertentu, yang biasanya berbentuk mangkuk. Suplai air danau berasal dari curah hujan, sungai-sungai, serta mata air dan air tanah. Danau bersifat permanen atau tetap berair sepanjang tahun. Akan tetapi, jika sumber air pengisi danau berasal dari salah satu saja, danau tersebut bersifat sementara atau periodik, sehingga pada waktu tertentu danau tersebut akan kering.
24 !
HIDROSFER
a. Menurut terjadinya, danau dapat dibagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut. 1. Danau Vulkanis
Gambar 21. Danau Vulkanis Danau vulkanis terbentuk akibat adanya aktivitas vulkanis. Depresi vulkanis timbul pada bekas suatu letusan gunung api. Dasar cekungan yang tertutup oleh material vulkan tidak tertembus oleh air, sehingga jika terjadi hujan, airnya akan tertampung dan membentuk danau vulkanis. Bentuk dan luas yang terjadi dipengaruhi oleh tipe letusan. 2. Danau Tektonik
Gambar 22. Danau vulkanik Danau tektonik terbentuk karena bentuk-bentuk patahan dan slenk yang ditimbulkan oleh gerak dislokasi (perpindahan lokasi) di permukaan bumi. Slenk yang diapit oleh horst, di sekitarnya dapat membentuk danau kalau mendapat air dalam jumlah yang cukup (air hujan, sungai, mata air). 3. Danau Lembah Gletser
25 !
HIDROSFER
Gambar 23. Danau lembah gletser Setelah zaman es berakhir, daerah-daerah yang dahulunya dilalui gletser menjadi kering dan diisi oleh air. Danau akan terbentuk jika lembah yang telah terisi air itu tidak berhubungan dengan laut. 4. Danau Dolina
Gambar 24. Danau dolina Danau dolina/dolin merupakan danau yang terdapat di daerah karst dan umumnya berupa danau kecil yang bersifat temporer. Danau ini dapat terbentuk jika di dasar dan tebing dolina terdapat bahan geluh lempung yang tak tembus air, sehingga jika terjadi hujan airnya tidak langsung masuk ke dalam tanah kapur, tetapi akan tertampung di dolina terbentuklah danau dolina. E. Rawa Rawa ialah genangan air daratan pada cekungan yang relatif dangkal dan seringkali ditutupi tumbuhan air. Rawa terutama terdapat di bagian tengah dan hilir aliran sungai yang mengalir di dataran yang hampir sama tinggi dengan tinggi air sungai. Rawa juga terdapat di sepanjang pantai yang landai yang banyak dipengaruhi oleh pasang-surut air laut. Rawa seperti ini dinamakan 26 !
HIDROSFER
rawa pantai seperti yang terdapat di pantai timur Sumatra, pantai selatan Kalimantan, dan Irian Jaya serta di beberapa tempat di pantai utara Jawa.
Gambar 25. Rawa 1. Terjadinya Rawa Sesuai dengan proses terbentuknya, terdapat beberapa macam rawa, yaitu sebagai berikut. 1. Rawa abadi, yaitu rawa yang tidak pernah kering sepanjang tahun, terbentuk oleh genangan air hujan atau air tanah yang tidak mempunyai pelepasan. Air di rawa tersebut sangat asam dan berwarna kemerah-merahan. Di rawa tersebut hampir tidak dapat organism yang dapat hidup sehingga dapat dikatakan tidak berguna bagi manusia.
Gambar 26. Rawa abadi 2. Rawa di pinggir aliran sungai yang mengalir di dataran dan berawal pada waktu sungai itu banjir. Ketika air sungai meluap, bahan kasar yang dibawa sungai akan membentuk tanggul alam sepanjang sungai itu. Di sebelah luarnya terendapkan bahan-bahan yang lebih halus. Ketika air surut kembali, genangan air di luar tanggul itu tidak dapat kembali ke sungai dan tergenanglah rawa sungai. Peristiwa yang sama akan terjadi setiap air sungai meluap dari tempat alirannya. 27 !
HIDROSFER
3. Rawa pantai terdapat di muara sungai. Pada waktu pasang naik, air laut masuk ke muara sungai dan melimpah ke dataran di sekitarnya. Kejadian itu berlangsung dua kali dalam sehari sehingga terbentuklah rawa pantai. Ketika air laut surut, permukaan air rawa tersebut rendah dan naik lagi pada waktu pasang naik.
Gambar 27. Rawa Pantai 4. Rawa teluk di pantai landai terbentuk karena sebuah teluk terbendung oleh bar yaitu endapan pasir yang tumbuh di dasar laut. Oleh karena pembendungan itu, dasar teluk menjadi bertambah dangkal dan tertutup vegetasi pantai, maka terbentuklah sejenis rawa pantai. 2. Manfaat Rawa Beberapa manfaat rawa bagi kehidupan manusia adalah sebagai berikut 1. Seperti enceng gondok dapat dijadikan bahan baku pembuatan bioas dan barang-barang kerajinan anyaman seperti tas, dompet, hiasan dinding, dan lain-lain. 2. Dapat dijadikan daerah pertanian pasang surut. 3. Sebagai lahan untuk usaha perikanan darat. 4. Dapat dikembangkan menjadi daerah wisata. 5. Rawa dengan hutan mangrove (bakau, api-api dan sebagainya), dapat menghasilkan kayu untuk berbagai keperluan manusia. 6. Rawa pantai dengan nipah dan rumbia yang tumbuh di dalamnya digunakan orang sebagai bahan atap.
28 !
HIDROSFER
7. Daerah rawa dapat juga dijadikan tempat pemukiman dengan rumahrumah bertiang tinggi dan dengan perahu sebagai alat angkutannya. 8. Setelah dikeringkan, rawa juga dapat dijadikan lahan pertanian tanah kering. 3. Potensi dan pengelolaan rawa Rawa dapat menjadi tempat sumber cadangan air, yaitu dengan menyerap dan menyimpan kelebihan air dari daerah sekitarnya. Rawa masih dapat diupayakan untuk kegiatan pertanian jika dilakukan reklamasi terhadap rawa tersebut. Kendala utama yang dihadapi dalam rangka reklamasi dan pengembangan wilayah rawa adalah tingkat kemasaman tanah yang tinggi dan ketersediaan unsur hara dalam tanah yang rendah. 2.4 PERAIRAN LAUT Perairan laut merupakan bagian hidrosfer yang paling besar. Hal ini dikarenakan, 97,2% dari seluruh volum hidrosfer adalah air laut. Dilihat dari segi luasnya, 71% permukaan bumi adalah lautan yang dapat dilihat pada tabel berikut. Tabel 1. Perbandingan Luas Daratan dan Luas Lautan di Permukaan Bumi Permukaan Bumi
Luas km2
%
Daratan
148.892.000
29,2
Lautan
361.059.000
70,8
Jumlah
509.951.000
100,0
Tabel 2. Perbandingan Luas Samudera-Samudera Samudera
Luas km2
%
Pasifik
165.000.000
45,7
Atlantik
82.000.000
22,7
Hindia
64.000.000
17,5
Arktik
14.000.000
4,0
Laut yang lainnya
36.059.000
10,1
Jumlah
361.059.000
100,0 29
!
HIDROSFER
Menurut letaknya, laut dapat dibagi dalam tiga golongan, yaitu sebagai berikut. 1. Laut Tepi, yaitu bagian lautan yang terletak di pinggir benua serta terhalang dari lautan
luas oleh gugusan pulau atau jasirah. Contoh: Laut Bering
terhalang oleh Kepulauan Aleuten, Laut Utara terhalang oleh Kepulauan Inggris, Laut Ochostk terhalang oleh jasirah Kamsyatkan dan Kepulauan Kurillen, Laut Tiongkok Selatan terhalang oleh Filipina dan Kepulauan Indonesia, dan Laut Jepang terhalang oleh Kepulauan Jepang.
Gambar 28. Laut Bering 2. Laut Pertengahan atau Laut Tengah, yaitu laut yang terletak antara dua benua yang memiliki gejala-gejala gunung api dan mempunyai gugusan pulau-pulau. Contoh: Laut pertengahan Australia, Asia, dengan gugusan Kepulauan Indonesia, Laut Tengah dengan gugusan pulau-pulau Yunani.
Gambar 29. Laut tengah 3. Laut Pedalaman, yaitu bagian lautan yang hampir seluruhnya dikelilingi oleh daratan. Contohnya: Laut Baltik, Laut Kaspi, Laut Hitam
30 !
HIDROSFER
Gambar 30. Laut Hitam Menurut terjadinya, laut juga dapat dibedakan menjadi tiga golongan sebagai berikut: 1. Laut transgressi atau laut meluas, yaitu laut yang terjadi karena perubahan permukaan air laut positif, baik yang disebabkan oleh kenaikan permukaan air laut itu sendiri atau oleh turunya daratan perlahan-lahan, sehingga sebagian dari daratan digenangi air. Laut jenis ini pada umumnya terjadi pada akhir zaman glasial. Contohnya: Laut Utara dan Laut Jawa. 2. Laut insgresi atau laut tanah turun. Laut ini terjadi karena turunnya tanah sebagai akibat tekanan vertikal (gaya endogen) yang menimbulkan patahan. Contoh: Laut Karibia, Laut Jepang, Laut Tengah. 3. Laut regressi atau Laut menyempit, yaitu laut yang terjadi pada zaman es (merupakan kebalikan dari laut transgressi). Menurut zona atau jalur kedalamannya, laut dapat dibedakan menjadi beberapa zona sebagai berikut: 1. Zona litoral atau jalur pasang, yaitu bagian cekungan lautan yang terletak di antara pasang naik dan pasang surut. 2. Zona Neritis, yaitu zona yang terletak di antara garis air surut sampai kedalaman 200 m. Jadi, zona ini termasuk laut dangkal, yaitu Dangkalan Sunda dan Dangkalan Sahul. 3. Zona Bathyal, yaitu bagian laut terletak antara kedalaman 200 m dan 1000m. 4. Zona Abysal, yaitu bagian laut yang dalamnya lebih dari 1000 m. Pada zona ini terdapat palung laut yang kedalamannya melebihi 6000 m. Laut yang termasuk 31 !
HIDROSFER
Zona Abysal sebagian besar terletak di Indonesia bagian tengah (antara Dangkalan Sunda dan Dangkalan Sahul). Misalnya: Laut Flores (5.140m), Laut Banda (7.440m), Laut Sulawesi (5.590m).
Gambar 31. Zona Laut Dengan melihat gambar di atas garis air surut dipakai sebagai garis dasar untuk menentukan laut wilayah Indonesia selebar 12 mil laut (1 mil laut = 1.852 m). A.
RELIEF DASAR LAUT Dengan perkembangan ilmu Geologi Submarin, sudah makin banyak
dikenal relief dasar laut yang sebenarnya, yang mana dahulu banyak orang menduga relief dasar laut relatif homogen yang terdiri atas dataran dengan relief yang lemah. Perhatian yang besar ditunjukkan kepada penelitian dangkalan benua untuk pertambangan minyak bumi. Kedalaman air laut dapat diketahui dengan menggunakan gelombang sonik dan
gelombang
supersonik.
Kedalaman
laut
dapat
diukur
dengan
memperhitungkan waktu yang dibutuhkan suara untuk menempuh jarak antara permukaan laut dengan dasar laut dan kecepatan rambat suara di air (1.440 m/s). Teknik dalam menentukan kedalaman laut adalah dengan merambatkan gelombang sonik dan supersonik dari permukaaan laut ke dasar laut yang mana setelah dipantulkan oleh dasar laut, gelombang itu diterima kembali oleh alat perekam di kapal. Hasil pengukuran kedalaman dasar laut diantaranya adalah peta relief dasar laut. Dari peta tersebut dapat diklasifikasikan menjadi berbagai bentuk relief dasar laut. Bentuk relief dasar laut yang penting adalah sebagai berikut:
32 !
HIDROSFER
a. Teras Kontinen (Continental Terrace) Teras kontinen (continental terrace) adalah bagian dasar laut di tepi benua, berelief lemah dan lebarnya bermacam-macam. Teras kontinen terdiri dari 2 bagian yaitu dangkalan benua, dan lereng benua. Kedalaman dangkalan benua antara 0-200 meter dengan lebar antara 0-1200 km terhitung dari garis pantai. Dangkalan yang luas yang terdapat di Indonesia adalah dangkalan Sunda dan dangkalan Sahul. Sedangkan dangkalan yang luas yang terdapat di luar Indonesia yaitu dangkalan Korea (Laut Kuning). Sedangkan lereng benua (continental slope) biasanya terdapat di pinggir continental shelf. Daerah continental slope bisa mencapai kedalaman 1500 m dengan sudut kemiringan biasanya tidak lebih dari 5 derajat. Teras kontinen terbentuk melalui gabungan proses erosi marin dan sedimentasi yang semuanya disebabkan oleh gelombang laut. Terbentuknya permukaan dasar laut yang relatif datar disebabkan erosi oleh gelombang dasar laut sampai kedalaman 200 meter. b. Lereng Kontinen Lereng kontinen adalah bidang miring yang membatasi dangkalan kontinen. Kemiringan dari lereng kontinen antara 10–350 mulai dari tepi dangkalan benua kea rah laut lepas, mulai dari kedalaman 200 meter sampai 1800 meter. Dari bukti-bukti yang mendukung, proses terjadinya lereng kontinen adalah sebagai hasil sedimentasi dan sebagai sesar.
Gambar 32. Lereng kontinental Bentukan yang terdapat pada dangkalan kontinen dan lereng kontinen adalah sebagai berikut: 33 !
HIDROSFER
•
Saluran dangkalan yang terdiri atas lembah tenggelam, saluarn akibat pengikisan air pasang, dan palung glacial yang tenggelam.
•
Lembah tenggelam dan Jurang submarine (submarine-canyons). Lembah tenggelam adalah lembah sungai yang tergenang air laut sebagai akibat dari penenggelaman relatif daratan seperti lembahlembah sungaipirba di Selat Karimata dan di Laut Jawa. Jurang submarine adalah lembah yang dalam dan lebar, ada pula yang bercabang-cabang sebagai hasil proses patahan atau tanah amblas.
c. Relief di Daerah Laut Relief di daerah laut yang dalam dibagi menjadi dua bagian yaitu: a. Bentukan negatif yang terdiri dari: • Lubuk laut (basin) adalah depresi luas yang bentuknya membulat atau lonjong, contohnya lubuk laut di Eropa Barat, laut Sulawesi, dan yang lainnya. • Palung adalah depresi memanjang dan di kiri kanannya dibatasi lereng yang curam. Palung dibagi menjadi dua bagian, yaitu trench jika depresi itu memenjang, sempit dengan lereng yang tidak begitu curam, dan trough jika depresi itu memanjang lebih lebar dari trench dan berlereng lebih curam. Contoh palung yang terkenal diantaranya adalah Palung Jawa, Palung Bartlett, dan yang lainnya.
Gambar 33. Relief di laut b. Bentukan positif yang terdiri dari: • Cembungan (rise atau swell) adalah bentukan positif dngan ukuran panjang dan lebar, lebih tinggi dari dasar laut rata-rata disekitarnya. 34 !
HIDROSFER
Contohnya, sweel Hawaii yang mencembung dengan halus, panjangnya 3500 km, dan lebarnya 1000 km. • Punggungan submarine adalah bentukan positif yang memanjang, sempit, berlereng curam, dan bertopografi kasar. Punggungan yang terkenal adalah Punggungan Tengah Samudera Atlantik yang memanjang dari P. Iceland sampai ke Tanjung Harapan. • Plato submarine adalah bentukan positif yang mempunyai puncak relatif datar. Contohnya, Plato Albatros di Smudera Pasifik. • Gunung laut sebenarnya adalah pulau submarine, yaitu tonjolantonjolan yang tumbuh dari dasar laut seperti Pulau Krakatau, dan pulau-pulau kecil di Teluk Alaska. B.
BENTUK PANTAI Istilah pantai seringkali dikacaukan dengan istilah pesisir. Yang dimaksud
dengan pesisir adalah lokasi pertemuan daratan dengan lautan, mulai dari batas permukaan air laut pada waktu pasang surut terendah menuju ke arah darat sampai batas tertinggi yang mendapat pengaruh gelombang pada waktu badai.
Gambar 34. Pesisir dan Pantai Pantai adalah daerah yang meliputi pesisir sampai daerah yang lebih jauh ke arah daratan, tetapi batasnya kurang jelas. Jadi, pesisir merupakan bagian dari pantai. Pantai mempunyai dua bentuk utama, yaitu pantai curam dan pantai landai. Pantai curam terdapat di daerah pegunungan yang berbatasan langsung dengan laut, baik yang sejajar, maupun yang memotong garis pantai. Bentuk permukaan pantai tidak selalu tetap, tetapi senantiasa mengalami perubahan, yang disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut. 35 !
HIDROSFER
a. Gelombang, arus, dan pasang surut yang merupakan tenaga pengikis, pengangkut, dan pengendap material. b. Sifat bagian daratan yang mendapat pengaruh proses-proses marin, maksudnya apakah pantai itu landai atau curam, dataran tinggi atau rendah, batuannya keras atau lunak, dan homogen atau heterogen. c. Perubahan ketinggian relatif permukaan laut, karena pembekuan atau pencairan es, dan penaikan atau penurunan bagian litosfer. d. Sebab-sebab alami lain seperti pertumbuhan terumbu karang, gletser yang mencapai laut, letusan gunung berapi yang materialnya sampai ke laut dan pembentukan delta sungai. e. Pengaruh kegiatan manusia seperti pembuatan pelabuhan, pengeringan rawa-rawa, pengerukan muara sungai dan pembuatan polder C.
KANDUNGAN AIR LAUT Salinitas menunjukkan tingkat kandungan garam dalam air laut. Berbagai
garam yang larut dalam laut berasal dari sungai yang membawa larutan garamgaram itu dari litosfer. Akibatnya air laut mengandung beberapa macam garam. Kandungan garam-garam tersebut dapat dilihat pada tabel 3. Tabel 3. Kandungan garam-garaman dalam air laut Nama Garam-garaman
Rumus Kimia
Jumlah Garam dalam Gram/1000 Gram Air
Natrium Clorida
NaCl
23
Magnesium Clorida
MgCl2
5
Natrium Sulfat
Na2SO4
4
Kalsium Klorida
CaCl2
1
Kalium Klorida
KCl
0,7
Bahan-bahan Lain
0,8
Jumlah
34,5
Dari tabel kita dapat melihat salinitas rata-rata atau kandungan garam ratarata adalah sedikit kurang dari 35 bagian garam untuk setiap 1000 bagian air laut. Ini berarti salinitas rata-ratanya adalah 3,5 %. Dari keseluruhan garam yang
36 !
HIDROSFER
terkandung itu, garam biasa (NaCl) mencapai 80 % dari seluruhnya, disusul oleh Magnesium. Garam ini memiliki peranan yang sangat penting dalam proses hidup. Salinitas ditentukan oleh beberapa faktor, diantaranya: ! Pemasukan air tawar. Masuknya air tawar menyebabkan rendahnya salinitas. ! Penguapan. Penguapan menambah besarnya salinitas. Makin besar penguapannya makin besar salinitasnya. ! Campuran air permukaan dan air dari bagian dalam yang salinitasnya berlainan. Begitu juga arus laut mempunyai pengaruh besar terhadap salinitas.
Gambar 35. Kadar Garam di Daerah Katulistiwa Lebih Rendah Daripada Daerah Subtropis Karena curah hujan yang tinggi, salinitas di daerah khatulistiwa (3,5 %) lebih rendah dibandingkan daerah subtropis (3,7 %). D.
GERAKAN AIR LAUT Air laut dalam pergerakannya terdapat tiga macam, yaitu ombak
(gelombang), arus, dan pasang surut. Semua gerakan air laut mempengaruhi perubahan bentuk permukaan pantai. Hal ini disebabkan karena gerakan-gerakan tersebut merupakan pengikis, pengangkut, dan pengendap material. Adapun ketiga gerakan tersebut antara lain adalah sebagai berikut: a. Gelombang Laut Gelombang laut adalah gerak molekul air laut yang disebabkan oleh adanya suatu gangguan. Gerakan ini berupa gerakan naik turun dengan sedikit gerak maju. Gerak ke depan air yang tampak jelas karena gelombang menyapa ke permukaan laut sebenarnya merupakan suatu ilusi optis. Apa yang sebenarnya 37 !
HIDROSFER
terjadi adalah bahwa gangguan yang disebabkan oleh angin ditularkan dari satu tempat ke tempat berikutnya dan bukan gerak air maju ke depan.
Gambar 36. Gelombang laut Titik tertinggi dari suatu gelombang disebut puncak gelombang, dan titik yang terendah disebut palung gelombang. Jarak dari satu puncak ke puncak berikutnya disebut panjang gelombang. Tinggi gelombang air sama dengan jarak vertikal antara puncak dengan palung. Waktu yang dipakai gelombang untuk melaju dari puncak ke puncak berikutnya dinamakan periode gelombang. Gelombang laut kadang-kadang disebut gelombang permukaan dan pada kedalaman gerak gelombang hanya beberapa persen dari gelombang permukaan sehingga kapal-kapal selam yang menyelam sedalam 30 m atau lebih, sama sekali tidak terpengaruh oleh gerak yang terjadi di permukaan. Gelombang air laut dapat terjadi karena beberapa faktor, yaitu sebagai berikut. 1. Angin Angin laut yang bertiup di atas permukaan laut dapat merupakan pambangkit utama gelombang. Peristiwa ini terjadi pada angin dan air. Oleh karena itu, apabila pergesekan antara angin dan air itu kencang, maka terjadilah gelombang besar. Sifat gelombang yang digerakkan oleh angin ini dipengaruhi oleh : ! Kecepatan angin. Semakin cepat angin bertiup, semakin besar gelombang yang terbentuk. ! Waktu angin bertiup.
38 !
HIDROSFER
Semakin meningkat waktu angin pembangkit gelombang bertiup, akan semakin meningkat pula tinggi dan panjang gelombang. ! Jarak tanpa rintangan bertiupnya angin Semakin jauh jarak rintangan angin akan semakin tinggi dan panjang gelombang yang terbentuk. Gelombang yang berada di perairan pedalaman seperti di Laut Jawa ataupun di selat-selat lebih kecil pada gelombang yang ada di perairan yang terbuka seperti di Samudra Hindia. 2. Gelombang yang terjadi karena gempa laut Di dasar laut sering terjadi gempa yang disebabkan oleh diselokasi (perpindahan atau retakan-retakan pada kulit bumi) ataupun letusan-letusan gunung berapi. Gempa ini sering menimbulkan gelombang
besar
yang
disebut
Tsunami,
dan
kadang-kadang
mengakibatkan kerusakan hebat. Gelombang yang mendadak ini mempunyai kecepatan sampai 80 km/jam, dan apabila mencapai daerah pantai gelombang tersebut ketinggiannya meningkat secara drastis, membuat kekuatan yang merusak dan menakutkan.
Gambar 37. Gelombang laut akibat gempa Gerakan air laut yang berupa gelombang ini seakan-akan merugikan kita. Namun sebenarnya tenaga kinetik (tenaga gerak) gelombang laut itu, terutama yang disebabkan oleh perbedaan pasang surut yang tinggi dan dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan generator listrik terapung. 39 !
HIDROSFER
Gelombang tinggi dengan periode pendek dihasilkan oleh angin kuat yang dekat. Gelombang tinggi dengan periode panjang dihasilkan oleh angin sangat kuat yang jauh. Gelombang rendah dengan periode pendek dihasilkan oleh angin lemah yang dekat dan gelombang rendah dengan periode panjang dihasilkan oleh angin sedang yang jauh. Jenis gelombang laut dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu: 1. Gelombang osilasi, pada gelombang osilasi molekul air bergerak melingkar. Gelombang ini biasanya terjadi di laut lepas (bagian laut yang dalam). Ketinggian, panjang, serta kecepatan gelombang ini bervariasi. 2. Gelombang translasi atau gelombang soliter, gelombang yang massa airnya bergerak searah dengan arah gerakan gelombang itu tanpa diimbangi gerakan mundur. Gelombang ini tidak memiliki puncak dan lembah gelombang. Jika gelombang ini membentuk klif, maka gelombang itu akan pecah dengan kekuatan tumbukan yang sangat besar, sehingga pada klif itu akan terbentuk relung, gua pantai atau gerbang laut. Proses pengikisan juga berlaku pada dasar laut, sehingga di dapan pantai itu terbentuk dataran luas yang dinamakan abrasi. Bila gelombang ini sampai di pesisir, air laut akan naik dan dinamakan swash. Setelah berhenti pada ketinggian tertentu, massa air itu bergerak kembali ke arah laut dan dinamakan backwash. Swash dan backwash itu berperan dalam proses sedimentasi di pesisir.
'"(")!
+",)! %!
$!
#!
*!
"!
&!
Gambar 38. Penampang Gelombang 40 !
HIDROSFER
Keterangan: a. Gelombang Osilasi
d. Swash
b. Gelora
e. Back Wash
c. Gelombang Translasi
f. Arus Dasar
Di lepas pantai, antara kedua jenis gelombang tersebutterjadi pecahan gelombang yang dinamakan gelora (surf atau breaker). Mulai dari sinilah gelombang osilasi berubah menjadi gelombang translasi. Gelora terjadi karena gelombang sampai ke daerah yang lebih dangkal, sehingga bentuk gelombang tidak simetris lagi. Lereng gelombang bagian depan menjadi miring dan kemudian tumpah, lalu air mengalir di atas permukaan laut yang lain, seperti pada gambar di atas. b. Arus Laut Arus laut ialah gerakan molekul air laut yang pada umumnya berarah mendatar (horizontal), namun di beberapa bagian laut terdapat juga arus vertikal. Berdasarkan faktor penyebabnya arus laut dapat diklafikasikan menjadi: 1. Arus tetap yaitu arus laut yang terjadi karena angin tetap dan mempunyai arah yang tetap sepanjang tahun. Angin tetap yang menyebabkan arus tetap adalah angin pasat (timur laut dan tenggara), dan angin barat. 2. Arus musiman yaitu arus laut yang terjadi karena tiupan angin musim (muson) dan berubah arah tiap setengah tahun. Pada bagian utara Samudera Hindia, yaitu di sepanjang pantai india yang dipengaruhi angin musim. Terjadinya arus musim barat daya pada bulan Juli dan arus musim timur laut pada bulan Januari. 3. Arus kompensasi yaitu arus yang terjadi karena perbedaan tinggi permukaan air laut, seperti arus sungsang di antara arus katulistiwa utara dan selatan. Karena kedua arus khatulistiwa itu, molekul air berpindah ke arah barat, sehingga permukaan air di bagian barat samudera relative lebih tinggi daripada di bagian timur. Sebagai kompensasinya, mengalirlah arus yang arahnya berlawanan dengan kedua arus khatulistiwa tersebut. Arus itu dinamakan arus sungsang. 41 !
HIDROSFER
4. Arus vertikal yaitu arus yang naik atau turun adalah gerakan dua arus yang berlawanan yang disebabkan karena perbedaan kadar garam. Pada pangkal arus khatulistiwa terjadi arus vertikal yang naik. Sedangkan, pada bagian barat samudera, yaitu di tempat permukaan air relatif lebih tinggi, terjadi arus vertikal yang turun. Sedangkan, berdasarkan suhunya dapat dibedakan menjadi: 1. Arus panas yaitu arus dengan suhu air yang lebih panas daripada suhu air laut yang didatangi. 2. Arus dingin yaitu arus yang suh airnya lebih dingin daripada suhu air laut yang didatanginya. c. Pasang-Surut Air Laut Pasang-surut air laut adalah perubahan ketinggian permukaan air laut yang berlangsung secara periodik dalam periode setengah hari bulan (satu hari bulan = 24 jam 50 menit). Laut sedang pasang naik jika permukaannya paling tinggi dibandingkan dengan tinggi rata-rata dan sedang pasang surut jika permukaannya paling rendah. Pasang-surut air laut disebabkan oleh tarikan gravitasi antara Bumi dan dua benda langit yaitu Bulan dan Matahari. Kerak bumi juga dipengaruhi oleh penarikan ini, tetapi gerakannya demikian kecil. Planetplanet lain pada tata surya dan bintang-bintang juga menarik bumi serta ditarik oleh bumi, tetapi benda-benda itu terlalu kecil atau terlalu jauh untuk mempunyai suatu pengaruh yang terlihat pada perairan laut. Efek penimbul air pasang dari matahari hanya sekitar 0,46 kali efek penimbul air pasang dari bulan, meskipun kenyataannya massa matahari sekitar 28 juta kali lebih besar. Menurut hukum newton mengenai gravitasi, gaya penarikan yang dimiliki berbagai benda untuk satu sama lain berbanding langsung dengan hasil kali massanya tetapi berbanding terbalik dengan kwadrat jarak benda-benda tersebut. Matahari berada hampir 150 juta km dari bumi, sedangkan bulan sekitar 385.000 km. Jarak yang lebih kecil antara bulan dan bumi lebih dipengaruhi daripada massa matahari yang lebih besar. Oleh karena itu, perairan samudera terutama dipengaruhi oleh tarikan gravitasi bulan. 42 !
HIDROSFER
"!
"#$%!
#"
!"
"#&'(!
)! Gambar 39. Tarikan Gravitasi Antara Bulan dan Samudera Serta Litosfer Bumi Mengakibatkan Air Pasang
Pada Gambar 39 diandaikan bahwa air menutup seluruh permukaan bumi. Ketika bulan secara langsung berada di atas A, tarikannya akan menyebabkan air tertimbun ke arah A dan terjadi pasang naik. Sewaktu air ditarik ke arah A dari daerah-daerah lainnya permukaan air di B dan D akan turun dan hal ini menyebabkan pasang turun (pasang surut) di tempattempat tersebut. Pada saat yang sama akan terdapat penimbunan air di sisi lain Bumi ke arah C. Menurut suatu teori yang dinyatakan secara luas adalah bahwa tarikan bulan pada litosfer lebih besar daripada tarikan bulan pada air di C, yang massanya lebih kecil dan lebih jauh. Litosfer ini ditarik ke arah bulan dengan membiarkan air di C menjadi lebih jauh dari pusat bumi. Sebagai akibat rotasi Bumi suatu periode sekitar 24 jam 50 menit diperlukan antara kenaikan bulan yang berturut-turut. Peroide ini disebut satu hari bulan. Rotasi Bumi inilah yang menyebabkan rangkaian pasang naik dan pasang turun. Pada waktu bulan baru dan waktu bulan penuh sekitar dua minggu terpisah matahari–bulan–bumi berada dalam satu garis lurus. Kekuatan air pasang yang dihasilkan oleh matahari memperkuat kekuatan air pasang dari bulan, terjadi pasang purnama. Ketika bulan berada pada seperempat pertama atau seperempat terakhir, posisi bulan (dengan menarik garis lurus 43 !
HIDROSFER
dari bulan ke bumi) kira-kira membentuk sudut siku-siku terhadap garis lurus dari bumi ke matahari. Air pasang yang dihasilkan oleh matahari kemudian sebagian menghapus air pasang yang dihaslkan oleh bulan, hal ini menimbulkan pasang perbani.
'&'!
"#$!
%&'!
%&%! )!
*!
"! (! %! '&"!
Gambar 40. Periode bulan dengan hubungannya pasang surut.
44 !
HIDROSFER
! BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan Dari latar belakang dan pembahasan yang telah dipaparkan di atas, maka dapat ditarik simpulan sebagai berikut: 1.
Hidrosfer atau lapisan air merupakan fisik bumi yang berguna bagi kehidupan manusia, hewan, dan tumbuhan yang secara khusus dipelajari pada ilmu yang disebut dengan hidrologi.
2.
Siklus hidrologi merupakan siklus air di mana air mengalami berbagai proses sebelum kembali ke keadaan semula.
3.
Siklus hidrologi dapat dibagi menjadi 3, yaitu: ! Siklus kecil, yaitu air laut menguap, mengalami kondensasi menjadi awan dan hujan, lalu jatuh ke laut. ! Siklus sedang, yaitu air laut menguap, mengalami kondensasi dan dibawa angin, membentuk awan di atas daratan, jatuh sebagai hujan, lalu masuk ke tanah, selokan, sungai dan ke laut lagi. ! Siklus besar, yaitu air laut menguap menjadi gas kemudian membentuk kristal-kristal es di atas laut melalui proses sublimasi, dibawa angin ke daratan (pegunungan tinggi), jatuh sebagai salju, membentuk gletser (lapisan es yang mencair), masuk ke sungai, lalu kembali ke laut.
4.
Hidrosfer dalam kajiannya nencakup perairan darat dan perairan laut.
5.
Perairan darat meliputi air tanah, sungai, danau, kolam, rawa, dan waduk.
6.
Perairan laut membahas tentang kegaraman air laut (salinitas), gelombang laut, arus laut, dan pasang naik-pasang surut.
3.2. Saran Bagi para pembaca hendaknya dalam mempelajari materi hidrosfer bisa mengaitkan fenomena yang terjadi di lingkungan kita dengan materi yang kita dapat melalui buku atau pengajar agar pengetahuan kita bisa berkembang.
45
HIDROSFER
DAFTAR PUSTAKA
Pujani, N. M. 2004. Struktur bumi. Buku ajar. Fakultas pendidikan MIPA. Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan Negeri Singaraja. Tanudidjaja, M. M. 1996. Ilmu Pengetahuan Bumi Dan Antariksa. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Tjasyono, B. 2003. Geosains. Bandung: ITB.!
