SUMBER BELAJAR PENUNJANG PLPG 2017
MATA PELAJARAN/PAKET KEAHLIAN
GEOGRAFI
BAB III
HIDROSFER
Drs. Daryono, M.Si.
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL GURU DAN TENAGA KEPENDIDIKAN 2017
BAB III HIDROSFER
Kompetensi Inti
: Menunjukkan manfaat mata pelajaran geografi
Kompetensi Dasar
: Menganalisis hubungan antara manusia dengan lingkungan sebagai akibat dari dinamika hidrosfera
Hidrosfer merupakan unsur yang sangat penting dalam geosfer, karena fenomenafenomena yang terjadi pada unsur-unsur geosfer yang lain (litosfer, atmosfer, biosfer, maupun antroposfer) sangat dipengaruhi oleh kondisi hidrosfer. Hidrosfer terdiri dari laut, danau, rawa, sungai, air tanah, salju dan es, dan lain-lain. Dari seluruh air yang ada di bumi, sebagian besar berupa air laut, yaitu meliputi 97,22%, sedangkan sisanya sebanyak 2,78% merupakan air tawar. Distribusi di air samudera dan air tawar di bumi dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar: Distribusi di air samudera dan air tawar di bumi (Tarbuck,1998) Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui bahwa sebagian besar air di bumi terdapat disamudera, yaitu meliputi 97,22%, sedangkan air tawar sebanyak 2,78 %. Selanjutnya, dari air yang ada di samudera, sebagian besar di antaranya terdapat Samudera pasifik, yaitu meliputi 50%, sedangkan sisanya tersebar di samudera Atlantik sebanyak 26%, Hindia 20%, dan Artik 4%. Air tawar di bumi yang jumlahnya 2,78%, sebagian besar terdapat dipermukaan bumi, yaitu sebanyak 77,78% dan sisanya (22,12%) merupakan air tanah. Dari sebanyak 77,78% air 1
tawar yang ada di permukaan bumi, sebagian besar berujut es dan salju (99,35%), dan sisanya terdiri dari air tawar sebagian besar terdapat di danau, dan sisanya merupakan uap air yang ada di atmosfer dan aliran sungai. Gambaran jumlah air yang ada di permukaan bumi dapat dilihat pada tabel berikut. Di lautan/samudra
329.000.000 cubic milies
Di danau dan sungai
55.000 cubic milies
Didalam tanah
20.780.000 cubic milies
Salju dan es
3.250.000 cubic milies
Di atmosfer
3.600 cubic milies
Keberadaan air di atas tidak selalu tetap, namun volumenya secara keseluruhan di bumi tidak berubah. Air di suatu tempat akan berkurang karena adanya penguapan sepanjang tahun dan akan betambah jika terjadi hujan atau salju yang jatuh kepermukaan bumi. Kondisi temperatur dan tekanan uadara di atmosfer yang berubah-ubah, menyebabkan bentuk air di permukaan bumipun bisa berubah, bisa berupa benda padat (es dan salju), berupa cairan (air), dan berupa gas (uap air). Volume air di bumi tidak berubah dimungkinkan akibat adanya siklus hidrologi. Sikluas hidrologu adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui evaporasi dan transpirasi. Dalam hal ini, matahari menjadi motor terjadinya siklus hidrologi di bumi. Siklus hidrologi terjadi melalui serangkaian proses yang kondensasi, run off, dan infiltrasi.
2
Gambar: Siklus Hidrologi (https://www2.ucar.edu/atmosnews/people/aiguo-dai) Diakses 23 Juli 2016 1. Penguapan Penguapan air dari permukaan bumi disebabkan oleh pemanasan dari matahari. Proses penguapan inilah yang mengawali terjadinya siklus hidrologi. Proses penguapan. merubah air dari wujut cair atau beku menjadi gas atau uap air. Penguapan dapat dibedakan menjadi beberapa bentuk, yaitu evaporasi, transpirasi, dan sublimasi. a. Evaporasi adalah penguapan air dari badan-badan air dipermukaan bumi, seperti laut, danau, rawa, sungai dan lain-lain. Badan-badan air ini menguap karena adanya panas dari matahari yang mengubah air menjadi gas (uap air). b. Transpirasi adalah adaah penguapan air yang terdapat pada jaringan makluk hidup, yaitu tumbuhan dan hewan. c. sublimasi adalah proses perubahan es menjadi uap air tanpa melalui fase cair terlebih dahulu. 2. Kondensasi Uap air yang dihasilkan melalui proses evaporasi, transpirasi, dan sublimasi naik hingga mencapai suatu titik ketinggian tertentu akan mengalami kondensasi berubah bentuk menjadi partikel-partikel es berukuran sangat kecil. Perubahan wujud uap air 3
menjadi es tersebut terjadi karena pengaruh suhu udara yang sangat rendah di titik ketinggian tersebut. Partikel-partikel es yang terbentuk terakumulasi sehingga membentuk awan. Semakin banyak partikel es yang terakumulasi membentuk awan yang tebal di atmosfer. Awan yang terbentuk dari proses kondensasi selanjutnya akan mengalami proses perpindahan dari suatu tempat ke tempat lain terbawa oleh tiupan angin. Itulah sebabnya maka awan tidak hanya terdapat di atas lautan sebagai pemasok uap air yang paling banyak, tetapi juga diratakan di berbagai tempat di atas di permukaan bumi. 3. Presipitasi Semakin tinggi awan di atmosfer, temperaturnya semakin turun. Akibatnya terjadilah kondensasi dan terbentuklah butiran-butiran air atau Kristal-kristal es yang kemudian jatuh di permukaan bumi sebagai hujan. Suhu udara di sekitar awan yang terlalu rendah hingga < 0 derajat Celcius dapat memungkinkan turunnya hujan es atau hujan salju. 4. Run Off dan infiltrasi Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi, sebagian membentuk run off dan sebagian lagi mengalami infiltrasi. Run off atau limpasan adalah suatu proses aliran air di permukaan bumi yang bergerak dari tempat yang tinggi ke tempat yang lebih rendah. Pergerakan air tersebut misalnya dari daerah pegunungan menuju danau, rawa, atau dataran rendah, dan akhirnya bermuara di laut. Sebagian air hujan yang jatuh di permukaan bumi meresap melalui pori-pori tanah, terakumulasi dan kemudian membentuk air tanah. Air yang meresap ke dalam tanah ini disebut infiltrasi. Di beberapa tempat, air tanah ini bisa muncul kembali sebagai mata air yang kemudian membentuk aliran sungai yang selanjutnya bermuara ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah, sebagian diserap oleh tumbuh-tumbuhan atau diminum oleh hewan. Melalui evaporasi dan transpirasi (evapotranspirasi), dari badan-badan air dan tumbuhan maupun hewan, akhirnya terjadi presipitasi lagi, demikian untuk seterusnya sehingga membentuk siklus hidrologi.
4
Berdasarkan panjang pendeknya proses, siklus hidrologi dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu siklus pendek, siklus sedang, dan siklus panjang. 1. Siklus pendek Siklus pendek adalah siklus hidrologi yang tidak melalui proses adveksi. Setelah terjadi evaporasi, dan terbentuk awan sampai jatuhnya hujan masih tetap di atas permukaan laut. 2. Siklus sedang Siklus hidrologi sedang adalah siklus hidrologi yang menghasilkan hujan di daratan. Setelah terjadi evaporasi terdapat angin yang bergerak menuju daratan. Di atas daratan uap air terakumulasi dan membentuk awan dan menimbulkan hujan di daratan. Air hujan yang jatuh di atas daratan sebagian akan mengalami infiltrasi, sedangkan sebagian besar yang lain membentuk run off kembali ke laut. Siklus sedang banyak terjadi di daerah tropis. 3. Siklus panjang Siklus panjang adalah siklus hidrologi yang terjadi ketika awan tidak mengalami kondensasi dan membentuk titik-titik air, namun mengalami sublimasi, yaitu dari awan langsung berubah menjadi Kristal-kristal es dan jatuh sebagai hujan salju. Selanjutnya salju tersebut terakumulasi menjadi gletser dan dari gletser yang mencair terbentuklan aliran sungai yang kemudian bermuara di laut. A. Samudera dan laut Sebagian besar permukaan bumi terdiri dari laut. Luas laut seluruhnya sekitar 362 juta km2, sedang luas daratannya 149 juta km2. Dengan demikian luas laut meliputi 71% dari seluruh permukaan bumi. Laut di belahan bumi selatan lebih luas dari pada belahan bumi utara. Di belahan bumi selatan laut meliputi 83% bagian. Sedang di belahan bumi utara meliputi 60%. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya karakteristik iklim benua. Dasar laut yang paling dalam terdapat di palung Mindanau yang mencapai 10,170 km, sedangkan kedalaman laut rata – ratanya kurang lebih 3,7 km. Hampir semua tempat di permukaan bumi, air laut mengandung unsur-unsur kimia yang sama. Kadar gram (padat terlarut) air laut rata-rata sebesar 3,5% atau 0,35 permisal 5
artinya tiap satu liter air laut terkandung 35 gram larutan garam. Dalam posisi unsur-unsur kimia yang terkandungair laut, sodium khlorid (Na Cl) merupakan gram yang dominan yaitu 78,32% gram yang lain adalah magnesium khlorid (Mg Cl2) 9,44%, magnesium sulfat (mgSO4) 6,4%, kalsium sulfat (CaSO3) 0,04%, bromine (mg Br2) 0,22%, jodium, mangan ,seng, timah hitam, tembaga dan bahan lainya yang jumlahnya kecil. Selain garam, air laut juga banyak mengandung gas, terutama karbon dioksida, oksigen, dan amoniak. Karbon oksida terdapat dalam kadar yang terbanyak, kadarnya 27 kali lebih banyak di udara. Oleh sebab itu samudra dianggap sebagai suatu pengatur kadar Co2 udara. Oksigen (O2) juga terlarut dalam air laut, kadarnya akan makin besar dengan makin rendahnya temperature air laut,kadar garam yang lebih tinggi terdapat lautan pedalaman yang tidak mendapat masukan air tawar dari aliran sungai, misalnya laut mati. Perbedaan kadar garam air laut antara yang satu dengan yang lain relative kecil, tetapi perbedaan tersebut dapat menjadi besar apabila : 1. Pada air laut terjadi evaporasi/ penguapan secara local yang menghasilkan kadar garam lebih dari biasnya 2. Naik/bertambahnya hujan, masukan air dari sungai-sungai besar, penambahan air tawar dari pencairan es yang menghasilkan kadar garam lebih rendah. Suhu permukaan air laut tergantung kepada letak lintang suatu wilayah dan musim (penyebab suhu secara horizontal). Suhu permukaan air laut di kutub sekitar -3°C di musim panas, sedangkan diekuator suhunya sekitar 32°C. Makin ke dalam suhu air laut makin berkurang, mula – mula penurunanya cepat, kemudian perlahan. Pada kedalaman 7501.000 m temperature air laut sekitar 4°C, makin kedalam turunya suhu secara perlahan – lahan sehingga pada tempat terdalam di equator suhunya berkisar antara -2°C sampai +2°C. Untuk laut yang dikelilingi daratan suhunya reltif lebih tinggi, misalnya di laut Tengah, suhu air laut pada kedalaman 2.500m adalah 12°C. Tekanan air laut bertambah 1 atmosfer setiap pertambahan kedalaman 10m, sehingga dapat di simpulkan bahwa tekanan yang terjadi di dasar laut amat besar, paling besar di dasar palung mindanau yaitu 1.000 atmosfer. Air laut dan samudra bergerak secara konstan
6
(terus menerus) akibat adanya angin, gaya tarik bulan dan matahari. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pasang naik dan surut air laut. Aktivitas geologi pada laut meliputi kegiatan yang hampir sama dengan yang terjadi pada sungai, es dan angin, yaitu meliputi erosi, transportasi, pengasahan, sortasi dan deposisi. Angin, air dan es mengikis batuan yang ada di daratan dan kemudian diangkut dan diendapkan pada daerah yang lebih rendah. Aktifitas serupa terjadi juga di laut. Hempasan gelombang dapat mengikis batuan disepanjang pantai. Pengikisan batuan oleh gelombang laut dinamakan abrasi. Garis pantai yang terkikis oleh pengerjaan abrasi di seluruh dunia sepanjang 200.000 kilometer. Dasar laut, bukanlah merupakan dataran yng rata. Gunung berapi, pegunungan, dataran, jurang dan lembah dapat ditemukan disini. Berdasarkan reliefnya, topografi dasar laut dapat dibedakan menjadi dua golongan, yaitu continental margin dan ocean basin. a. Continental Margin Continental margin adalah dasar laut yang berdekatan dengan benua. Lebih lanjut, continental margin dapat dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu continental shelf,continental slope dan continental rise. 1) Continental shelf Yaitu dasar laut yang berbatasan dengan benua, sehingga berhubungan langsung dengan benua. Kemiringan lerengnya landai yaitu kurang dari 1 0 dengan kedalaman kira-kira mencapai 130 meter. Lebih dari kedalaman tersebut dasar laut turun secara tiba-tiba. Lebar continental shelf ini sangat bervariasi, hal ini antara lain tergantung pada keadaan topografi. Pada pantai-pantai yang landai, continental shelf dapat sangat lebar, sebaliknya pada pantai-pantai yang curam, continental shelf dapat meliputi bagian dasar laut yang sempit. Continental shelf di Eropa Barat meliputi dasar laut sejauh 250 km ke arah barat, continental shelf Argentina mencapai 560 km. Tetapi di pantai Chili, continental shelf tersebut sangat sempit. Beberapa bagian dari continental shelf ini tersayat oleh adanya jurang-jurang dan trough-trough.
7
2) Continental slope Yaitu dasar laut yang terletak di bawah continental shelf. Kemiringan lerengnya berkisar antara 2-50 dengan kedalaman berkisar antara 1400-3000 meter. Continental slope bukanlah merupakan dasar laut yang rata. Pada bagian ini terdapat jurang-jurang yang dalam yang disebut dengan sub marine canyon. Sub marine canyon yang terdapat di continental slope california memilliki kedalaman yang serupa dengan grand Canyon.
Gambar: Topografi dasar laut (http://www.britannica.com/science/continental-slope) Diakses 23 Juli 2016 Continental shelf dan continental slope memiliki batuan dasar bersusun granit sebagaimana batuan dasar continen. Inilah sebabnya, continental shelf dan continental slope dianggap sebagian dari kontinen yang ada di dekatnya. 3) Continental Rise Adalah bagian dasar laut yang lebih dalam daripada continental slope. Kedalamannya berkisar antara 3000-4000 meter dengan kemiringan lereng kurang 0,50. b. Ocean Basin Ocean basin merupakan dasar laut dengan relatif yang sangat bervariasi. Disini di jumpai kenampakan-kenampakan yang berupa abysal plain, trench, sub marine ridge, seamount, dan guyot. 8
1) Abysal Plain Adalah merupakan dasar laut yang paling rata. Dataran ini merupakan bagian terbesar dari topografi dasar laut. Di tempat-tempat tertentu, perbukitan muncul pada dataran ini, perbukitan ini dinamakan abysal hill. 2) Trench / Trough Adalah dasar laut yang sangat dalam, panjang dan sempit. Pada umumnya terdapat di tepian kontinen sejajar dengan deretan pegunungan yang bersifat vulkanik dan seismik seperti misalnya sirkum mediteran dan sirkum pasifik. Contoh trench-trench yang terkenal, antara lain Puerto Rico trench ( 7850 m ), Peru – Chili trench ( 8055 m ), dan Jepang trench ( 6940 m . 3) Sub Marine Ridge Adalah pegunungan yang muncul dari dasar laut yang dalam. Pegunungan ini seolah-olah memisahkan laut menjadi dua bagian. Sub marine ridge yang terdapat ditengah-tengah samudra besar disebut mid oceanic ridge. Mid oceanic yang terdapat di tengah-tengah samudra Hindia dinamakan Mid Indian ridge, di Samudra Pasifik Mid Pasifik ridge, dan di samudra Atlantik dinamakan Mid Atlantik ridge. Dibagian tengah mid oceanic ridge terdapat lembah patahan (rift valley) dan banyak terdapat patahan yang memotonng secara tegak lurus jalur pegunungan tesebut. Dibeberapa tempat, mid oceanic ridge ini dapat muncul sampai diatas permukaan air laut, sehingga membentuk pulau-pulau kecil di tengah-tengah samudra yang luas. Pulau-pulau Azores, Ascension, Tristan da Chunca dan pulau Bouvat, adalah merupakan contoh dari pulau-pulau yang terbentuk dari mid oceanic ridge. 4) Seamount Adalah gunung berapi yang muncul dasar laut dengan puncak yang berada dibawah permukaan air laut. Jika puncak gunung berpi tersebut datar dinamakan guyot. Berdasarkan kedalamannya, dasar laut dibedakan sebagai berikut: a) Zone Litoral
9
Zone ini terletak dipantai, yaitu merupaka daerah yang terletak diantara permukaa air laut pasang naik dan pasang surut. b) Zone Neritik Yaitu dasar laut sejak dari pantai sampai kedalaman sekitar 200 meter. c) Zone Bathyal Yaitu dasar laut yang berada pada kedalaman antara 200-1800 meter. d) Zone Abysal Yaitu dasar laut dengan kedalaman lebih dari 1800 meter. B. Sungai Air sungai berasal dari curahan air hujan dari atmosfer yang jatuh dan mengalir dipermukaan bumi membentuk saluran – saluran kecil yang selanjutnya bergabung menjadi saluran yang lebi besar dan membentuk sungai. Daerah yang banyak hujan terdapat banyak aliran sungai yang sekaligus membawa material batuan menuju ke laut. Berdasarkan sumber airnya sungai dibedakan sebagai berikut. a. Sungai yang airnya dari pencairan es dan salju b. Sungai yang airnya dari hujan c Sungai yang airnya dari pencairan es dan salju serta hujan Sungai terdiri dari sungai induk dan anak-anak sungai yang membentuk sebuah sistem yang disebut Daerah Aliran Sungai (DAS). Batas antara DAS satu dengan DAS yang lain biasanya terdiri atas punggung gunung atau perbukitan. DAS merupakan daerah tangkapan hujan atau catchment area. Makin besar DAS makin besar pula daya tampungnya. Hujan yang jatuh di atas DAS, sebagian akan mengalami infiltrasi dan sebagian lagi akan mengalir ke sungai-sungai. Bentuk DAS akan sangat menentukan karakteristik aliran sungai ketika hujan. Bentuk DAS yang melingkar, ketika hujan aliran sungainya akan lebih cepat meluap dibandingkan dengan DAS yang memanjang.
10
Gambar: Darah Aliran Sungai (DAS) http://www.accdpa.org/conservation-solution-center/watershed/ Diakses 23 Juli 2016
Ada beberapa pola aliran sungai dalam DAS, yaitu sebagai berikut. a) Dendritik,
yaitu
pola
aliran
yang
menyerupai
percabangan
pohon
dengan
percabangannya, Sebuah sungai induk mendapat aliran dari sejumlah anak sungai. Percabangan tidak teratur dengan arah dan sudut yang beragam. Berkembang pada wilayah yang memiliki batuan homogen dan tidak terkontrol oleh struktur, umunya pada batuan sedimen dengan perlapisan horisontal, atau pada batuan beku yang homogen. b) Rectangular, yaitu pola aliran dari pertemuan antara alirannya membentuk yang relatif tegak lurus. Sungai ini mengalir pada daerah yang berstruktur patahan. c) Paralel: anak sungai utama saling sejajar atau hampir sejajar, bermuara pada sungaisungai utama dengan sudut lancip atau langsung bermuara ke laut. Berkembang di lereng yang terkontrol oleh struktur (lipatan monoklinal, isoklinal, sesar yang saling sejajar dengan spasi yang pendek) atau dekat pantai.
11
d) Trellis, yaitu pola aliran dengan percabangan anak sungai dan sungai utama hampir tegak lurus, sungai-sungai utama sejajar atau hampir sejajar. Berkembang di sepanjang lembah yang berstruktur sinklin/antiklin e) Radial Sentrifugal, yaitu pola aliran sungai yang mengalir ke segala arah dari satu titik. Pola aliran ini berkembang di daerah vulkan atau dome. f) Radial Centripetal, yaitu pola aliran sungai yang mengalir memusat dari berbagai arah. Pola aliran ini berkembang di kaldera atau basin. g) Annular: sungai utama melingkar dengan anak sungai yang membentuk sudut hampir tegak lurus. Berkembang di dome dengan batuan yang berseling antara lunak dan keras. h) Pinnate, yaitu pola aliran yang anak-anak sungainya membentuk sudut lancip dengan sungai induknya. Pola aliran ini ini biasanya terdapat perbukitan yang lerengnya terjal. i) Memusat/Multibasinal: percabangan sungai tidak bermuara pada sungai utama, melainkan hilang ke bawah permukaan. Berkembang pada topografi karst.
Gambar: Pola aliran sungai (http://wgbis.ces.iisc.ernet.in/energy/water/paper/ETR_23/chapter1.htm) Diakses 23 Juli 2016 12
Berdasarkan debit airnya, sungai dapat diklasifikasikan sebagai berikut. a) Sungai permanent, sungai yang airnya sepanjang tahun relative tetap. Contoh sungai Kapuas, Sungai Musi, sungai Batanghari, dll. b) Sungai periodic, sungai yang pada musim hujan airnya banyak sedang pada musim kemarau airnya kecil. Contoh sungai Brantas, sungai Opak, sungai Bengawan Solo. c) Sungai episodic. Sungai yang pada musim kemarau kering sedangkan pada musim penghujan airnya banyak. Contoh sungai Loku Kalada di P. Sumba. Berdasarkan Asal Kejadian atau Genesisnya, sungai dapat diklasifikasikan sebagai berikut. a) Sungai Konsekuen, sungai yang mengalir mengikuti arah lereng awal b) Sungai subsekuen, sungai yang mengikuti dip batuan c) Sungai obsekuen, sungai yang mengalir berlawanan dengan arah sungai konsekuen atau berlawanan dengan arah DIP (kemiringan lapisan batuan) dan bermuara di sungai subsekuen. d) Sungai resekuen, sungai yang mengalir mengikuti arah dip dan bermuara di sungai subsekuen. e) Sungai insekuen, sungai yang mengalir tanpa dikontrol oleh lapisan batuan maupun struktur geologi. Berdasarkan Struktur Geologinya, sungai dapat diklasifikasikan sebagai berikut. a) Sungai anteseden, sungai yang tetap mempertahankan arahnya walau ada struktur gelogi yang melintang. Hal ini disebabkan karena kekuatan erosi lebih cepat dari pada kecapatan pengangkatannya b) Sungai Superposed, sungai yang melintang, struktur dan prosesnya dibimbing oleh lapisan batuan yang menutupi formasi batuan. C. Danau Danau adalah suatu genangan air di sebuah ledokan besar/depresi di permukaan bumi dan tidak mempunyai hubungan langsung dengan laut. Ada danau yang airnya mengalir keluar melalui sungai dan ada juga yang tidak memiliki tempat keluar (outlet). Keadaan ini 13
makin lama mempengaruhi keadaan kadar garam air danau. Pada danau yang memilki jalan keluar (outlet) dan airnya mengalir umumnya kadar garamnya rendah (tawar) sedangakan pada danau yang tidak punya jalan keluar (outlet) dan airnya tidak mengalir, makin lama kadar garamnya makin naik (air asin). Hal ini disebabkan garam yang memasuki danau bertambah terus, tidak berkurang karena tidak mengalir sedangkan jumlah air dapat berkurang melalui penguapan, sehingga kandungan garam persatuan volume makin lama makin tinggi. D. Air Tanah Kerak bumi tidak semata-mata tersusun dari batuan yang benar-benar kompak dan padat. Sebagian diantaranya ada yang berrongga dan berlubang-lubang. Pada batuan ini, air dapat masuk dan meresap didalamnya. Air yang terdapat di dalam batuan dinamakan air bawah tanah atau underground water. Pada rongga-rongga atau lubang-lubang batuan, air bawah tanah dapat saling berhubungan dan kadang-kadang membentuk suatu aliran. Setiap batuan memiliki susunan fisika dan kimia yang khas, akibatnya tidak ada dua jenis batuan pun yang memiliki permeabilitas dan kapasitas terhadap air yang sama. Permeabilitas dari suatu batuan adalah kemampuan batuan untuk menyerapa air. Dalam hubungannya denga hal ini ada tiga macam jenis batuan yaitu, batuan permeabel, semi permeabel, adalah batuan yang memiliki daya serap yang tinggi terhadap air. Batuan sedimen yang tidak terkonsulidasi, seperti gravel, pasir dan lain-lain adalah merupakan contoh batuan yang permeabel. Batuan yang semi permeabel memiliki daya serap yang cukup terhadap air. contohnya loess, peat dan argillaceous sand. Sedangkan batuan impermeabel adalah batuan yang daya serapnya sangat kecil sehingga sering disebut batuan yang kedap air atau resisten. Contohnya adalah semua batuan kristalin tanpa belah, lempung dan lain-lain. Aspek lain yang penting pada batuan adalah kapasitas air atau moisture capacity, yaitu kemampuan batuan untuk menyimpan air yang telah diserapnya. Dalam hubungannya dengan hal ini batuan dapat dibedakan menjadi tiga macam yaitu: 1) Batuan dengan kapasitas tinggi, misalnya peat dan clyloam
14
2) Batuan dengan kapasitas rendah, misalnnya loess, argillaceous sandstone dan argillaceous sand. 3) Batuan yang tidak memiliki kapasitas, misalnya batuan beku. batuan sedimen yang kompak dan juga batuan sedimen yang terdiri dari fragmen-fragmen lepas sperti misalnya gravel. Kapasitas batuan sangat tergantung dari ukuran rongga-rongga atau lubang-lubang yang terdapat diantara partikel-partikel penyusunnya. Rongga-rongga dan penyusunya yang halus menyebabkan batuan memiliki moisture capasity yang tinggi, tetapi memiliki permeabilitas yang rendah. Air bawah tanah dapat berasal dengan berbagai cara, yaitu dapat berasal dari infiltrasi air hujan, salju yang mengalir dari magma, dan lain-lain.
Di
beberapa
daerah,
terjadinya air bawah tanah tidak berasal dari infiltrasi. Air bawah tanah yang terdapat pada tempat-tempat tertentu di gurun dengan kedalaman beberapa meter adalah permulaan contoh dari hal ini. Di daerah gurun, curah hujan sangat kecil sekali sementara penguapan sangat tinggi. Karena itu, air dapat terjadi dari pengembunan uap air secara langsung, baik yang berasal dari atmosfer maupun udara yang ada di dalam tanah. Uap air yang dapat dikandung udara jumlahnya sangat terbatas, yaitu dipengaruhi temperaturnya. Pada temperatur yang tinggi, udara dapat mengandung uap air yang lebih banyak. Setiap satu meter kubik udara pada temperatu 00C, udara jenuh dapat mengandung sebanyak 4,5 gram air. Sedangkan 150C, uap air yang dikandungnya dapat mencapai 12,7 gram dan pada 35 0C dapat mengandung 40,3 gram. Biasanya udara berada dalam kedaan dibawah tingkat kejenuhannya. Demikian juga dengan udara di gurun. Udara di gurun biasanya memiliki kelembaban relatif berkisar antara 40-50%. Oleh karena itu pada temperatur 350C udara di gurun mengandung sekitar 20 gram air. Perbedaan temperatur antara siang dan malam hari di daerah gurun sangat mencolok, yaitu pada siang hari temperatur sangat tinggi, sedang di malam hari temperaturnya sangat rendah. Akibatnya, pada malam hari udara gurun akan berada di atas titik jenuh. Kelebihan air yang dapat dikandung oleh udara di bebaskan dalam bentuk embun dan jatuh ke tanah. Demikian juga denga udara yang berada dalam tanah, air yang di 15
bebaskan langsung di serap oleh batuan. Proses ini terjadi secara berulangkali dalam jangka waktu yang sangat lama, tanah akan menjadi basah dan air dapat meresap kedalam batuan. Dengan cara demikian terbentuklah air bawah tanah di daerah gurun. Erupsi vulkanik sering di ikuti oleh semburan uap air, hal ini merupakan dasar pemikiran para ahli yang berpendapat bahwa magma didalam bumi mengandung uap air. Jika magma menyusup dalam kerak bumi yang lebih dingin, uap air uap air yang dikandung akan mengalami kondensasi dan memisahkan diri. Sehingga terbentuklah akumulasi air yang mengandung berbagai gas dan mineral. Jika tetap berada di dalam kerak bumi, air tersebut akan tetap panas dalam jangka waktu yang lama. Air yang berasal dari magma dinamakan air magmatik (magmatic water) atau air muda (young water). Air tanah dan air yang bersal dari air hujan dinamakan air vados. Banyaknya air hujan atau salju yang dapat meresap kedalam tanah, antara lain dipengaruhi oleh permeabilitas tanah, type vegetasi, topografi, posisi gradien dan keadaan musim. Keadaan air bawah tanah, baik tempat terdapatnya maupun kualitasnya sangat bervariasi. Berdasarkan tempat terdapatnya air bawah tanah dapat di bedakan menjadi tiga jenis, yaitu: soil waters, sub soil waters, dan interstrata waters. Soil waters, adalah air yang berada dalam lapisan tanah yaitu sampai kedalaman beberapa kaki dari permukaan tanah. Air ini masih dipengaruhi oleh perubahan iklim, pada musim panas temperaturnya akan naik sehingga mengalami penguapan secara intensif sedang pada musim dingin air tersebut akan membeku. Pada waktu hujan, keadaan air tanah sangat melimpah. Sehingga ditempat-tempat tertentu tanah menjadi jenuh dan berubah menjadi lumpur. Kualitas soil waters sangat bervariasi, di daerah arid penguapan terjadi sangat intensif, akibatnya soil waters disini mengandung garam dan tersa asin. Jika tanah di daerah ini kemudian kering akan dapat dijumpai adanya kristal-kristal garam. Sedang di daerah humid, soil watersnya mengandung substansi organik yang berlimpah. Di bawah soil waters terdapat sub soil waters. Sub soil waters ini di bagian bawah di batasi oleh lapisan batuan yang resisten dan hampir merupakan batuan yang impermeabel. Lapisan batuan ini dapat berupa tanah liat, skist dan lain-lain. Sub soil waters tidak 16
mengalami perubahan temperatur yang besar sebagaimana soil water. Sub soil yang terletak pada kedalaman beberapa meter dari permukaan tanah temperaturnya tidak banyak mengalami perubahan. Pada musim dingin temperaturnya tidak banyak turun dan tidak pernah mengalami pembekuan. Sedangkan pada musim panas temperaturnya juga tidak banyak meningkat. Dengan demikian sub soil waters akan tetap dingin pada musim panas dan tetap pada musim dingin. Permukaan sub soil waters dinamakan water table. Kedalaman water table ini sangat bervariasi, antara lain di pengaruhi oleh keadaan presifitasi, evapotranspirasi, infiltrasi, kedalaman lapisan batuan kedap air dan lain-lain. Interstrata waters adalah air bawah tanah yang terdapat antar lapisan batuan yang impermeabel, pada daerah yang memiliki struktur sebagai sinklin, intersrata water ini dapat menyebabkan timbulnya sumber air artesis.
Gambar: Sumber air artesis http://geograph88.blogspot.co.id/2013/05/profil-air-tanah.html, Diakses 13 Juni 2016 Temperatur air tanah tergantung pada kondisi batuan yang ada disekitarnya yaitu litosfernya. Disamping itu juga dipengaruhi oleh kegiatan vulkanisme sehingga kadang – kadang timbul sumber air panas dan gletser. Di antara peran yang sanggt penting yang dilakukan air adalah penghancur secara universal. Jika waktu mencukupi, hampir semua mineral secara umum di dalam lapisan kulit bumi dilarutkan ke dalam air. Mineral tersebut 17
merupakan padatan terlarut dari batuan/tanah, yang banyak kurang lebih2,75 miliard ton/thn ditransformasikan oleh sungai menuju ke laut. Hal inilah yang bertanggung jawab terhadap kadar garam air laut (sllinitas). Salah satu efek dari kapasitas air yang sangat signifikan dalam hubunganya dengan panas yang sangat besar adalah control dari lautan terhadap iklim di bumi. Lautan mempunyai efek yang sangat kuat dalam menahan fluktualisasi suhu yang sangat ekstrem di atas perbatasan antara daratan dan lautan dengan memindahkan panas yang sangat luar biasa dari daerah hangat ke daerah dingin dengan arus.
18
