PENELITIAN BIOLOGI ILMU PENGETAHUAN INDONESIA
MANAJEMEN BIOREGIONAL JABODETABEK: PROFIL & STRATEGI PENGELOLAAN SUNGAI & ALIRAN AIR
Editor: Ibnu Maryanto Rosichon Ubaidmah
LlPI
PUSAT PENELITIAN BIOlOGI - LlPI LEMBAGA ILMU PENGETAHUAN INDONESIA 2004
Mallajemell Bioregiollal Jabodetabek
TINJAUAN UMUM TENTANG KRAKTERISTIK SUNGAI Niken Tunjung Murti Pratiwi Mas Noerdjito
PENOAHULUAN Perairan umum digolongkan ke dalam dua kelompok besar, yaitu perairan tergenang (Ientik) dan perairan mengalir (lotik). Odum (1971); Thornton, Kimmel, dan Payne (1990); Bayly dan Williams (1993) menguraikan karakteristik perairan mengalir sebagai berikut: a. adanya aliran air yang searah b. fluktuasi aliran yang nyata dan sering c. bagian-bagian tepi dan dasar yang relatif tidak stabi! d. morfologi yang linear e. kedalaman yang relatif rendah f. adanya biota yang beradaptasi terhadap adanya aliran air searah g. hngkat kekeruhan, kandungan oksigen, dan pertukaran hara antara daratan dan perairan yang tinggi h. suhu air yang tidak terstratifikasi secara vertikal i. tipe substrat yang dipengaruhi oleh kondisi arus Oi sungai, yang merupakan ekosistem perairan mengalir, terjadi pencampUIan massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air. Secara spesifik ekosistem sungai terbagi menjadi dua, yaitu perairan berarus deras dan perairan berarus lamba!. Adanya arus, erosi, dan sedimentasi merupakan fenomena yangumum terjadi di sungai yang mempengaruhi kehidupan flora dan fauna di dalamnya (Clapham 1983). Profil Kedalaman air serta luas penampang melintang sungai yang relatif rendah dibandingkan dengan perairan tenang menyebabkan hngginya intensitas hubungan antara substrat dengan air. Oengan kata lain sungai memiliki hubungan yang sangat erat dengan kondisi daratan di sekitarnya. Sungai juga membentuk suatu ekosistem terbuka yang memiliki hubungan timbal balik dengan daratan serta dengan sistem perairan tergenang (Odum 1971). Di humi, proporsi air sungai terhadap volume air secara keseluruhan sangat kecil (kurang dari 1 %). Meskipun demikian sungai memiliki peran besar dalam siklus hidrologi sebagai jalur bagi air hujan yang akan kemba!i ke laut. Dalam sistem hidrologi dikenal empat tipe sungai, yaitu exorlreic (aJiran yang behubungan dengan laut), eudorlreic (a!iran daratan), arheic (tanpa aliran permukaan), dan
37
N. T. M. Pratiwi dall M. Noerdjifo - Tinjauan Umum Tentang Karakteristik Sungai
cnjptorheic (aliran bawah tanah). Oi samping itu terdapat juga penggolongan sungai yang lain . Oi antaranya adalah penggolongan berdasarkan keterkaitan antara panjang sungai dengan ordo sungai sebagaimana tampak pada Gambar 1 (Bayly dan Williams 1993).
demlrik pararel
berjalin
terali
rektangular
Gambar 1. Pola atiran sungai secara lokal (Bayly dan Williams 1993) Ordo sungai menggambarkan status hirarki badan sungai dengan memperhatikan keberadaan anak-anak sungainya. Ordo pertama adalah aliran sungai tanpa anak sungai, ordo kedua terbentuk dari adanya pertemuan antara dua sungai berordo satu, ordo tiga terbentuk dad pertemuan antara dua sungai berordo dua, dan seterusnya. Bayly dan Williams (1993) lebih lanjut menguraikan berbagai hal berkaitan dengan keberadaan sungai sebaga i berikut. Su ngai adalah suatu perantara geomorfologis yang memiliki peran sangatpentin g. Hal ini terkaitdengan volume aliran, durasi/ masa pengaliran, dan kecepatan aliran. Secara umum bagian sungai di tempat yang tinggi (hulu) lebih banyak melakukan erosi atau pengikisan serta membawa materi ke tempat lain, sedangkan bagian sungai di tempat yang rendah (hilir) lebih banyak menerirna pengendapan materi yang terbawa dari daerah yang lebih tinggi. Oleh karena
38
Mallajemell Bioregiollal Jabodetabek
itu terdapat suatu kecenderungan adanya profillongitudinal sungai yang berbentuk kurva cekung (Gambar 2), dan suatu ketika muncul kecenderungan yang secara bertahap mulai mendatar yang menunjukkan terjadinya penurunan tingkat erosi serta mulai terjadi pengendapan; pada kondisi tersebut profillongitudinal berakhir.
1
daerah erosi
"p.. ::l
1ii
'i3
iii
daerah pengendapan
·So bO
.s
~L-______~~~======~~== larak dati sumher
Gambar 2. Profillongitudinal sungai secara hipotetik (Bayly dan Williams 1993) Erosi
Erosi terjadi karena adanya proses korosi ataupelarutan dan korasi atau abrasi. Proses pertama menggambarkan bahwa penambahan materi berupa larutan yang tidak akan mengendap lagi. Proses kedua memberikan masukan materi tidak terlarut (seringkali diistilahkan sebagai load/be ban) . Jumlah, ukuran, dan jarak yang ditempuh dari beban tersebut bergantung pada keadaan buangan dan keadaan aliran sungai. Jumlah buangan menentukan kapasitas sungai yang dipengaruhi oleh volume dari buangan tersebut. Ukuran partikel buangan terbesar menentukan kompetensi sungai yang dipengaruhi oleh tingkat pengaliran. Partikel dalam beban yang bera t dan tidak pernah tersuspensi disebut beban alas (bed-loacf), yang akan berpindah dengan tarikan yang kuat. Partikel beban yang terkadang tersuspensi dan terkadang terendapkan/ sulit bergerak disebut sebagai beban saltasi. Partikel selebihnya adalah partikel yang tersuspensi secara permanen. Beberapa gambaran fisiografis memiliki kaitan dengan adanya erosi, pelebaran lembah di bagian pangkal sungai dan muara, perubahan profil transversallembah, imigrasi lateral sungai, kelokan sungai, serta pelongsoran dan pembentukan terowongan di sisi sungai. Gambar 3 memberikan ilustrasi mengenai beberapa gambaran umum yang berkaitan dengan kelokan sungai. Sejalan dengan arah arus pada area suatu kelokan akan ditemukan adanya titik belok, jalUT atiran terkuat, daera h erosi, dan daerah pengendapan.
39
N. T. M. Pratiwi dall M. Noerdjito - Tinjauan Umum Tentang Karakteristik Sungai
titik belok
~ _ _ _ _ -------1-____ jalur aliran terkuat
pengendapan
--- - -4+
A,<------- erosi
-----~
Gambar 3. Gambaran fisiologis umum yang berkaitan dengan kelokan sungai (Bayly dan Williams 1993) Parameter morfologi Parameter morfoJogi yang utama bagi sungai adalah kedalaman maksimum dan rata-rata, lebar sungai sesuai dengan permukaan air akrual, lebar sungai saat air penuh, luas permukaan, luas potongan melintang sungai, volume air, penambahan garis tepi sungai, kemiringan rata-rata, luas beting, gradien longitudinal, dan disehsrge. Ciri utama sungai adalah ali ran airnya yang satu arah. Besarnya aliran sungai tergantung pada ll1usill1 dan kondisi meteorologis yang terjadi. Beberapa tipe sungai berdasarkan keadaan aliran airnya dapat dibedakan sebagai berikut. Sungai permanen, yaitu sungai yang selalu dialiri air; sungai intermitten, yaitu sungai yang rnengalirkan air secara musiman; dan sungai episodik, yaitu sungai yang hanya bisa mengaIir bila terjadi hujan. Dalam badan sungai sendiri, besarnya aliran dapat berbeda pada titik yang berbeda. Seeara Ull1um aliran terkuat terdapatdi bawah permukan daan di tengah aliran air sungai dan terendah di bagian tepi dan dasar sungai. Oleh adanya friksi, maka sekitar 1-3 mm di atas bebatuan atau substrat lain akan ditemukan aliran air yang sangat lemah. Bagian sungai dengan aliran yang sangat keeil atau hampir tidak ada d isebut zona air mati (zolles of dend wnter). ArusSungai Keeapatan arus merupakan faktor penting di perairan mengalir (Whitton 1975). Arus dibedakan ke dalam lima kategori berdasarkan keeepatannya, yaitu arus yang
40
Mallajelllell Bioregiollal Jabodetabek
sangat cepat (>100 cm/ detik), eepat (50-100 eel detik, sedang (25-50 eml detik, Iambat (10'25 em/ detik), dan sangat lambat «10 em/ detik) (Welch 1980). Keeepatan a!iran sungai memiliki hubungan dengan tipe substrat dari suatu sungai. Secara umum, sejalan dengan aliran sungai ukuran partikel rata-rata akan berkurang (TabeI3). Kejadian pengambilan batu besar di lokasi dengan keeepatan arus tinggi seperti layaknya di lokasi Sungai Ciliwung tengah-hulu (Bogor keatas) seeara langsung akan mengubah tipe arus sungai, arus menjadi serna kin eepat sehingga mudah berdampak pada tipe arus sungai di bagian hilir menjadi lebih tinggi dari biasanya. Jika kondisi air laut surut keeepatan arus yang berubah di bag ian hilir te rsebut dampak yang terjadi tidak akan terlihat, tetapi sebaliknya jika air laut pasang, maka peru bah an arus yang menjadi tinggi akan berakibat terjadinya musibah terjadinya perluasan genangan air atau banjir yang datangnya mendadak. Untuk itu pad a kondisi fisik sungai di lokasi arus deras pembuatan batu buatan dapat mengurangi beban arus sungai di bagian hilir. Namun mernbuat perlakuan tersebut di nilai jauh lebih mahaI harganya dibanding apabila pe merintah melarang pengambilan batu di bagian tengah-hulu sungai. TabeI3. Hubungan antara keeepatan arus dengan lipe subslral sungai (Bayly dan Williams 1993). Kecepatan arus
Tipe substrat
Habitat
batu
substrat kerds
121-91
batu
substrat keras
91-60
kerakal
tidak liat
60-30
kerikil
agak liat
30-20
pasir
agak liat
20-12
liat
liat
<12
lumpur
berlumpur
(cm/detik) >121
Terdapat keterkaitan anlara keeepatan arus dengan tipe endapan dasar yang terbawa. Tabe l4 memberikan eontoh ke terkaita n yang ada pad a dua kondisi sungai yang berbeda, yaitu sungai ya ng jernih dan sungai yang berlumpur. Dalam beberapa tahun ini sejumlah sungai besar di daerah tropika lelah dibendungdengan berbagai tujuan. Pemba ngunan bendung pada bagian daerahsungai menimbulkan perubahan dalam suksesi biologi dan me mpenga ruhi persa inga n antarspesies dan juga mengubah hu bungan aliran rnakanan dan energi (Ewusie 1990). Pernbendungan sungai berdampa k pad a zonasi sungai, perubahan karakteristik dari perairan mengalir rnenjadi tergenang, penghaIang migrasi biota perairan, serta pada perubahan karakte ristik fisika, kimia, atau pun biologi perairan (Whitton 1975).
41
N. T. M. Pmtiwi dall M. Noe rdjito - Tinjauan Umum Tentang Karakteristik Sungai
Kecepatan aliran kritis
Rata-rata (cmjdetik)
Tipe endapan ,
I
Sungai jernih
Sungai berlumpur
DAFTAR pusrAKA
Bayly, lAE dan w.o. Williams. 1994. Inland waters and their ecology. Longman Chesire. Melbourne. Clapham, W.B. 1983. Natural ecosystem. Second Edition. McMillan Publishing Co., Inc. New York. Ewusie, J.Y. 1990. Pengantar ekologi tropika. Penerbit ITB. Bandung. Odum, E.P. 1971. Fundamentals of ecology. Third Edition. W.B. Saunders Company. Philadelphia. Thornton, K.W., B.L. Kimmel, dan F.E. Payne. 1990. Reservoir limnology: ecological perspective. John Willey & Sons Inc. New York. Welch, E.B. 1980. The ecological effect of waste water. Cambridge University Press. Cambridge. Whitton, B.A. 1975. River ecology. Blackwell Scientific Pub!. Oxford.
42
