MAKALAH SIKLUS AIR Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Ekologi Kesehatan Oleh: Ardiana Nur Aini Savitri Rachmawati Firsa Olivia Susan Sarmaulina Sitompul Putri Ade Candra Yusli Harini Clara Sylvia Pardede Puji Kurniasih Puspa Run Canti Rani Novianis Rizky S. Umaya Haifa Nurdiennah
(25010112120037) (25010112120038) (25010112120039) (25010112120040) (25010112120041) (25010112120042) (25010112120043) (25010112120044) (25010112120045) (25010112120046) (25010112120047) (25010112120048)
FAKULTAS KESEHATAN MASYARAKAT UNIVERSITAS DIPONEGORO 2013
Kata Pengantar Puji syukur kami panjatkan atas kehadirat Illahi Robbi karena berkat rahmat dan hidayah Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “Siklus Air”. Makalah ini kami susun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Ekologi Kesehatan. Pada kesempatan kali ini, kami mengucapkan terimakasih kepada dosen mata kuliah Ekologi Kesehatan yang telah memberikan kesempatan kepada kami untuk menyusun makalah ini. Tak lupa pula ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada semua pihak yang telah banyak membantu, memberikan saran serta pertimbangan dalam penyusunan makalah ini sehingga kami dapat meyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya. Seperti pepatah mengatakan tak ada gading yang tak retak. Kami juga menyadari penyusunan makalaha ini masih banyak kekuranga n dan jauh dari kata sempurna. Untuk itu kami memohon kritik dan saran yang membangun demi penyusunan makalah selanjutnya yang lebih baik. Akhir kata, semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semua pihak dan digunakan untuk semua bidang terkait. Semarang, 17 April 2013
Penyusun
BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Air adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup di bumi termasuk manusia. Tidak ada kehidupan yang bisa berlangsung tanpa keberadaan air sehingga setiap hari, jam, ataupun detik air selalu diambil untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari seperi minum, mandi, cuci, dll. Mungkin kita tidak menyadari kalau jumlah air di bumi ini secara umum sama meskipun manusia, binatang, dan tumbuhan selalu menggunakannya. Jumlah air bersih seakanakan tidak terbatas. Tetapi sebenarnya air mengalami siklus hidrologi di mana air yang kotor dan bercampur dengan banyak zat dibersihkan kembali melalui proses alam. Proses siklus hidrologi atau siklus air berlangsung terus-menerus yang membuat air menjadi sumber daya alam yang terbaharui. Jumlah air di bumi sangat banyak baik dalam bentuk cairan, gas/uap, maupun padat/es. Jumlah air seakan terlihat semakin banyak karena es di kutub utara dan kutub selatan mengalami pencairan terus-meners akibat pemanasan global bumi sehingga men gancam kelangsungan hidup manusia di bumi. I.2. Rumusan Masalah 1.
Apakah definisi siklus air?
2.
Bagaimanakah proses siklus air berlangsung?
3.
Apakah peran siklus air terhadap siklus biogeokimia?
I.3. Tujuan Penulisan Makalah siklus air ini ditulis dengan tujuan untuk: 1.
Memenuhi salah satu tugas mata kuliah Ekologi Kesehatan.
2.
Meningkatkan pemahaman mahasiswa mengenai siklus air dan bagaimana prosesnya serta manfaatnya.
3.
Meningkatkan pemahaman mahasiswa mengenai dampak perbuatan manusia terhadap siklus air.
4.
Meningkatkan
kesadaran
keberlangsungan siklus air.
mahasiswa
untuk
turut
melestarikan
lingkungan
demi
BAB II ISI II.1. Definisi Hidrologi berasal dari bahasa Yunani, Hydrologia, yang berarti "ilmu air". Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air dalam segala bentuknya (cairan, padat, gas) pada, dalam atau diatas permukaan tanah termasuk di dalamnya adalah penyebaran daur dan perilakunya, sifatsifat fisika dan kimia, serta hubungannya dengan unsur-unsur hidup dalam air itu sendiri. Siklus
hidrologi
menurut
Suyono
(2006)
adalah
air
yang
menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan laut atau daratan. Sedangkan
siklus
hidrologi
menurut
Soemarto
(1987)
adalah
gerakan air laut ke udara, yang kemudian jatuh ke permukaan tanah lagi sebagai hujan atau bentuk presipitasi lain, dan akhirnya mengalir ke laut kembali. Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Siklus atau daur merupakan suatu perputaran atau lingkaran suatu hal yang terjadi secara terus menerus dan berkesinambungan. Siklus hidrologi adalah perputaran air dengan perubahan berbagai bentuk dan kembali pada bentuk awal. Daur/siklus hidrologi atau siklus air, atau siklus H2O merupakan sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air di bumi dimana air dapat berpindah dari darat ke udara kemudian ke darat lagi bahkan tersimpan di bawah permukaan dalam tiga fasenya yaitu cair (air), padat (es), dan gas (uap air). Hal ini menunjukkan bahwa volume air di permukaan bumi sifatnya tetap. Daur hidrologi merupakan salah satu dari daur biogeokimia. Siklus hidrologi memainkan peran penting dalam cuaca, iklim, dan ilmu meteorologi. Keberadaan siklus hidrologi sangat significant dalam kehidupan. Meskipun tetap dengan perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume dalam bentuk tertentu berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap. Siklus air secara alami berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit untuk menghitung secara tepat berapa lama air menjalani siklusnya, karena sangat tergantung pada kondisi geografis, pemanfaatan o leh manusia dan sejumlah faktor lain. Meskipun keseimbangan air di bumi tetap konstan dari waktu ke waktu, molekul air bisa datang dan pergi, dan keluar dari atmosfer. Air bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke atmosfer, oleh proses fisik penguapan, kondensasi,
presipitasi, infiltrasi, limpasan, dan aliran bawah permukaan. Dengan demikian, air berjalan melalui fase yang berbeda, yaitu cair, padat, dan gas. Siklus hidrologi melibatkan pertukaran energi panas, yang menyebabkan perubahan suhu. Misalnya, dalam proses penguapan, air mengambil energi dari sekitarnya dan mendinginkan lingkungan. Sebaliknya, dalam proses kondensasi, air melepaskan energi dengan lingkungannya, pemanasan lingkungan. Siklus air secara signifikan berperan dalam pemeliharaan kehidupan dan ekosistem di Bumi. Bahkan saat air dalam reservoir masing-masing memainkan peran penting, siklus air membawa signifikansi ditambahkan ke dalam keberadaan air di planet kita. Dengan mentransfer air dari satu reservoir ke yang lain, siklus air memurnikan air, mengisi ulang tanah dengan air tawar, dan mengangkut mineral ke berbagai bagian dunia. Hal ini juga terlibat dalam membentuk kembali fitur geologi bumi, melalui proses seperti erosi dan sedimentasi. Selain itu, sebagai siklus air juga melibatkan pertukaran panas, hal itu berpengaruh pada kondisi. Siklus
hidrologi
dibedakan
ke
dalam
tiga
jenis
yaitu:
1. Siklus Pendek Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang. 2. Siklus Sedang Air laut menguap lalu dibawa oleh angin menuju daratan dan melalui proses kondensasi berubah menjadi awan lalu jatuh sebagai hujan di daratan dan selanjutnya meresap ke dalam tanah lalu kembali ke laut melalui sungai-sungai atau saluran-saluran air.
3. Siklus Panjang Air laut menguap, setelah menjadi awan melalui proses kondensasi, lalu terbawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di daratan dan terjadilah hujan salju atau es di pegunungan pegunungan yang tinggi. Bongkah-bongkah es mengendap di puncak gunung dan karena gaya beratnya meluncur ke tempat yang lebih rendah, mencair terbentuk gletser lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut. Sebelum kita menginjak pada proses siklus hidrologi, berikut ini beberapa unsur dalam siklus air yang perlu diketahui : a.
Presipitasi
Uap air yang jatuh ke permukaan bumi. Sebagian besar presipitasi terjadi sebagai hujan, tetapi di samping itu, presipitasi juga menjadi salju, hujan es (hail), kabut menetes (fog drip), graupel, dan hujan es (sleet). Sekitar 505.000 km3 (121.000 cu mil) air jatuh sebagai presipitasi setiap tahunnya, 398.000 km3 (95.000 cu mi) dari terjadi di atas lautan. b.
Canopy intersepsi Pengendapan yang dicegat oleh dedaunan tanaman dan akhirnya menguap kembali ke atmosfer daripada jatuh ke tanah.
c.
Pencairan salju Limpasan yang dihasilkan oleh salju mencair.
d.
Limpasan (runoff) Berbagai cara dengan mana air bergerak di seluruh negeri. Ini mencakup baik limpasan permukaan (surface runoff) dan limpasan saluran (channel runoff). Karena mengalir, air dapat merembes ke dalam tanah, menguap ke udara, menjadi disimpan di danau atau waduk, atau diekstraksi untuk keperluan manusia pertanian atau lainnya.
e.
Infiltrasi Aliran air dari permukaan tanah ke dalam tanah. Setelah disusupi, air menjadi kelembaban tanah (soil moisture) atau air tanah (groundwater).
f.
Arus Bawah Permukaan Aliran air bawah tanah, di zona Vadose dan akuifer. Air bawah permukaan dapat kembali ke permukaan (misalnya sebagai pegas atau dipompa) atau akhirnya meresap ke dalam lautan. Air kembali ke permukaan tanah pada elevasi lebih rendah dari tempat itu disusupi, di bawah tekanan gaya gravitasi atau gravitasi diinduksi. Tanah cenderung bergerak lambat, dan diisi kembali perlahan-lahan, sehingga dapat tetap dalam akuifer selama ribuan tahun.
g.
Penguapan Transformasi air dari cair ke fase gas ketika bergerak dari tanah atau badan air ke atmosfer atasnya. Sumber energi untuk penguapan terutama radiasi matahari. Penguapan banyak yang implisit meliputi transpirasi dari tanaman, meskipun bersama-sama mereka secara khusus disebut sebagai evapotranspirasi. Jumlah evapotranspirasi tahunan total sekitar 505.000 km3 (121.000 cu mi) volume air, 434.000 km3 (104.000 cu mi) yang menguap dari lautan.
h.
Sublimasi Perubahan wujud secara langsung dari air pad at (salju atau es) menjadi uap air.
i.
Adveksi Gerakan air – dalam wujud padat, cair, atau uap – melalui atmosfer. Tanpa adveksi, air yang menguap dari lautan tidak bisa jatuh sebagai presipitasi di atas tanah.
j.
Kondensasi Transformasi uap air untuk tetesan air cair di udara, awan dan kabut adalah wujudnya.
k.
Transpirasi Pelepasan uap air dari tanaman dan tanah ke udara. Uap air adalah gas yang tidak dapat dilihat.
II.2. Proses terjadinya Siklus Air Sama seperti proses fotosintesis pada siklus karbon, matahari juga berperan penting dalam siklus hidrologi. Matahari merupakan sumber energi yang mendorong siklus air, memanaskan air dalam samudra dan laut. Akibat pemanasan ini, air menguap sebagai uap air ke udara. 90 % air yang menguap berasal dari lautan. Es dan salju juga dapat menyublim dan langsung menjadi uap air. Selain itu semua, juga terjadi evapotranspirasi air terjadi dari tanaman dan menguap dari tanah yang menambah jumlah air yang memasuki atmosfer. Setelah air tadi menjadi uap air, Arus udara naik mengambil uap air agar bergerak naik sampai ke atmosfir. Semakin tinggi suatu tempat, suhu udaranya akan semakin rendah. Nantinya suhu dingin di atmosfer menyebabkan uap air mengembun menjadi awan. Untuk kasus tertentu, uap air berkondensasi di permukaan bumi dan membentuk kabut. Arus udara (angin) membawa uap air bergerak di seluruh dunia. Banyak proses meteorologi terjadi pada bagian ini. Partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan air jatuh dari langit sebagai presipitasi. Beberapa presipitasi jatuh sebagai salju atau hail, sleet, dan dapat terakumulasi sebagai es dan gletser, yang dapat menyimpan air beku untuk ribuan tahun. Snowpack (salju padat) dapat mencair dan meleleh, dan air mencair mengalir di atas tanah sebagai snowmelt (salju yang mencair). Sebagian besar air jatuh ke permukaan dan kembali ke laut atau ke tanah sebagai hujan, dimana air mengalir di atas tanah sebagai limpasan permukaan. Sebagian dari limpasan masuk sungai, got, kali, lembah, dan lain-lain. Semua aliran itu bergerak menuju lautan. sebagian limpasan menjadi air tanah disimpan sebagai air tawar di
danau. Tidak semua limpasan mengalir ke sungai, banyak yang meresap ke dalam tanah sebagai infiltrasi. Infiltrat air jauh ke dalam tanah dan mengisi ulang akuifer, yang merupakan toko air tawar untuk jangka waktu yang lama. Sebagian infiltrasi tetap dekat dengan permukaan tanah dan bisa merembes kembali ke permukaan badan air (dan laut) sebagai debit air tanah. Beberapa tanah menemukan bukaan di permukaan tanah dan keluar sebagai mata air air tawar. Seiring waktu, air kembali ke laut, di mana siklus hidrologi kita mulai.
II.3. Peran Siklus Hidrologi dalam Siklus Biogeokimia Selain siklus hidrologi adalah siklus biogeokimia sendiri, aliran air di atas dan di bawah bumi adalah komponen kunci dari perputaran siklus biogeokimia lainnya. Limpasan bertanggung jawab untuk hampir semua transportasi sedimen terkikis dan fosfor dari darat ke badan air. Salinitas lautan berasal dari erosi dan transportasi garam terlarut dari tanah. Eutrofikasi danau terutama disebabkan fosfor, diterapkan lebih untuk bidang pertanian di pupuk, dan kemudian diangkut sungai darat dan bawah. Limpasan dan aliran air tanah memainkan peran penting dalam pengangkutan nitrogen dari tanah ke badan air. Zona mati di outlet Sungai Mississippi merupakan konsekuensi dari nitrat dari pupuk terbawa bidang pertanian dan disalurkan ke sistem sungai ke Teluk Meksiko. Limpasan juga memainkan peran dalam siklus karbon, sekali lagi melalui pengangkutan batu terkikis dan tanah.
II.4. Kegunaan/Manfaat Siklus Hidrologi Siklus hidrologi ini merupakan siklus alami yang banyak mengandung manfaat. Manfaat siklus hidrologi diantaranya :
1.
Wash Biosfer Biosfer merupakan tempat hidup makhluk hidup tumbuhan, hewan termasuk manusia. Biosfer terdiri dari litosfer (batuan/daratan), hidrosfer (air), dan atmosfer (udara). Dalam perjalanannya siklus hidrologi melewati ke tiga tempat tersebut, yaitu litosfer, hidrosfer, dan atmosfer. Air merupakan pelarut universal yang sangat baik, apa yang apa yang dilalui akan dilarut oleh air, kecuali cairan seperti minyak. Pada saat pertama kali air mengalami siklus hidrologi, air sungai, laut, danau, dsb mengalami penguapan. Hasil penguapan merupakan air yang relatif bersih. Air bersih ini sebagai bahan dasar untuk mencuci biosfer. Ketika perjalanan ke atmosfer, air akan melarut partikel debu, gas (NOx, SOx), aerosol, fume, fog dsb, demikian juga ketika air menjadi titik air awan ataupun presipitasi. Semua yang ada di atmosfer dilarutkan dan diikat oleh air untuk dibawa ke permukaan bumi, sehingga atmosfera menjadi bersih alami. Awan di atmosfer merupakan air yang bermuatan listrik sehingga pertemuan awan yang satu dengan lainnya menimbulkan kilat maupun petir. Petir sangat bermanfaat untuk terjadinya fiksasi sehingga terbentuk N2 yang berguna pada siklus Nitrogen. Sebelum mencapai permukaan tanah air hujan sebagian mengenai dedaunan yang telah tertutup debu atau partikel Pb pada tanaman di jalan raya, debu kapur pada daerah industri kapur, semen, dsb akan terbersihkan, sehingga daun dapat melalukan fotosintesis dengan sempurna, stomata daun akan terbuka, penguapan daun menjadi tidak terganggu. Demikian juga perlakukan terhadap atap rumah. Bentuk dan posisi daun beraneka ragam, sangat mempengaruhi jatuhnya air hujan ke tanah. Air hujan yang jatuh ke bumi dengan kekuatan gravitasi tertentu akan membuka sebagian tipis lapisan topsoil . Air yang jatuh di daratan sebagian mengalami perkolasi masuk dalam tanah sebagai air tanah dan sebagian lagi sebagai air permukaan (run off). Pada saat mengalir, air akan melarutkan unsur-unsur mineral yang terdapat pada batuan tanah. Air di permukaan akan melarutkan unsur hara pada permukaan tanah, termasuk sisa atau kelebihan kegiatan pertanian, permukiman dan industri. Ketika air sungai masuk daerah permukiman, air akan melarutkan limbah domestic, misalnya detergen, minyak, ekskreta, sampah, dll. Ketika memasuki daerah pertanian sisa-sisa pupuk dilarutkan, pestisida, dsb. Masuk daerah industri akan melarutkan limbah industri, misalnya minyak, pewarna, amoniak, dsb. Sedangkan air tanah baik air tanah bebas ataupun air tanah tertekan mengalir menuju lautan dengan melarutkan mineral batuan yang ada pada tanah.Semua aliran air akhirnya terhenti pada danau atau laut. Endapan-endapan mineral yang berlebihan menimbulkan air laut penuh dengan unsur-unsur mineral, salah satunya garam-garaman yang menyebabkan air laut menjadi asin. Bahan bawaan air lainnya akan diendapkan secara berlahan di dasar laut. Unsur-unsur hara batuan tanah akan di dorong dengan gelombang laut menuju pantai sehingga terbentuk delta daratan yang subur. Bahan-bahan unsur
pencemaran yang terbawa air secara alaminya akan terdegradasi dengan sendiri selama tidak melebihi ambang batas kemampuan air atau air akan melakukan mekanisme pencucuian dirinya sendiri. 2.
Water Move Position Jumlah air di bumi relatif stabil, tidak bertambah tidak berkurang, hanya posisi / tempat dan kualitasnya 3
yang berubah. Air secara keseluruhan yang ada di dunia sebanyak 1.362.000.000 km, yang terdiri samudra (97,2%), es/gleser (2,15%), air tanah (0,61%), air permukaan (0,05%), danau air tawar (0,009%), laut / danau asin (0,008%), sungau, atmosfera, dll (0,073%) (Lamb James C dalam Juli Soemirat, 1996, 79). Jadi air yang dapat dimanfaatkan langsung sekitar 2,8% air di dunia. Secara teoritis semua air di bumi kondisinya statis, oleh karena panas matahari, panas bumi, tinggi rendah permukaan bumi, sehingga air bergerak mengikuti hokum siklus hidrologi. Secara langsung siklus hidrologi memutar atau memindahkan air dari berbagai tempat. Semula di daratan, di lautan, dipindahkan ke udara, ke tanah dsb. Pada masing-masing tempat / posisi air memiliki kemanfaatan yang berbeda-beda, tergantung dari kemampuan manusia mendayagunakan. Menurut 3
Lamb James C (Juli Soemirat, 1996, 79), air yang ikut sirkulasi siklus hidrologi hanya 521.000 km /th(0,038% total keseluruhan air). Sirkulasi air dalam proses siklus hidrologi pada evaporasi/penguapan sebanyak 521.000 3
km /th yang berasal dari 84% evaporasi lautan dan 14% evaporasi daratan, namun ketika presipitasi yang jatuh ke lautan 80% dan 20% jatuh ke daratan. Dibanding antara proporsi evaporasi dan presipitasi di daratan ada beda 6% 3
atau sekitar 31.260 km /th. Keadaan tersebut dikarenakan di daratan terdapat gunung-gunung dan bukit-bukit dataran tinggi yang dapat menahan awan dan terjadi kondesasi serta presipitasi di daerah pegunungan, sehingga air akan mengaliri sungai dan air bawah tanah menuju dataran rendah sampai ke laut. Di dataran rendah yang datar dan lautan secara acak adalah seimbang antara evaporasi dan presipitasi. Kondisi kelebihan presipitasi dari evaporasi tersebut seimbang dengan air sungai atau air bawah yang mengalir sampai menuju atau masuk ke laut (Juli Soemirat, 1996, 79). 3.
Water Suply 3
15
Air yang ikut sirkulasi siklus hidrologi hanya 521.000 km /th, yang berarti 1,427.10
liter/hari. Bila 12
penduduk bumi 6 milyar dan kebutuhan air 200 liter/hari, maka akan membutuhkan air 1,2.10 liter/hari, 15
sedangkan air yang ikut sirkulasi sebesar 1,427.10
liter/hari. Jadi masih ada kelebihan air yang dimanfaatkan
oleh tumbuhan dan hewan lainnya yang tidak akan mengganggu kondisi air yang sedang mengalir di sungai, air bawah tanah, danau, dan keberadaan laut. Dalam sirkulasi hidrologi, air melalui berbagai tempat. Terutama di daratan baik yang melalui permukaan atau bawah tanah. Berdasarkan hitungan di atas jumlah air sangat memadai untuk memenuhi kebutuhan manusia, hewan ataupun tumbuhan. Namun memang tiap daerah berbeda-beda
kualitas dan kauntitasnya, ada kekurangan, kecukupan dan kelebihan, tetapi secara total masih sangat mencukupi. Penduduk pegunungan tidak perlu menuju laut untuk memenuhi kebutuhan airnya, cukup menanti hujan atau aliran permukaan atau mengambil di pancuran atau di telaga. Pendudukan perkotaan yang datar, cukup mengambil air dari air bawah tanah atau menjernihkan dari air permukaan. Semua kebutuhan air tercukupi baik dari segi jumlah maupun tempatnya. 4.
Resource Life Air merupakan kebutuhan mutlak setiap makluk hidup. Tanpa ada air mustahil ada kehidupan. Setelah bumi terbentuk, kemudian mendingin mengkerut, mulai terbentuk air yang mengisi keriput-keriput bumi. Titik air baru terbentuk sebagai aktifitas gunung berapi. Air saat itu masih tawar dan belum ada kehidupan. Kemudian karena adanya panas matahari, panas bumi dan sifat air mulailah terbentuk penguapan, awan, hujan, air tanah, sungai danau, dan laut, sehingga sempurnalah siklus hidrologi. Kehidupan pertama kali terbentuk dari adanya petir dari pertemuan dua awan, yang mengenai permukaan air tawar, sinar ultra violet, panas dan sinar radiasi (Hendro Darmodjo, 1984/1985, 4). Saat itu mulailah terbentuk unsur-unsur kehidupan dan akhirnya terbentuk mahkluk sederhana di dasar air tawar. Kemudian secara evolusi terjadilah makhluk seperti sekarang ini.Sampai sekarang air merupakan bagian yang tidak bisa dipisahkan dari suatu makhluk hidup atau kehidupan. Suatu mikroorganisme, bijian kurang dapat berkembang atau tidak aktif dalam kondisi kering tidak ada air, ketika air ada bijian mulai tumbuh, mikroorganisme mulai aktif. Bahkan pada litosfer yang kering kerontang, hampir dapat dipastikan kehidupan di sana berjalan lamban, kurang beraktifitas, lambat berkembang, namun begitu ada air semua kehidupan menunjukkan jati dirinya sebagai makhluk hidup.
5.
Resource Energy Siklus hidrologi memungkin air hujan jatuh di pegunungan atau dataran tinggi. Oleh karena gravitasi air mengalir menuju tempat yang rendah. Perbedaan ketinggian daratan yang dilalui air akan mengakibatkan kekuatan air untuk mengalir lebih kuat, semakin tinggi menuju ke rendah semakin kuat kekuatan air. Kekuatan air tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pada kekuatan yang cukup oleh penduduk dimanfaatkan untuk memutar kincir, menumbuk, sedangkan pada kekuatan yang besar dapat digunakan untuk memutar turbin penghasil listrik yang dapat dinikmati di rumah kita saat ini.
6.
Obyek Wisata Kabut di pegunungan, air terjun, awan yang tebal, hujan gerimis, danau, aliran sungai, sungai bawah tanah, stalaktit, stalakmit, mata air, sumur artesis, gelombang laut, semuanya merupakan bagian dari siklus
hidrologi. Keadaan itu semua terbentuk oleh adanya siklus hidrologi ribuan tahun, dan sekarang keindahannya dapat dijadikan obyek wisata yang menarik. Dapat dibayangkan bila air tidak mengalir mengikuti siklus hidrologi, semua keadaan tersebut di atas tidak akan ada. Manfaat lain adanya siklus hidrologi diantaranya : -
Sebagai sarana transportasi aliran sungai, lautan, danau
-
Untuk menjadi kelembaban atmosfer maupun litosfer
-
Membentuk musim
-
Mempengaruhi iklim, pergerakan udara/angin
-
Menyebarkan berbagai mikroorganisme, biji-bijian, dsb. Sedangkan Fungsi Air yang utama adalah :
1.
Membentuk sel-sel baru, memelihara dan mengganti sel-sel yang rusak.
2.
Melarutkan dan membawa nutrisi-nutrisi, oksigen dan hormon ke seluruh sel tubuh yang membutuhkan.
3.
Melarutkan dan mengeluarkan sampah-sampah dan racun dari dalam tubuh kita.
4.
Katalisator dalam metabolisme tubuh.
5.
Pelumas bagi sendi-sendi.
6.
Menstabilkan suhu tubuh.
7.
Meredam benturan bagi organ vital.
II.5. Dampak Kegiatan Manusia terhadap Siklus Hidrologi Daur air di bumi dengan campur tangan manusia mampu membawa efek negatif terhadap lingkungan. a. 1)
Dampak negatif aktivitas manusia terhadap siklus air Penebangan hutan Penebangan hutan secara berlebihan yang mengakibatkan pengaruh terhadap resapan air
ke dalam tanah. Hutan yang gundul tidak akan dapat menyerap air sehingga ketika hujan turun air akan mengalir langsung ke laut. Karena tidak ada resapan yang terjadi karena hutan gundul, akibatnya lapisan atas tanah dan humus terkikis oleh air yang mengalir. Terbukanya permukaan tanah menyebabkan kapasitas intersepsi hujan menurun drastis, hujan yang jatuh langsung memukul permukaan tanah dan memecahkan matriks tanah menjadi partikel tanah yang kecil‐kecil. Sebagian dari partikel tanah menutup pori tanah dan memadatkan permukaan tanah,
sehingga menurunkan kapasitas infiltrasi. Dengan menurunnya kapasitas infiltrasi maka jumlah aliran permukaan meningkat dan jumlah aliran air yang menuju ke bawah permukaan untuk mengisi air tanah berkurang. Aliran permukaan menjadi energi yang dapat menggerus partikel tanah di permukaan dan mengangkutnya ke tempat lain sebagai bagian dari proses erosi. 2)
Pembangunan pemukiman Pembangunan pemukiman yang tidak memperhatikan aspek lahan serapan air, akibatnya lahan yang seharusnya menjadi tempat serapan air menjadi tertutupi pemukiman, dimana dipastikan sebagian besar halaman pemukiman di tutup oleh jalanan, semen/beton.
3)
Manipulasi manusia skala besar Skala besar manipulasi manusia terhadap air secara signifikan mengubah pola global debit sungai. Perubahan yang dihasilkan di permukaan laut, salinitas laut, dan dalam sifat biofisik dari permukaan tanah pada akhirnya dapat menghasilkan umpan balik iklim.Regulasi manusia dari aliran sungai dan vegetasi kering telah mengurangi limpasan sungai sekitar 324 km/tahun. Penurunan tahunan di limpasan sesuai dengan menurunkan permukaan laut sebesar 0,8 mm /tahun. Angka ini mewakili fraksi yang signifikan dari kenaikan permukaan laut yang diamati dari 1-2 mm / tahun, tetapi berlawanan arah. Jadi, kalau bukan karena pengalihan manusia dari limpasan, permukaan laut akan naik lebih cepat dari sebenarnya.
4)
Mayoritas manusia yang mempengaruhi proses siklus air di darat Penyimpanan air di waduk, pertambangan air tanah, irigasi, urbanisasi, pembakaran, deforestasi, pemanfaatan lahan basah. Penurunan tahunan di limpasan sesuai dengan menurunkan permukaan laut, kalau bukan karena pengalihan manusia dari limpasan, permukaan laut akan naik lebih cepat dari sebenarnya.
5)
Pembukaan lahan Untuk keuntungan dalam hal bisnis, ekonomi, dan sosialisasi masyarakat hutan-hutan banyak di tebangi dan lahan-lahan baru yang telah terbuka di alihfungsikan menjadi lahan industri, perumahan, atau lahan pertanian. Akibatnya daerah resapan air menjadi berkurang.
6)
Pemakaian Berbagaai Zat Kimia Berbagai zat kimia yang dilepaskan ke udara maupun lingkungan sebagai akibat aktivitas manusia juga mempengaruhi kandungan air hujan yang turun ke bumi. Berbagai kandungan zat kimia tersebut akan terakumulasi dengan air hujan yang membahayakan bagi manusia yang terjadi saat ini.
a.
Hujan asam Hujan asam diartikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah.
1)
Proses Terjadinya Hujan Asam Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk Asam Sulfat dan Asam Nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal ini saat ini sedang gencar dilaksanakan. Hujan asam terdiri dari berbagai macam ion baik anion maupun kation. Hal utama yang mempengaruhi pH hujan adalah karbon dioksida (CO2) dalam bentuk asam karboksilik dalam air. Reaksi karbon dioksida adalah sebagai berikut CO2 (g) + H2O – > H2CO3 H2CO3 – >HCO3 + H HCO3 – >CO3 + H Emisi SO2, NO, dan NH3 merupakan transformasi dari bentuk gas kemudian larut dalam air hujan dimana terjadi reaksi kimia antara gas dan air. Sulfur dioksida ditransformasikan sebagai berikut: SO2+OH – >HOSO2 Nitirit oksida (NO) sangat cepat beroksidasi menjadi NO2, khususnya ketika bereaksi dengan ozon: NO +O3 – >NO2 +O2 Dari situ terlihat bahwa NO mengalami trasnformasi menjadi Asam nitrit ketika bereaksi dengan hidroksida. NO2+OH – >HNO3
2)
Dampak Hujan Asam Terhadap Manusia Dampak deposisi asam terhadap kesehatan telah banyak diteliti, namun belum ada yang nyata berhubungan langsung dengan pencemaran udara khususnya oleh senyawa N0x dan SO2.
Kesulitan yang dihadapi dkarenakan banyaknya faktor yang mempengaruhi kesehatan seseorang, termasuk faktor kepekaan seseorang terhadap pencemaran yang terjadi. Misalnya balita, orang berusia lanjut, orang dengan status gizi buruk relatif lebih rentan terhadap pencemaran udara dibandingkan dengan orang yang sehat. Berdasarkan hasil penelitian, Sulfur dioksida yang dihasilkan oleh hujan asam juga dapat bereaksi secara kimia didalam udara, dengan terbentuknya partikel halus Sulfat, yang mana partikel halus ini akan mengikat dalam paru-paru yang akan menyebabkan penyakit pernapasan. Selain itu juga dapat mempertinggi resiko terkena kanker kulit karena senyawa sulfat dan nitrat mengalami kontak langsung dengan kulit. 3)
Dampak Hujan Asam Terhadap Lingkungan Hujan asam yang larut bersama nutrisi didalam tanah akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh. Serta akan melepaskan zat kimia beracun seperti Aluminium, yang akan bercampur didalam nutrisi. Sehingga apabila nutrisi ini dimakan oleh tumbuhan akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran, selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan dan mati. Seperti halnya danau, hutan juga mempunyai kemampuan untuk menetralisir hujan asam dengan jenis batuan dan tanah yang dapat mengurangi tingkat keasaman. Pencemaran udara telah menghambat fotosintesis dan immobilisasi hasil fotosintesis dengan pembentukan metabolit sekunder yang potensial beracun. Sebagai akibatnya akar kekurangan energi, karena hasil fotosintesis tertahan di tajuk. Sebaliknya mengakumulasikan zat yang potensial beracun tersebut. Dengan demikian pertumbuhan akar dan mikoriza terhambat sedangkan daunpun menjadi rontok. Pohon menjadi lemah dan mudah terserang penyakit dan hama. Penurunan pH tanah akibat deposisi asam juga menyebabkan terlepasnya aluminium dari tanah dan menimbulkan keracunan. Akar yang halus akan mengalami nekrosis sehingga penyerapan hara dan air terhambat. Hal ini menyebabkan pohon kekurangan air dan hara serta akhirnya mati. Hanya tumbuhan tertentu yang dapat bertahan hidup pada daerah tersebut, hal ini akan berakibat pada hilangnya beberapa spesies. Ini juga berarti bahwa keragaman hayati tamanan juga semakin menurun. Kadar SO2 yang tinggi di hutan menyebabkan noda putih atau coklat pada permukaan daun, jika hal ini terjadi dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan kematian tumbuhan
tersebut. Menurut Soemarmoto (1992), dari analisis daun yang terkena deposisi asam menunjukkan kadar Magnesium yang rendah. Sedangkan Magnesium merupakan salah satu nutrisi essensial bagi tanaman. Kekurangan magnesium disebabkan oleh pencucian magnesium dari tanah karena pH yang rendah dan kerusakan daun meyebabkan pencucian magnesium di daun. b.
Eutrofikasi Eutrofikasi adalah proses pengayaan nutrien dan bahan organik dalam jasad air. Ini merupakan masalah yang dihadapi di seluruh dunia yang terjadi di ekosistem air tawar maupun marin. Eutrofikasi memberi kesan kepada ekologi dan pengurusan sistem akuatik yang mana selalu disebabkan masuknya nutrient berlebih terutama pada buangan pertanian dan buangan limbah rumah tangga. (Tusseau-Vuilleman, M.H. 2001)
1)
Dampak Eutrofikasi Terhadap Manusia Konsekuansi berlebihan dari aktivitas manusia yang melepaskan fosfat dalam limbahnya adalah: penurunan kualitas air, estetika lingkungan, dan masalah navigasi perairan dan penurunan keanekaragaman organisme air. Senyawa produk yang dihasilkan bakteri anaerob seperti H2S, Amin dan komponen fosfor adalah senyawa yang mengeluarkan bau menyengat yang tidak sedap dan anyir. Selain itu telah disinyalir bahwa NH3 dan H2S hasil dekomposisi anaerob pada tingkat konsentrasi tertentu adalah beracun dan dapat membahayakan organisme lain, termasuk manusia. Beberapa penyakit akut dapat disebabkan oleh racun dari kelompok fitoplankton seperti Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), Amnesic Shellfish Poisoning (ASP), dan Diarrhetic Shellfish Poisoning (DSP). Ketiga racun tersebut mampu melumpuhkan sistem kerja otot, saraf, dan jantung.
2)
Dampak Eutrofikasi Terhadap Lingkungan Eutrofikasi adalah peristiwa pencemaran air yang disebabkan oleh munculnya nutrientnutrient yang berlebihan pada ekosistem air. Nutirient yang dimaksud adalah limbah fosfat. Limbah fosfat tersebut bisa berasal dari proses alami pada lingkungan tersebut, limbah industri pupuk, limbah detergen, serta limbah manusia. Akibat dari berlebihnya limbah fosfat tersebut adalah terjadinya blooming alga yang dapat mengakibatkan warna air menjadi keruh, air berbau tak sedap, serta penurunan kualitas air. Selain itu, eutrofikasi juga dapat mengakibatkan blooming pada populasi eceng gondok yang dapat mengurangi kadar oksigen pada air tersebut hingga mencapai titik nol. Ketika oksigen telah mencapai titik nol, banyak komponen biotik
yang tinggal di dalam air tersebut mati. Contoh lingkungan yang terkena dampak dari eutrofikasi adalah rawa-rawa serta pinggiran sungai yang terdapat pemukiman pada bantaran sungai tersebut.
BAB III PENUTUP III.1. Kesimpulan Air merupakan sumber kehidupan, tidak hanya bagi manusia, makhluk hidup yang lain juga sangat membutuhkan air. Air secara terus-menerus mengubah posisinya dari satu ke bagian lain dari siklus air, pada dasarnya melibatkan proses fisik berikut: 1. Penguapan dari lautan dan badan air lainnya dan transpirasi dari makhluk hidup (hewan dan tumbuhan) ke atmosfer, 2. Curah hujan, disebabkan oleh kondensasi uap air, yang dapat beradaptasi beberapa bentuk, 3. Limpasan, atau gerakan air permukaan ke dalam lautan. Siklus air ini membuat air seolah-olah tidak terbatas. Namun dapat kita lihat berbagai aktivitas manusia dapat berpengaruh terhadap siklus hidrologi ini. Meskipun keseimbangan air di bumi tetap konstan dari waktu ke waktu, molekul air bisa datang dan pergi, dan keluar dari
atmosfer. Air bergerak dari satu tempat ke tempat yang lain, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke atmosfer, oleh proses fisik penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, limpasan, dan aliran bawah permukaan. Namun perbuatan manusia dapat berdampak terhadap keberlangsungan siklus air. III.2. Saran Air adalah kebutuhan vital yang harus dipenuhi semua makhluk hidup baik itu manusia, hewan, ataupun tumbuhan. Namun makhluk hidup yang paling berpengaruh terhadap siklus air ini tentu saja manusia. Berbagai kegiatan manusia seperti menebang hutan, menghilangkan resapan air, membuang sampah di sungai, pembuangan limbah pabrik di aliran air maupun udara dapat mengancam ketersediaan air bersih semakin menipis. Untuk itu, manusia perlu mempertimbangkan aktivitas yang dilakukannya sehingga tidak
merusak lingkungan dan
mengganggu siklus air itu sendiri. DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2013. Hidrosfer. http://id.wikipedia.org. Diunduh pada tanggal 16 April 2013. Anonim. 2013. Multi Fungsi Siklus Hydrologi. http://www.scribd.com. Diunduh pada tanggal 16 April 2013. Anonim.2011. Siklus Air atau Siklus Hidrologi di Bumi. http://www.adipedia.com. Diunduh pada tanggal 16 April 2013. Anonim. 2013. Siklus Hidrologi. http://referensi.dosen.narotama.ac.id. Diunduh pada tanggal 16 April 2013. Anonim.2011. Siklus Hidrologi atau Siklus Air. http://id.shvoong.com. Diunduh pada tanggal 16 April 2013 Chay, Asdak. 1995. Hidrologi dan Pengelolaan daerah Aliran Sungai. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Hendro, Darmodjo. 1985. Buku Materi Pokok Ilmu Alamiah Dasar UNT 110/2SKS/Modul 1-3. Jakarta : Universitas Terbuka, Depdikbud Juli Soemirat, Slamet. 1996. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Widayati, S,S,N. Rochmah dan Zubedi. 2009. Biologi: SMA dan MA Kelas X. Pusat Perbukuan.Departemen Pendidikan Nasional.Jakarta. P.290
Diposkan oleh Yusli
Harini
0 komentar: Poskan Komentar
Posting Lebih Baru Beranda
Followers
