Siklus Hidrologi

Dalam dunia keilmuan kita mengenal namanya sebuah istilah yang disebut siklus. Siklus bila diartikan ialah sebuah proses dari terjadinya sesuatu atau bisa juga disebut perputaran. Nah salah satu yang akan kita bahas ialah siklus hidrologi.

Terkadang kita tidak menyadari siklus tersebut terjadi, akan tetapi karena prosesnya yang tidak instan membuat siklus ini tidak mudah untuk dilihat.

Berikut ini akan dijelaskan beberapa hal mengenai siklus hidrologi yang harus kamu ketahui, penjelasan berikut ini akan dijelaskan secara detail dan rinci. Supaya kamu memahami lebih baik baca artikel ini sampai habis.

Pengertian Siklus Hidrologi

Pengertian Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah suatu konsep penggambaran mengenai pergerakan air antara lautan, bagian air permukaan yaitu (danau, sungai, atau rawa), air tanah, atmosfer, serta biosfer yang bisa berwujud sebagai benda cair, gas, maupun padat.

Air yang berpindah antar reservoir atau tempat penyimpanan air mempunyai massa total yang tetap sama.

Sejarah Siklus Hidrologi

Sejarah Siklus Hidrologi

Sekitar 3.000 tahun yang lalu konsep siklus hidrologi sudah mulai dikenalkan oleh seorang filsuf Yunani bernama Thales dan rekan-rekannya.

Berbagai macam pemikiran berkaitan dengan proses daur air mulai dikembangkan pada saat itu, dimana salah satunya ialah pemikiran apabila air laut menuju sungai yang dikira kurang masuk akal.

Sampai pada akhirnya sekitar tahun 1500-an, De Vinci dari Perancis mengungkapkan bahwa air sungai itu berasal dari air hujan yang turun.

Kemudian dikembangkan lagi oleh Pierre Perault dan Edme Marriote di tahun 1670 yang merilis data berkaitan dengan curah hujan.

Data tersebut mengungkapkan bahwa curah hujan ialah salah satu pemasok air yang pada aliran sungai.

Setelah itu, pada tahun 1700 kedua ilmuwan tersebut mengkombinasikan data dari Edmun Hallet berkaitan jumlah air hujan dalam siklus hidrologi.

Tidak hanya disitu, perkembangan berkaitan dengan siklus hidrologi terus dikembangkan. Pada tahun 1750, seorang ilmuwan, fisikawan dan kimiawan yang bernama John Dalton menguatkan pendapat dari konsep siklus hidrologi sebelumnya.

Kemudian baru pada tahun 1856, Henry Darcy menyatakan teori aliran air pada media berpori.

Penelitian berkaitan dengan siklus hidrologi masih terus berlanjut dan terfokus dengan hubungan antara jumlah air sungai dan curah hujan.

Pada tahun 1904, Daniel Mead juga menyatakan gagasan tentang siklus hidrologi. Sampai pada akhirnya dilanjutkan dengan beberapa teori-teori baru hingga kini.

Tahapan Proses Siklus Hidrologi

Proses Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi mempunyai prosesnya tersendiri, berikut ini akan dijelaskan beberapa poin dalam siklus hidrologi yang perlu kamu ketahui.

Evaporasi

Pengertian evaporasi ialah penguapan atau kejadian berubahnya air menjadi uap air yang ada di permukaan bumi karena disebabkan adanya energi matahari yang naik ke lapisan atmosfer.

Sumber evaporasi ialah air yang berasal dari beberapa reservoir di bumi. Menurut pendapat Lutgens dan Tarbuck (1998), sekitar 85% uap air yang ada di atmosfer berasal dari proses penguapan di laut bebas dan 15% lainnya dari reservoir.

Transpirasi

Transpirasi adalah suatu penguapan yang dikarenakan perubahan air menjadi uap air yang berasal dari jaringan hidup tanaman yang berada di atas permukaan tanah.

Sebagian besar air tersebut diserap oleh tanaman yang akan ditranspirasikan.

Proses transpirasi ini terjadi melalui stomata, lubang kutikula, dan lentisel atau perhitungan berasal dari hasil perkiraan.

  1. Stomater: 80 – 90% total transpirasi (paling besar peranannya)
  2. Kutikuler: 20% total transpirasi
  3. Lentikuler: 0,1% total tranpirasi

Faktor yang sangat mempengaruhi transpirasi ialah suhu, pergerakan angin, kelembaban tanah, kelembaban udara, dan juga jenis tanaman.

Evapotranspirasi

Pengertian Evapotranspirasi ialah suatu proses terjadinya penguapan air dari permukaan tanah menuju ke atmosfer yang berarti penguapan tersebut berasal dari seluruh air dan makhluk hidup. Tahap ini yang paling mempengaruhi siklus hidrologi.

Faktor yang mempengaruhi laju evapotranspirasi:

  • Laju bertambah karena meningkatnya suhu, radiasi matahari, danjuga pergerakan angin
  • Laju berkurang karena meningkatnya kelembaban.

Sublimasi

Pengertian sublimasi ialah penguapan yang terjadi di kutub atau puncak gunung karena adanya proses perubahan es menjadi uap air tanpa melalui fase cair terlebih dahulu.

Perannya dalam siklus hidrologi sangat sedikit (khusus siklus hidrologi panjang) dikarenakan prosesnya yang berjalan sangat lambat dan juga jumlahnya yang sedikit dibandingkan dengan penguapan lainnya.

Kondensasi

Kondensasi merupakan perubahan wujud uap air menjadi beberapa partikel titik air dengan ukuran yang sangat kecil setelah terjadi proses penguapan.

Kondensasi ini dipengaruhi oleh suhu udara yang rendah pada ketinggian tertentu.

Partikel titik-titik air tadi kemudian saling berdekatan dan membentuk awan, dimana semakin banyak partikel air tersebut maka awan akan semakin tebal dan menghitam.

Adveksi

Pengertian adveksi ialah perpindahan awan yang sudah terbentuk dari satu titik ke titik yang lain dengan posisi horizontal. Misal awalnya posisi di atas perairan berpidnah menjadi di atas daratan.

Faktor yang mempengaruhi adveksi ini ialah pergerakan angin dan juga tekanan udara, serta biasanya terjadi pada siklus hidrologi panjang.

Prespitasi

Prespitasi merupakan hujan yang proses mencairnya awan menjadi butiran air dikarenakan suhu udara yang cukup tinggi.

Bisa dikatakan juga kejadian jatuhnya air yang berasal dari atmosfer menuju ke permukaan bumi.

Run Off

Pengertian run off ialah limpasan permukaan atau biasa disebut aliran air di atas permukaan tanah dikarenakan hujan datang lebih cepat dibandingkan kecepatan tanah menyerapnya.

Pergerakan air hujan yang dari tempat tinggi menuju ke tempat rendah. Pergerakan ke reservoir bumi seperti sungai, danau, laut, dan saluran air lainnya.

Pada intinya air dari hasil hidrologi tersebut kembali ke hidrosfer. Bisa berdampak terjadinya erosi jika kuantitas dan lajunya tinggi.

Infiltrasi

Pengertian infiltrasi adalah suatu proses absorsi air hujan ke dalam pori tanah menjadi air tanah.

Proses tersebut dipengaruhi karena adanya gaya gravitasi untuk melengkapi kelembaban tanah yang akan membentuk air tanah.

Tahap terakhir dalam siklus hidrologi ini dimana air tersebut akan kembali lagi ke laut dan memulai tahapan awal pada siklus hidrologi sebelumnya.

Jenis-Jenis Siklus Hidrologi

Jenis-Jenis Siklus Hidrologi

Ada beberapa pembagian jenis dalam siklus hidrologi yang sudah dinyatakan dan diteliti oleh para ahli.

Berikut ini merupakan beberapa jenis-jenis siklus hidrologi yang wajib kamu ketahui.

Siklus Hidrologi Pendek (Wilayah Lautan)

Ciri-ciri siklus hidrologi pendek :

  • Evaporasi di lautan
  • Kondensasi yaitu penurunan suhu karena ada perbedaan ketinggian (setiap naik 100 meter, tidak ada pergerakan awan,dan suhu udara turun 0,50C).
  • Presipitasi,karenaturunnya hujan yang jatuh ke permukaan lautan.

Siklus Hidrologi Sedang (Wilayah Daratan Dekat dengan Lautan)

Ciri-ciri siklus hidrologi sedang :

  • Evaporasi, hasil uap air yang bergabung dengan uap air dari reservoir lain dan juga makhluk hidup.
  • Kondensasi
  • Adveksi,terbawa angin sampai ke daratan
  • Presipitasi,turunnya hujan yang jatuh ke permukaan daratan
  • Air hujanyang mengalami run off dan infiltrasi

Siklus Hidrologi Panjang (Wilayah Pegunungan)

Ciri-ciri siklus hidrologi panjang :

  • Terjadi evaporasi di lautan
  • Uap air mengalami sublimasi
  • Kondensasi, awan yang terbentuk karena mengandung kristal es
  • Adveksi, awan bergerak menuju ke daratan
  • Presipitasi,hujan yang terbentuk ialah salju yang kemudian akan terakumulasi menjadi gletser.
  • Gletser yang ada di daratan mencair, hasilnya air tersebutakan mengalir dan membentuk aliran air sungai yang bergerak menuju ke laut kembali.

Manfaat Siklus Air

Manfaat Siklus Air

Setiap kejadian yang terjadi ada beberapa manfaat yang bisa diambil, termasuk juga pada proses terjadinya siklus air.

Berikut ini beberapa manfaat yang ada karena terjadinya siklus air yang wajib kamu ketahui.

  • Wash Biosfer

Biosfer merupakan tempat hidup makhluk hidup yang meliputi tumbuhan, hewan dan manusia. Biosfer ini terdiri dari litosfer yaitu batuan atau daratan, hidrosfer atau air serta atmosfer (udara).

Proses hidrologi ini melalui tiga lapisan tersebut dengan air yang menjadi pelarut universal yang sangat baik.

Seluruh komponen yang dilewatkan akan larut oleh air terkecuali minyak. Siklus air ini pertama kali dimulai karena adanya penguapan sumber air, seperti sungai, laut, danau dan sebagainya.

Penguapan tersebut mengalami beberapa tahapan tertentu sampai menghasilkan air bersih yang berupa hujan. Air hujan tersebutlah yang menjadi bahan dasar untuk mencuci biosfer.

Dalam perjalanannya menuju atmosfer, air juga akan melarutkan beberapa partikel seperto debu, gas (NOx, SOx), aerosol, fume, fog dan lain sebagainya.

Termasuk juga pada saat air menjadi titik air atau awan presipitasi. Semua yang ada di atmosfer dapat larut dan terikat dalam air yang nantinya akan kembali ke permukaan bumi.

Awan di atmosfer merupakan air bermuatan listrik, sehingga apabila terjadi pertemuan dengan yang lainnya bisa menimbulkan kilat atau petir.

Petir merupakan kondisi yang berguna untuk fiksasi yang membentuk N2 dan bermanfaat untuk siklus nitrogen.

Salah satu tahapan siklus hidrologi adalah turunnya hujan. Sebelum sampai di bumi, air hujan akan mengenai dedaunan yang tertutup oleh partikel debu dengan berbagai kondisi lingkungan.

Secara alami daun-daun tersebut akan dicuci dan dibilas sehingga bisa menjalankan fungsi fotosintesis sempurna, stomata terbuka, dan penguapan tidak terganggu. Air hujan juga sangat bermanfat untuk membersihkan atap rumah dan lingkungan sekitar pada umumnya.

  • Water Move Position

Jumlah kandungan air yang ada di bumi selalu stabil dan tidak mengalami pengurangan atau penambahan. Ketersediaan air hanya ditentukan dari posisi dan kualitasnya yang selalu berubah.

Dihitung secara keseluruhan total jumlah air di bumi adalah 1.362.000.000 km3 yang terdiri dari air di samudera 97,2%, es atau gletser 2,15%, air tanah 0,61%, air permukaan 0,05%, danau air tawar 0,0009%, dan danau air asin 0,008, serta air sungai atmosfer dan sebagainya sebesar 0,073%).

Dari jumlah air tersebut yang secara langung digunakan hanya sekitar 2,8%. berdasarkan teori seluruh air yang ada di bumi kondisinya statis.

Namun disebabkan faktor panas matahari, panas bumi, dan juga perbedaan ketinggian, maka menyebabkan air mengalami pergerakan dan membentuk sebuah siklus hidrologi.

Pada masing-masih tahapan tersebut, air mempunyai manfaat yang berbeda-beda tergantung dengan kemampuan manusia memanfaatkannya.

Jumlah air yang tersirkulasi hanya ada sekitar 521.000 km3 per tahun atau 0,038% dari jumlah air di dunia. Sirkulasi tersebut dibagi menjadi proses evaporasi atau penguapan lautan sejumlah 84% dan daratan sejumlah 16%.

Akan tetapi pada saat presipitasi jatuh ke bumi, pembagiannya berubah menjadi 80% ke lautan dan 20% ke daratan. Posisi evaporasi dan presipitasi yang ada di daratan memiliki selisih sekitar 6% atau sekitar 31.250 km3 per tahun.

  • Water Supply

Sirkulasi air yang terdapat dalam siklus hidrologi hanya berjumlah 521.000 km3 per tahun atau setara dengan 1,427.1015 liter per hari.

Apabila bumi ini dihuni oleh 6 milyar orang dengan kebutuhan air sekitar 200 liter per hari, maka manusia membutuhkan 1,2.1012 liter per hari.

Dan jika dibandingkan maka ada kelebihan air yang bisa digunakan oleh tumbuhan dan hewan. Jumlahnya juga tidak akan mengganggu kondisi air yang mengalir di sungai, danau, lautan, atau juga air tanah.

Dalam siklus ini, air akan melewati berbagai tempat, contohnya daratan yang meliputi permukaan atau dibawah permukaan tanah.

Menurut perhitungan tersebut maka total air sangat mencukupi untuk kebutuhan manusia, hewan, dan tumbuhan. Akan tetapi kualitas air setiap daerah bisa berbeda-beda, begitu juga dengan kuantitasnya.

Masyarakat yang tinggal didaerah pegunungan tidak perlu mencari air ke lautan dan hanya menunggu hujan atau aliran permukaan untuk keperluan kebutuhan hidup.

Bagi masyarakat kota yang tinggal di daerah datar bisa mengambil air tanah dan menjernihkan air permukaan. Maka dari itu, kebutuhan air akan tercukupi dengan baik, baik itu dari segi jumlah maupun lokasinya.

  • Resource Life

Air merupakan kebutuhan pasti bagi seluruh makhluk hidup. Tanpa air sangat mustahil terjadi kehidupan di bumi.

Air sendiri terbentuk karena diawali dari bumi yang mendingin dan mengkerut, lalu membentuk air yang mengisi keriput-keriput bumi.

Titik air juga terbentuk melalui aktifitas gunung berapi. Pada masa itu air masih tawar dan belum terjadi kehidupan.

Kemudian baru karena adanya sinar matahari, panas bumi dan sifat air maka terjadilah penguapan oleh awan, hujan, air tanah, sungai, dan danau, bahkan juga lautan.

Kehidupan diperkirakan pertama kali terbentuk karena adanya petir akibat hasil pertemuan dua awan yang mengenai permukaan sinar ultraviolet, air tawar, panas dan juga sinar radiasi.

Selanjutnya baru mulai terbentuk unsur-unsur kehidupan dan juga muncul makhluk hidup sederhana di perairan tawar. Setelah itu makhluk hidup tersebut mengalami evolusi yang membentuk berbagai macam makhluk hidup seperti saat ini.

Sebuah mikroorganisme tidak akan bisa berkembang dalam keadaan kering tanpa air. Bahkan pada litosfer yang keadaannya kering, maka dapat dipastikan kehidupan akan berjalan dengan lambat, kurang aktivitas, dan juga lambat berkembang.

Sehingga bisa disimpulkan apabila kehidupan akan terbentuk jika terdapat unsur air.

  • Sumber Energi

Siklus air sangat memungkinkan hujan jatuh ke dataran tinggi dan pegunungan. Dikarenakan pengaruh dari gravitasi maka air tersebut akan mengalir ke tempat yang lebih rendah.

Perbedaan antara ketinggian daratan akan dilewati air dengan kekuatan yang berbeda-beda. Lebih tinggi sumber air menuju lokasi yang lebih rendah maka kekuatannya juga akan semakin besar.

Kekuatan tersebut bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi secara berkelanjutan. Contohnya untuk dijadikan kincir hingga memutar turbin agar bisa menghasilkan energi listrik.

  • Wisata

Keberadaan air juga memberikan dampak terhadap bentangan alam, salah satu  contohnya kabut di daerah pegunungan, awan tebal, air terjun, gerimis, danau, sungai bawah tanah, aliran sungai, stalaktit dan stalakmit, sumur artesis, mata air, dan gelombang laut.

Kondisi tersebut dibentuk oleh siklus hidrologi yang sudah berjalan ribuan tahun dan bisa dijadikan sebuah obyek wisata menarik.

Volume Air Dalam Siklus Hidrologi

Volume Air Dalam Siklus Hidrologi

  1. Pengertian volume air dalam siklus hidrologi ialah proses absorsi air hujan menuju ke dalam pori tanah yang berubah menjadi air tanah.
  2. Hal ini dipengaruhi karena adanya gaya gravitasi yang berguna untuk mengisi kelembaban tanah yang nantinya akan membentuk air tanah.
  3. Tahap terakhir dari siklus hidrologi dimana air akan kembali ke laut dan memulai kembali tahapan pada siklus hidrologi sebelumnya.

Dampak Kegiatan Manusia Pada Siklus Air

Dampak Kegiatan Manusia Pada Siklus Air

Walaupun para manusia sudah tahu betapa pentingnya air bagi keberlangsungkan kehidupan makhluk hidup, akan tetapi masih saja banyak yang melakukan hal-hal yang membuat siklus tersebut tidak berjalan dengan sempurna.

Berikut ini beberapa kegiatan manusia yang berdampak pada siklus hidrologi di alam.

1. Penebangan Hutan

Penyusutan daerah hutan secara berlebihan akan sangat berdampak pada area resapan air ke dalam tanah.

Hutan dengan kondisi gundul juga tidak akan efektif untuk menyerap air, sehingga jika hujan turun air akan langsung menuju ke lautan. Karena tidak adanya area resapan, maka lapisan atas tanah atau humus akan terkikis dan larut dalam air.

Lapisan tanah yang terbuka tadi akan menyebabkan kapasitas intersepsi hujan jadi menurun drastis. Air hujan secara langsung akan menghantam permukaan tanah dan memecahkan matriks tanah menjadi beberapa partikel kecil.

Partikel-partikel tanah tersebut akan menutupi pori tanah dan memadatkan permukaan tanah, maka dari itu kapasitas infiltrasi menurun.

Kapasitas infiltrasi yang menurun tadi akan membuat jumlah aliran permukaan meningkat dan sebaliknya total aliran air menuju bawah permukaan untuk mengisi air tanah akan berkurang.

Aliran permukaan tersebut bisa menggerus partikel permukaan dan mengangkutnya menuju tempat lain sebagai bagian dari erosi tanah.

2. Pemukiman

Pertambahan penduduk yang ada di dunia pastinya akan menambah kebutuhan tempat tinggal. Jika pembangunan ini tidak memperhatikan kondisi lahan serapan air maka tanah akan jadi tertutup oleh perumahan, jalan, semen dan juga beton.

3. Manipulasi Skala Besar

Pembangunan dalam skala besar mengenai air juga berpengaruh terhadap siklus hidrologi. Misalnya ialah perubahan salinitas laut, merubah pola global debit sungai,  serta perubahan biofisik permukaan tanah yang bisa berdampak buruk.

Kegiatan manusia yang berkaitan dengan aliran sungai dan vegetasi kering bahkan sudah mengurangi limpasan sungai sekitar 324 km per tahunnya.

Penurunan wilayah limpasan tersebut juga menurunkan permukaan laut sekitar 0,8 mm per tahun. Angka tersebut sudah mewakili fraksi signifikan dari jumlah kenaikan permukaan laut yang diamati dari 1-2 mm per tahun yang berlawanan arah.

Sehingga jika bukan karena manipulasi manusia, maka permukaan laut akan bisa naik lebih cepat dari kondisi pada saat ini.

4. Pembukaan Lahan Hutan

Kawasan hutan yang digunakan sebagai tujuan ekonomi, bisnis dan sosial masyarakat bisa menimbulkan dampak negatif.

Pada umumnya pembukaan lahan hutan tersebut digunakan untuk lahan industri, perumahan, pertanian dan juga perkebunan yang menyebabkan area resapan air menjadi berkurang.

5. Penggunaan Zat Kimia

Zat kimia yang dipakai oleh manusia di lingkungan akan lepas ke udara dan juga mencemari tanah. Hal ini sangat berpengaruh kepada kandungan air hujan yang turun ke bumi.

Berbagai kandungan kimia tersebut akan terakumulasi bersama dengan air hujan dan dapat membahayakan makhluk hidup.

Akhir Kata

Penjelasan diatas merupakan penggambaran secara detail dan rinci mengenai siklus hidrologi. Semoga penjelasan diatas bisa dengan mudah untuk Anda pahami.

Demikian pembahasan diatas mengenai siklus hidrologi, semoga bermanfaat dan menambah wawasan kita semua.

Tinggalkan komentar