Hidrosfer berasal dari kata hydro artinya air dan sphaira/ sphere artinya lapisan, hidrosfer adalah bagian lapisan air yang menutupi atau berada dalam bumi kita. Ilmu khusus yang mempelajari air di wilayah daratan dinamakan hidrologi. Hampir tiga perempat bumi tertutup oleh air seperti pada samudera, laut, danau, sungai, rawa, kolam, penampungan air, dan sebagainya, termasuk di atmosfer dalam wujud gas. Jumlah total air di bumi termasuk cairan, gas dan es sekitar 336 juta mil kubik (1,4 miliar kilometer kubik), dan sebanyak 97,2% berada di samudera. Gejala air yang tersebar di permukaan bumi disebut hidrosfer.
Siklus Hidrologi
Air di bumi memiliki jumlah yang tetap dan senantiasa bergerak dalam suatu lingkaran peredaran yang disebut siklus hidrologi, siklus air atau daur hidrologi.
Siklus air atau daur hidrologi adalah pola sirkulasi air dalam ekosistem yang dimulai dengan adanya proses pemanasan permukaan bumi oleh sinar matahari, lalu terjadi penguapan hingga akan terjadi kondensasi uap air, yaitu proses perubahan uap air menjadi titik-titik air. Kumpulan titik air di atmosfer dinamakan awan. Bila uap air telah menjadi titik-titik air, maka hujan akan turun. Kemudian air hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan tersebar, ada yang meresap ke dalam tanah (infiltrasi), singgah di dedaunan, mengalir di permukaan (run off) menuju laut melalui sungai atau mengumpul di danau, atau menguap lagi ke Atmosfer.
Siklus air atau daur hidrologi adalah pola sirkulasi air dalam ekosistem yang dimulai dengan adanya proses pemanasan permukaan bumi oleh sinar matahari, lalu terjadi penguapan hingga akan terjadi kondensasi uap air, yaitu proses perubahan uap air menjadi titik-titik air. Kumpulan titik air di atmosfer dinamakan awan. Bila uap air telah menjadi titik-titik air, maka hujan akan turun. Kemudian air hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan tersebar, ada yang meresap ke dalam tanah (infiltrasi), singgah di dedaunan, mengalir di permukaan (run off) menuju laut melalui sungai atau mengumpul di danau, atau menguap lagi ke Atmosfer.
Siklus air dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.
a. Siklus Pendek,
merupakan suatu proses peredaran air dengan jangka waktu yang relatif cepat. Proses ini biasanya terjadi di laut. Air laut mengalami evaporasi (penguapan), karena adanya panas dari sinar matahari. Uap air dari evaporasi naik ke atmosfer sampai pada ketinggian tertentu dan mengalami kondensasi sehingga terbentuk awan. Ketika awan sampai pada kondisi titik jenuh akibat mendapat pemanasan matahari, maka akan mencair lagi jatuh sebagai presipitasi/ hujan di atas laut. Air yang turun ini kembali menjadi air laut yang akan mengalami evaporasi lagi.
b. Siklus Sedang,
Air laut mengalami evaporasi menuju atmosfer, dalam bentuk uap air karena panas sinar matahari. Angin yang bertiup membawa uap air laut ke arah daratan. Pada ketinggian tertentu, uap air yang berasal dari evaporasi air laut, sungai, dan danau terkumpul makin banyak di udara. Suatu saat uap air menjadi jenuh dan mengalami kondensasi, kemudian menjadi hujan. Air hujan yang jatuh di daratan selanjutnya mengalir ke parit, selokan, sungai, danau, dan menuju ke laut lagi.
c. Siklus Panjang,
Panas sinar matahari menyebabkan evaporasi air laut. Angin membawa uap air laut ke arah daratan dan bergabung bersama dengan uap air yang berasal dari danau, sungai, dan tubuh perairan lainnya, serta hasil transpirasi dari tumbuhan. Uap air ini berubah menjadi awan dan turun sebagai salju di puncak gunung maupun presipitasi (hujan). Air hujan yang jatuh, sebagian diserap oleh tumbuhan serta sebagian lagi mengalir di permukaan tanah (run off) menuju parit, selokan, sungai, danau, dan selanjutnya ke laut. Sebagian meresap ke dalam tanah (infiltrasi) menuju lapisan-lapisan tanah berikutnya (perkolasi) menjadi air tanah. Air tanah di tempat-tempat tertentu seperti daerah patahan, juga dapat muncul kembali ke permukaan menjadi sumber mata air. Siklus panjang merupakan siklus yang berlangsung paling lama dan prosesnya paling lengkap.
Terjadinya siklus air tersebut disebabkan oleh adanya proses-proses yang mengikuti gejala meteorologis dan klimatologis, antara lain:
· Evaporasi,
yaitu penguapan air yang terdapat pada benda-benda mati (abiotik) seperti air darat, air laut, permukaan tanah, dan batuan. Proses Penguapan di bumi 80% berasal dari penguapan air laut.
· Transpirasi,
yaitu proses pelepasan uap air dari benda-benda hidup (biotik), seperti pada tumbuh-tumbuhan melalui stomata atau mulut daun.
· Evapotranspirasi,
yaitu proses gabungan antara evaporasi dan transpirasi.
· Kondensasi,
yaitu proses perubahan wujud uap air menjadi air akibat pendinginan.
· Adveksi,
yaitu transportasi air pada gerakan horisontal seperti transportasi panas dan uap air dari satu lokasi ke lokasi yang lain oleh gerakan udara mendatar.
· Presipitasi,
yaitu segala bentuk curahan atau hujan dari afmosfer ke bumi yang meliputihujan air, hujan es, dan hujan salju.
· Run off (aliran permukaan),
yaitu pergerakan aliran air di permukaan tanah melalui sungai dan anak sungai.
· Infiltrasi,
yaitu perembesan atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori tanah.
yaitu proses yang terjadi ketika hujan turun di hutan yang lebat, tetapi air tidak sampai ke tanah, akibat intersepsi air hujan tertahan oleh daun-daunan dan batang pohon.
Berbagai Jenis Perairan
Sungai adalah air tawar yang mengalir dari sumbernya di daratan menuju dan bermuara di laut, danau, atau sungai lain yang lebih besar. Aliran sungai merupakan aliran yang bersumber dari 3 jenis limpasan, yaitu: limpasan yang berasal dari hujan, limpasan dari anak-anak sungai, dan limpasan dari air tanah.
Sungai dapat dibedakan menjadi beberapa jenis. Pembedaan ini antara lain berdasarkan struktur lapisan batuan, arah aliran, keadaan aliran air sungai, sumber airnya, dan pola alirannya.
Berdasarkan struktur lapisan batuan yang dilalui, sungai dibedakan sebagai berikut.
a. Sungai Anteseden, yakni sungai yang arah alirannya tetap karena dapat mengimbangi pengangkatan yang terjadi. Sungai ini hanya dapt terjadi bila pengangkatan tersebut berjalan dengan lambat. Contoh: Sungai Oya di Yogyakarta yang mengikis Plato Wonosari.
b. Sungai Epigenesa, yakni sungai yang terus-menerus mengikis batuan yang dilaluinya sehingga dapat mencapai daerah batuan induk.
Berdasarkan arah aliran yang dilaluinyam, sungai dibedakan sebagai berikut.
a. Sungai Konsekuen Lateral, yaitu sungai yang arah alirannya menuruni lereng-lereng asli yang ada di permukaan bumi.
b. Sungai Konsekuen Longitudinal, yaitu sungai yang alirannya sejajar dengan antiklinal (bagian puncak gelombang pegunungan).
c. Sungai Subsekuen, yaitu sungai yang alirannya tegak lurus sungai konsekuen dan bermuara pada sungai konsekuen.
d. Sungai Obsekuen, yaitu sungai yang alirannya berlawanan dengan arah kemiringan lapisan batuan dan meruoakan ank sungai subsekuen.
e. Sungai Resekuen, yaitu anak sungai subsekuen dan alirannya searah dengan sungai konsekuen.
f. Sungai Insekuen, yaitu sungai yang alirannya teratur dan tidak terikat dengan lapisan batuan yang dilaluinya.
Berdasarkan keadaan aliran airnya, sungai dibedakan sebagai berikut.
a. Sungai Periodik (intermiten), yaitu sungai yang hanya berair pada musim hujan.
b. Sungai Episodik (perenial), yaitu sungai yang selalu mengalir airnya, baik pada musim kemarau maupun musim hujan.
Berdasarkan sumber airnya, sungai dibedakan sebagai berikut.
a. Sungai Hujan, yaitu sungai yang sumber mata airnya berasal dari air hujan.
b. Sungai Gletser, yaitu sungai yang airnya berasal dari salju yang mencair.
c. Sungai Campuran, yaitu sungai yang sumber airnya berasal dari air hujan dan gletser.
Berdasarkan pola alirannya, sungai dibedakan sebagai berikut.
a. Paralel adalah pola aliran yang teradapat pada suatu daerah yang luas dan miring sekali, sehingga gradien dari sungai itu besar dan sungainya dapat mengambil jalan ke tempat yang terendah dengan arah yang kurang lebih lurus.
b. Rectangular pola aliran menyirip seperti daun dan anak-anak sungainya membentuk sudut siku-siku terhadap induk sungai, biasa terdapat di daerah pegunungan patahan.
c. Anggulate adalah pola aliran yang tidak membentuk sudut siku-siku tetapi lebih kecil atau abih besar dari 90o.
d. Radial Centrifungal pola aliran yang menyebar meninggalkan pusat, terdapat di daerah gunung yang berbentuk kerucut.
e. Radial Centripetal pola aliran yang mengumpul menuju pusat, terdapat didaerah cekungan.
f. Trellis pola aliran menyirip seperti daun dan anak-anak sungainya membentuk sudut siku-siku terhadap induk sungai, biasa terdapat di daerah pegunungan lipatan.
g. Annular pola aliran melingkar didaerah dome atau perbukitan.
h. Dendritic pola aliran yang tidak teratur, bentuknya seperti akar pohon, biasa terdapat di daerah dataran atau dataran pantai. terdapat juga di dataran tinggi atau plateau.
2. Danau
Danau ialah kumpulan air dalam sekungan tertentu, yang biasanya berbentuk mangkuk. Danau mendapatkan airnya dari curah hujan, sungai-sungai, serta mata air, dan air tanah. Ketiga sumber tersebut bersama-sama dapt mengisi dan memberikan suplai air pada danau. Dalam hal demikian biasanya danau itu bersifat permanen, artinya tetap berair sepanjang tahun. Sebalinknya, bila sumber air pengisi danau itu hanya salah satu unjsur saja misalnya dari curah hujan, maka danau itu umumnya bersifat temporer atau periodik. Artinya, danau tersebut pada waktu-waktu tertentu kering.
Menurut macam airnya, danau dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
a. Danau Air Asin
Pada umumnya danau air asin terdapatdi daerah semiarid dan arid, di mana penguapan yang terjadi sangat kuat, dan tidak memiliki aliran keluaran. Contoh Great Salt Lake
Pada umumnya danau air asin terdapatdi daerah semiarid dan arid, di mana penguapan yang terjadi sangat kuat, dan tidak memiliki aliran keluaran. Contoh Great Salt Lake
b. Danau Air Tawar
Danau air tawar terutama terdapat di daerah-daerah humid (basah) di mana curah hujan tinggi. Pada umumnya, danau ini mendapatkan air dari curah hujan dan selalu mengalirkan airnya kembali ke laut.
Danau air tawar terutama terdapat di daerah-daerah humid (basah) di mana curah hujan tinggi. Pada umumnya, danau ini mendapatkan air dari curah hujan dan selalu mengalirkan airnya kembali ke laut.
Menurut terjadinya, danau dapat dibagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut.
a. Danau Tektonik
Danau tektonik terjadi karena gerak dislokasi (perpindahan lokasi) di permukaan bumi yang menimbulkan bentuk-bentuk patahan, lipatan, dan gerakan kulit bumi sehingga terjadi penurunan.
Danau tektonik terjadi karena gerak dislokasi (perpindahan lokasi) di permukaan bumi yang menimbulkan bentuk-bentuk patahan, lipatan, dan gerakan kulit bumi sehingga terjadi penurunan.
b. Danau Lembah Gletser
Setelah zaman es berakhir, daerah-daerah yang dulunya dilalui gletser menjadi kering dan diisi oleh air.
Setelah zaman es berakhir, daerah-daerah yang dulunya dilalui gletser menjadi kering dan diisi oleh air.
c. Danau Vulkanis
Danau ini terbentuk akibat adanya aktivitas vulkanis. Pada bekas suatu letusan gunung api akan timbul suatu cekungan yang disebut depresi vulkanis. Jika dasar cekungan tersebut kemudian tertutup oleh material vulkan yang tembus air, hujan yang jatuh akan tertampung dan membentuk danau vulkanis.
Danau ini terbentuk akibat adanya aktivitas vulkanis. Pada bekas suatu letusan gunung api akan timbul suatu cekungan yang disebut depresi vulkanis. Jika dasar cekungan tersebut kemudian tertutup oleh material vulkan yang tembus air, hujan yang jatuh akan tertampung dan membentuk danau vulkanis.
d. Danau Dolina
Danau Dolina/Dolin merupakan danau yang terdapat di daerah karts dan umumnya berupa danau kecil yang bersifat temporer. Bila di dasar dan tebing dolina terdapat bahan geluh lempung yang merupakan bahan yang tak tembus air, maka air hujan yang jatuh tertampung di dolina tak dapat terus masuk ke tanah kapur, sehingga terjadilah danau dolina.
Danau Dolina/Dolin merupakan danau yang terdapat di daerah karts dan umumnya berupa danau kecil yang bersifat temporer. Bila di dasar dan tebing dolina terdapat bahan geluh lempung yang merupakan bahan yang tak tembus air, maka air hujan yang jatuh tertampung di dolina tak dapat terus masuk ke tanah kapur, sehingga terjadilah danau dolina.
e. Danau Terbendung
Bahan-bahan lepas maupun terikat, misalnya runtuhan gunung, moraine ujung dari gletser, aliran lava yang membendung lembah sungai, sehingga aliran airnya akan tertahan dan akhirnyamembentuk danau. Di sini termasuk pula danau hasil bendungan manusia yang disebut waduk atau dam.
Bahan-bahan lepas maupun terikat, misalnya runtuhan gunung, moraine ujung dari gletser, aliran lava yang membendung lembah sungai, sehingga aliran airnya akan tertahan dan akhirnyamembentuk danau. Di sini termasuk pula danau hasil bendungan manusia yang disebut waduk atau dam.
f. Danau Tapal Kuda (Oxbow Lake)
Danau tapal kuda terbentuk dari material hasil erosi yang terendapkan pada waktu kecepatan aliran sungai menurun. Pengendapan ini menutup aliran sungai pada meander sehingga meander sungai terpisah dengan aliran sungai yang baru. Meander sungai yang terpisah dan terisi air membentuk suatu danau tapal kuda (oxbow lake) atau kali mati.
Danau tapal kuda terbentuk dari material hasil erosi yang terendapkan pada waktu kecepatan aliran sungai menurun. Pengendapan ini menutup aliran sungai pada meander sehingga meander sungai terpisah dengan aliran sungai yang baru. Meander sungai yang terpisah dan terisi air membentuk suatu danau tapal kuda (oxbow lake) atau kali mati.
Suatu danau dapat hilang disebabkan oleh bermacam-macam faktor yang memainkan peranannya secara terpisah maupun gabungan.
Faktor-faktor itu ialah:
· Pembentukan delta-delta dan pelumpuran di danau.
· Gerakan tektonik berupa pengangkatan dasar danau.
· Pengendapan jasad tumbuh-tumbuhan dan binatang-binatang yang amti akan memperepat proses pendangkalan dasar danau.
· Penguapan yang kuat, terutama di daerah arid.
· Sungai-sungai yang meninggalkan danau menimbulkan erosi dasar pada bibir danau, sehingga tempat itu semakin rendah dan akibatnya air danau keluar lebih banyak. Akibatnya danau akan menjadi kering dan kehabisan air.
3. Rawa
Rawa adalah daerah di sekitar sungai atau muara sungai yang cukup besar yang merupakan tanah lumpur dengan kadar air relatif tinggi. Wilayah rawa yang luas terdapat di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, dan Irian Jaya.
Rawa dilihat dari genangan airnya, dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu:
- Rawa yang Airnya selalu Tergenang
Tanah-tanah di daerah rawa yang selalu tergenang airnya tidak dapat dimanfaatkan sebagai lahan pertanian karena lahanny tertutup tanah gambut yang tebal.
- Rawa yang Airnya tidak selalu Tergenang
Rawa jenis ini menampung air tawar yang berasal dari limpahan air sungai pada saat air laut pasang dan airnya relatif mengering pada saat air laut surut.
Salah satu tanda yang menunjukan bahwa kawasan rawa memiliki tanah yang tidak terlalu asam ialah banyaknya pohon-pohon Rumbia. Untuk memanfaatkan wilayah rawa-rawa, pemerintah Indonesia telah mencoba mengeringkanny untuk dijadikan lokasi permukiman dan lahan pertanian bagi para transmigra, meskipun hasilnya belum optimal.
Rawa dapat dimanfaaatkan sebagai berikut:
a. Rawa yang terdapat pergantian air tawar dapat untuk areal sawah.
b. Rawa yang airnya tidak terlalu asam dapat untuk daerah perikanan.
c. Sebagai sumber pembangkit listrik.
d. Sebagai objek pariwisata.
Potensi Air Tanah
Air tanah adalah bagian air yang berada pada lapisan di bawah permukaan tanah. Kedalaman air tanah tidak sama pada setiap tempat. Kedalaman air pada sumur-sumur yang digali merupakan cerminan kedalaman air tanah pada suatu tempat. Permukaan yang merupakan bagian atas dari tubuh air itu disebut permukaan preatik.
Volume air yang meresap ke dalam tanah tergantung pada jenis lapisan batuannya. Berdasarkan kenyataan tersebut terdapat dua jenis lapisan batuan utama, yaitu lapisan kedap (impermeable) dan lapisan tak kedap air (permeable).
1. Lapisan Kedap (Permeable)
Kadar pori lapisan kedap atau tak tembus air sangat kecil, sehingga kemampuan untuk meneruskan air juga kecil. Kadar pori adalah jumlah ruang di celah buti-butir tanah yang dinyatakan dengan bilangan persen. Contoh lapisan kedap, yaitu geluh, napal, dan lempung.
Kadar pori lapisan kedap atau tak tembus air sangat kecil, sehingga kemampuan untuk meneruskan air juga kecil. Kadar pori adalah jumlah ruang di celah buti-butir tanah yang dinyatakan dengan bilangan persen. Contoh lapisan kedap, yaitu geluh, napal, dan lempung.
2. Lapisan tak Kedap (impermeable)
Kadar pori lapisan tak kedap air atau tembus air cukup besar. Oleh karena itu, kemampuan untuk meneruskan air juga besar. Air hujan yang jatuh di daerah ini akan terus meresap ke bawah sampai berhenti di sautu tempat setelah tertahan oleh lapisan yang kedap. Contohlapisan tembus air ialah pasir, padas, kerikil, dan lumpur.
Kadar pori lapisan tak kedap air atau tembus air cukup besar. Oleh karena itu, kemampuan untuk meneruskan air juga besar. Air hujan yang jatuh di daerah ini akan terus meresap ke bawah sampai berhenti di sautu tempat setelah tertahan oleh lapisan yang kedap. Contohlapisan tembus air ialah pasir, padas, kerikil, dan lumpur.
Di antara kedua jenis lapisan tersebut, yakni lapisan kedap dan lapisan tak kedap, terdapat lapisan peralihan yang merupakan variasi dari dua jenis lapisan tersebut. Keadaaan air tanah dan posisinya pada lapisan tak kedap dapat mempengaruhi gerak aliran air tersebut. Jika lapisan yang kurang kedap terletak di atas dan di bawah suatu tubuh air, maka akan dihasilkan suatu lapisan penyimpanan air yang disebut air tanah tak bebas.
Air Tanah
Menurut Herlambang, air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang tedapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akuifer. Lapisan yang dapt menangkap dan meloloskan air disebut akuifer.
Menurut Krussman dan Ridder, macam-macam akuifer sebagi berikut.
- Akuifer Bebas (unconfined aquifer), yaitu lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada akuifer ini disebut dengan water table (preatik level), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer.
- Akuifer Tertekan (confined aquifer), yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar daripada tekanan atmosfer.
- Akuifer Semi Tertekan (semi confined aquifer), yaitu akuifer yang seluruhnya jenuh air, pada bagian atasnya dibatasi oleh lapisan sem lolos air, dan di bagian bawahnya merupakan lapisan kedap air.
- Akuifer Semi Bebas (semi unconfined aquifer), yaitu akuifer yan bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Akuifer ini merupakan peralihan antara akuifer bebeas dengan akuifer semi tertekan.
Berdasarkan letak kedalaman, air tanah dibedakan menjadi air tanah dalam dan air tanah dangkal.
- Air Tanah Dalam (ground water)
Air tanah dalam adalah air tanah yang berada di bawah lapisan air tanah dangkal dan di antara dua lapisan batuan kedap air.
- Air Tanah Dangkal (connat water)
Air tanah dangkal adalah airtanah yang berada di bawah permukaan tanah dan di atas lapisan batuan kedap air atau tidak lolos air (impermeable). Air tanah dangkal merupakan akuifer atas dan disebut pula dengan air freatis.
Pemanfaatan Air Tanah
Beberapa wilayah di Indonesia mempunyai kandungan air tanah yang potensial. Hal ini bisebabkan antara lain karena:
- Intensitas curah hujan cukup tinggi rata-rata lebih dari 2.00 mm/tahun
- Besarnya populasi tumbuh-tumbuhan penutup daratan 41.850 jenis dan sekitar 75% berupa lahan kehutanan.
- Sejak dahulu Indonesia dikenal sebagai negara agraris, sehingga aneka jenis tanaman turut memperbesar absorbsi terhadap air permukaan.
Untuk pemanfaatan air tanah tertekan, dapat dilakukan dengan teknologi pengeboran, sehingga muncul air artesis yang bermanfaat untuk berbagai keperluan.
Sumber bacaan : www.wikipedia.go.id.
