BAB 7 Hidrosfer

A. Pengertian Hidrosfer

Hidrosfer berasal dari kata hidro yang berarti air dan shaire yang berarti lapisan. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa hidrosfer merupakan tubuh air atau lapisan air yang menyelimuti bumi, baik yang berbentuk cair, salju, maupun es. Air merupakan sumber kehidupan utama bagi manusia. Tidak ada manusia yang bisa hidup tanpa air. Hampir tiga perempat permukaan bumi tertutup oleh air, baik air yang berada di perairan darat maupun air yang berada di perairan laut. Lapisan air yang menutupi permukaan bumi kita disebut hidrosfer. Lapisan air tersebut menutupi permukaan bumi dan membentuk sungai, danau, rawa, awan, maupun uap air. Dengan bantuan sinar matahari, air selalu mengalami sirkulasi sehingga jumlahnya di bumi relatif tetap.

Ilmu yang mengkaji perairan disebut hidrologi. Hidrologi mempunyai beberapa cabang ilmu, yaitu sebagai berikut:

• Potamologi, yaitu ilmu yang mempelajari air yang mengalir di permukaan tanah.
• Limnologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang air yang menggenang di permukaan tanah (danau).
• Geohidrologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang air yang terdapat di bawah tanah.
• Kriologi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang salju dan es.
• Hidrometeorologi, yaitu ilmu yang mempelajari faktor-faktor meteorologi yang berpengaruh terhadap kondisi hidrologi.

B. Siklus Hidrologi

Air yang ada di bumi mempunyai jumlah yang relatif tetap dan selalu mengalami sirkulasi yang disebut siklus air. Perubahan yang dialami air di Bumi hanya terjadi pada sifat, bentuk, dan persebarannya. Air akan selalu mengalami perputaran dan perubahan bentuk selama siklus hidrologi berlangsung. Air mengalami gerakan dan perubahan wujud secara berkelanjutan. Perubahan ini meliputi wujud cair, gas, dan padat. Siklus air terjadi dengan bantuan penyinaran matahari. 

Siklus air dapat dibedakan sebagai berikut :

1) Siklus air pendek
Radiasi matahari dan angin menyebabkan air laut mengalami penguapan. Kemudian terjadi kondensasi dan membentuk titik-titik air yang disebut awan. Awan yang jenuh turun sebagai air hujan di permukaan air laut. Siklus air seperti ini disebut siklus air pendek.

2) Siklus air sedang
Air laut mengalami penguapan, kemudian terjadi kondensasi dan membentuk awan. Awan tertiup angin dan terbawa ke daratan kemudian terjadi hujan di daratan. Sebagian air hujan akan meresap ke dalam tanah, mengalir ke permukaan, dan akhirnya menuju ke laut. Siklus air seperti ini disebut siklus air sedang.

3) Siklus air panjang
Air laut mengalami penguapan, lalu terjadi kondensasi dan membentuk awan. Awan ini terbawa ke daratan dan terjadi hujan berupa hujan salju dan es. Salju dan es kemudian mengendap di permukaan tanah dan pada musim semi mulai mencair. Air tersebut kemudian sebagian akan meresap ke dalam tanah dan sebagian lagi akan mengalir ke permukaan tanah, dan akhirnya menuju ke laut. Siklus air seperti ini disebut siklus air panjang. 

AIR PERMUKAAN

Air permukaan adalah bagian dari air hujan yang tidak mengalami infiltrasi (peresapan), atau air hujan yang mengalami peresapan dan muncul kembali ke permukaan bumi sebagai mata air. Mata air yang muncul di permukaan bumi akan mengalir sebagai air permukaan.

Macam-macam air permukaan : 

                                     Sungai Kahayan, Kalimantan Tengah 
A. Sungai

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 anak2 sungai, dan limpasan dari air tanah.

Pada umumnya, sungai bermuara sampai ke laut atau danau2. Tetapi, adapula sungai2 yang muaranya tidak dapat mencapai laut banyak terdapat di daerah gurun yang amat kering. Di Australia, sungai jenis ini disebut creekdan di Arab disebut Wadi. Pada saat hujan, palung2 sungai ini berisi air tetapi bilamana hujan tidak ada, sungai ini hanya berupa palung2 yang kerin. Air hujan yang mengalir tidak dapat mencapai laut karena banyak meresap ke dalam tanah yang kering dan ada pula yang habis menguap kembali ke atmosfer.

Ada berbagai bentuk atau tipe sungai yaitu :

• Sungai Consequent Lateral, yakni sungai yang arah alirannya menuruni lereng2 asli yang ada di permukaan bumi seperti dome, blockmountain, atau dataran yang baru terangkat.
• Sungai Consequent Longitudinal,  yakni sungai yang alirannya sejajar dengan antiklinal (bagian puncak gelombang pegungungan).
• Sungai Subsequent, yakni sungai yang terjadi jika pada sebuah sungai consequent lateral terjadi erosi mundur yang akhirnya akan sampai ke puncak lerengnya, sehingga sungai tersebut akan mengadakan erosi se samping dan memperluas lembahnya. Akibatnya akan timbul aliran baru yang mengikuti arah strike (arah patahan).
• Sungai Superimposed, yakni sungai yang mengalir pada lapisan sedimen datar yang menutupi lapisan batuan di bawahnya. Apabila terjadi peremajaan, sungai tersebut dapat mengikis lapisan2 penutup dan memotong formasi batuan yang semula tertutup, sehingga sungai itu menempuh jalan yang tidak sesuai dengan struktur batuan.
• Sungai Antecedent, yakni sungai yang arah alirannya tetap karena dapat mengimbangi pangangkatan yang terjadi. Sungai ini hanya dapat terjadi bila pengangkatan tersebut berjalan dengan lambat.
• Sungai Resequent, yakni sungai  yang mengalir menuruni dip slope (kemiringan patahan) dari formasi2 daerah tersebut dan searah dengan sungai consequent lateral. Sungai resequent ini terjadi lebih akhir sehingga lebih muda dan sering merupakan anak sungai subsequent.
• Sungai Obsequent, yakni sungai yang mengalir menuruni permukaan patahan, jadi berlawanan dengan dip dari formasi2 patahan.
• Sungai Insequent, yakni sungai yang terjadi tanpa ditentukan oleh sebab2 yang nyata. Sungai ini tidak mengalir mengikuti perlapisan batuan atau dip. Sungai ini mengalir dengan arah tidak tentu sehingga terjadi pola aliran dendritis.
• Sungai Reverse, yani sugai yang tidak dapat mempertahankan arah alirannya melawan suatu pengangkatan, sehingga mengubah arahnya untuk menyesuaikan diri.
• Sungai Composit, yakni sungai yang mengalir dari daerah yang berlainan struktur geologinya. Kebanyakan sungai yang besar merupakan sungai composit.
• Sungai Anaclinal, yakni sungai yang mengalir pada permukaan, yang secara lambat terangkat dan arah pengangkatan tersebut berlawanan dengan arah arus sungai.
• Sungai Compound, yakni sungai yang membawa air dari daerah yang berlawanan geomorfologinya.

Ada berbagai pola aliran sungai, sebagai berikut :

• Pararel, adalah pola aliran yang terdapat pada suatu daerah yang luas dan miring sekali, sehingga gradient dari sungai itu besar dan sungainya dapat mengambil jalan ke tempat yang terendah dengan arah yang kurang lebih lurus. Pola ini misalnya dapat terbentuk pada suatu coastal plain (dataran pantai) yang masih muda yang lereng aslinya miring sekali kea rah laut.
• Rectangular, adalah pola aliran yang terdapat pada daerah yang mempunyai struktur patahan, baik yang berupa patahan sesungguhnya atau hanya joint (retakan). Pola ini merupakan pola aliran siku2.
• Angulate, adalah pola aliran yang tidak membentuk sudut siku2 tetapi lebih kecil atau lebih besar dari 90^o. di sini masih kelihatan bahwa sungai2 masih mengikuti garis2 patahan.
• Radial Centrifugal, adalah pola aliran pada kerucut gunung berapi atau dome yang baru mencapai stadium muda dan pola alirannya menuruni lereng2 pegunungan.
• Radial Centripetal, adalah pola aliran pada suatu kawah atau crater dan suatu kaldera dari gunung berapi atau depresi lainnya, yang pola alirannya menuju ke pusat depresi tersebut.
• Trellis, adalah pola aliran yang berbentuk seperti trails. Di sini sungai mangalir sepanjang lembah dari suatu bentukan antiklin dan sinklin yang pararel.
• Annular, adalah variasi dari radial pattern. Terdapat pada suatu dome atau kaldera yang sudah mencapai stadium dewasa dan sudah timbul sungai consequent, subsequent, resequent dan obsequent.
• Dentritic, adalah pola aliran yang mirip cabang atau akar tanaman. Terdapat pada daerah yang batu2annya homogen, dan lereng2nya tidak begitu terjal, sehingga sungai2nya tidak cukup mempunyai kekuatan untuk menempuh jalan yang lurus dan pendek.

Profil sungai dapat dibedakan sebagai berikut.

1) Sungai bagian huluSungai di bagian hulu mempunyai lembah berbentuk V. Hal ini disebabkan adanya lereng yang terjal sehingga arus air cepat. Akibatnya erosi vertical berjalan cepat. Di daerah ini belum terjadi sedimentasi sehingga air di daerah ini masih jernih.

2) Sungai bagian tengahSungai di bagian tengah mempunyai lembah berbentuk U. Di bagian ini erosi vertikal mulai mengecil dan erosi melebar (horizontal) menjadi lebih besar. Sedimentasi sudah mulai terjadi, namun materialnya masih agak kasar, dan sudah terjadi aliran sungai yang berkelok (meander).

3) Sungai bagian hilirSungai di bagian bawah atau hilir berbentuk U (U melebar). Gejala erosi vertical sudah tidak ada, namun erosi horizontal masih dapat berlangsung. Ciri profil sungai di daerah hilir ini antara lain terdapat meander, endapan berupa material halus, sering berbentuk delta, dan sering terdapat tanggul alam.

b. Danau

                                                                      Danau Toba

Danau adalah tubuh air dalam jumlah besar yang menempati basin di wilayah daratan. Suatu genangan dapat disebut danau jika paling tidak memiliki tiga kriteria sebagai berikut :

• Mempunyai permukaan air yang cukup luas sehingga mampu menimbulkan gelombang.

• Air cukup dalam sehingga terdapat strata suhu pada kedalaman air tersebut.

• Vegetasi yang mengapung tidak cukup untuk menutupi seluruh permukaan danau.

Danau dapat terjadi dari berbagai sebab berikut :
 
1) Danau glasial
Danau glasial dapat terjadi sebagai akibat adanya erosi dan pengendapan yang diakibatkan oleh aktivitas gletser di lereng-lereng bukit atau pegunungan. Contoh dari danau glasial dapat kita temui pada Danau Stanley di Idaho, AS; Danau Michigan di Michigan, AS; dan Danau Huron di Kanada.

2) Danau vulkanik

3) Danau tektonik
Danau tektonik terbentuk akibat gerakan lempeng tektonik. Gerakan lempeng tektonik ini dapat menyebabkan terjadinya patahan sehingga terbentuk lembah (slenk), kemudian terisi oleh air hujan dan membentuk suatu genangan yang disebut danau. Contoh danau jenis ini adalah Danau Singkarak dan Danau Towuti.

  
4) Danau tekto-vulkanik
Danau tekto-vulkanik terbentuk akibat adanya kegiatan tektonik dan vulkanik. Adanya kegiatan tektonik memacu kegiatan vulkanik sehingga terjadi patahan dan gunung berapi. Bekas gunung berapi tersebut menjadi suatu basin yang kemudian terisi air hujan sehingga terbentuk danau. Contoh danau tektovulkanik adalah Danau Toba.

5) Danau karst
Danau karst terbentuk akibat adanya proses solusi atau pelarutan kapur oleh air sehingga terbentuk suatu dolina/dolin. Jika dolina ini terisi oleh air hujan maka terbentuklah danau karst. Proses solusi kapur juga akan menyebabkan terjadinya subsiden atau runtuhan sehingga terbentuk suatu basin yang jika terisi oleh air hujan akan terbentuk suatu genangan yang disebut danau. Danau seperti ini dapat kita temui di daerah Gunung Kidul, Yogyakarta.

6) Danau aliran
Danau aliran dapat dikategorikan menjadi tiga, yaitu danau oxbow, danau lateral, dan danau delta. Danau aliran terjadi akibat pemotongan meander sehingga terbentuk sisa aliran yang tertinggal. Jika sisa aliran tersebut terisi air maka terbentuklah danau oxbow. Danau aliran juga dapat terjadi akibat sedimentasi yang besar sehingga menutup muara anak sungai dan terbentuk genangan di muara anak sungai. Danau ini disebut danau lateral. Jika genangan air ini terjadi didaerah delta maka terbentuk danau delta.

7) Danau laguna
Danau laguna terjadi akibat kombinasi kerja antara angin dan ombak yang menyebabkan terjadinya tanggul-tanggul pasir di sepanjang pantai dan kemudian membentuk suatu laguna.

8) Danau buatan (waduk)
Danau buatan terjadi akibat adanya pembendungan sungai yang dilakukan oleh manusia. Contoh dari danau jenis ini adalah Waduk Saguling, Waduk Gajah Mungkur, dan Waduk Kedungombo.
 

Danau sebagai tempat penampungan air mempunyai manfaat untuk kehidupan manusia dan penyeimbangan lingkungan sekitar. Manfaat danau bagi kehidupan antara lain sebagai berikut:
• Danau sebagai pembangkit listrik
• Tempat rekreasi
• Perikanan darat
• Pengendali banjir

c. Rawa

Pernahkah kamu melihat rawa? Mungkin di daerah tempat tinggalmu terdapat rawa. Di Indonesia, rawa banyak terdapat di pantai timur Sumatra dan pantai selatan Kalimantan. Rawa merupakan daerah yang selalu tergenang air. Genangan ini bisa berasal dari air hujan, air sungai, maupun dari sumber mata air di dalam tanah. Keberadaan rawa sangat bermanfaat bagi kehidupan. Tumbuhan rawa seperti eceng gondok dapat digunakan sebagai bahan baku biogas dan barang kerajinan seperti anyaman tas dan sebagainya. Selain itu, rawa dapat digunakan sebagai lahan pertanian pasang surut perikanan darat dan dikembangkan sebagai daerah wisata.

Air tanah

Air tanah adalah air yang terdapat di bawah permukaan tanah yang dibatasi oleh satu atau dua lapisan tanah atau batuan yang kedap air. Lebih dari 98% air yang terdapat di daratan adalah air tanah. Pada saat ini, air tanah mempunyai peranan yang sangat penting untuk mencukupi kebutuhan hidup manusia. Air tanah ini terdapat pada lapisan tanah yang disebut akifer (aquifer).

a. Macam-macam akifer

Akifer dapat dibedakan sebagai berikut :
 
1) Akifer bebas, yaitu akifer yang terletak di atas di lapisan yang kedap air. Akifer ini sering disebut juga dengan unconfined aquifer.
 
2) Akifer tertekan, yaitu akifer yang terletak di antara dua lapisan yang kedap air. Akifer ini sering disebut dengan confined aquifer.
 
3) Akifer menggantung, yaitu akifer yang berada di atas akifer bebas dan berukuran kecil. Akifer ini sering disebut dengan purched aquifer.

b. Macam-macam air tanah

Air tanah dapat dibedakan sebagai berikut :
 
1) Air preatis, yaitu air tanah yang terletak pada akifer bebas. Misalnya, air sumur.
 
2) Air artesis, yaitu air yang terletak pada akifer tertekan. Jika pada permukaan tanah dibuat sumur bor maka sering disebut juga dengan sumur artesis.

Manfaat air tanah bagi kehidupan manusia antara lain sebagai berikut :
• Kebutuhan rumah tangga, yaitu untuk mandi, mencuci, memasak, dan air minum.
• Irigasi, yaitu sumber air bagi pertanian, misalnya sumur bor di daerah Indramayu, Jawa Barat.
• Perindustrian, yaitu dimanfaatkan sebagai sumber air industri, misalnya industri tekstil dimanfaatkan untuk pencelupan, industri kulit untuk membersihkan kulit, dan lain-lain.

Perairan Laut

Laut adalah bagian permukaan bumi yang cekung dan tertutup oleh air yang mempunyai kadar garam tinggi. Ilmu yang mempelajari perairan laut adalah oseanografi.

a. Klasifikasi perairan laut
 

a.1 Perairan laut berdasarkan luas dan bentuknya
 
 1) Teluk adalah bagian laut yang menjorok(masuk) ke daratan. Misalnya, Teluk Pelabuhan Ratu, Teluk Poso, dan Teluk Tomini.
 
2) Selat adalah laut yang relatif sempit dan terletak di antara dua pulau. Misalnya, Selat Sunda, Selat Bali, dan Selat Madura.
 
3) Laut adalah perairan yang terletak di antara pulau-pulau yang relatif lebih luas dibadingkan dengan selat. Misalnya, Laut Jawa, Laut Tengah, dan Laut Merah.
 
4) Samudera adalah laut yang sangat luas dan terletak di antara benua-benua. Misalnya, Samudera Hindia, Samudera Atlantik, dan Samudera Pasifik.

a.2 Perairan laut berdasarkan proses terjadinya
 
1) Laut trangresi adalah laut yang terjadi karena ada genangan air laut terhadap daratan pada waktu berakhirnya zaman es. Misalnya, Laut Jawa, Laut Arafuru, dan Laut Cina Selatan.
 
2) Laut regresi adalah laut yang menyempit, yang terjadi pada zaman es karena penurunan permukaan air laut sebagai akibat adanya penurunan.
 
3) Laut ingresi adalah laut yang terjadi karena dasar laut mengalami gerakan menurun. Misalnya, Laut Banda, Laut Flores, Laut Sulawesi, dan Laut Maluku.
 

a.3 Perairan laut berdasarkan letaknya
 
1) Laut tepi adalah laut yang terletak di tepi benua. Misalnya, Laut Cina Selatan yang dipisahkan oleh Kepulauan Indonesia dan Filipina.
 
2) Laut pertengahan adalah laut yang terletak di antara benua-benua. Misalnya, laut yang berada di Indonesia, Laut Tengah (Laut Mediteran) yang terletak di Benua Eropa, Benua Afrika, dan Benua Asia.
 
3) Laut pedalaman adalah laut yang terletak di tengah-tengah benua dan dikelilingi oleh daratan. Misalnya, Laut Kaspia, Laut Hitam, dan Laut Mati.

a.4 Perairan laut menurut kedalamannya

1) Zona littoral
Zona littoral atau zona pesisir laut terletak di antara garis pasang dan garis surut. Jadi, kedalamannya 0 m (nol meter). Pada zona ini tampak beberapa jenis binatang, tetapi bukan ikan, misalnya undur-undur dan jengking (kepiting darat).

2) Zona neritik
Zona neritik adalah laut yang terletak pada kedalaman 0 m – 200 m. Misalnya, Laut Jawa, Laut Natuna, Selat Malaka dan Laut Arafuru. Ciri-ciri zona neritik sebagai berikut.
• Sinar matahari masih menembus dasar laut.
• Kedalamannya ± 200 m.
• Bagian paling banyak terdapat ikan dan tumbuhan laut.

3) Zona batial
Zona batial adalah laut yang terletak pada kedalaman 200 m -1.000 m. Secara geologis, zona ini merupakan batas antara daratan dan perairan.
Ciri-ciri zona batial sebagai berikut.
• Sinar matahari tidak ada lagi.
• Kedalaman antara 200 m – 1.000 m.
• Tumbuh-tumbuhan jumlahnya terbatas.

4) Zona abisal
Zona abisal adalah laut yang terletak pada kedalaman lebih dari 1.000 m sampai 6.000 m.
Ciri-ciri zona abisal sebagai berikut.
• Sinar matahari tidak ada lagi.
• Kedalaman antara 1.000 m - 6.000 m.
• Suhu sangat rendah sudah mencapai titik beku air.
• Tumbuh-tumbuhan tidak ada lagi dan jumlah binatang menjadi terbatas.

b. Batas Landas Kontinen, Laut Teritorial, dan Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE)

Indonesia merupakan negara kepulauan dengan perairan laut yang mengelilingi pulau-pulaunya. Wilayah laut yang luas perlu dikelola dan diawasi. Dalam pengelolaan wilayah laut dan penjagaan perbatasan wilayah dengan negara tetangga perlu peraturan. Pemerintah Indonesia telah menetapkan peraturan tentang wilayah perairan laut negara Republik Indonesia. Peraturan ini merupakan landasan untuk mengelola perairan laut agar memberi keuntungan di bidang sosial, ekonomi, dan pertahanan keamanan.

1) Batas Landas Kontinen

Pada tahun 1973 pemerintah Indonesia mengeluarkan Undang-Undang Nomor 1 Tahun 1973 tentang Landas Kontinen Indonesia. Penentuan landas kontinen Indonesia dan negara-negara tetangga dilakukan dengan perjanjian. Beberapa perjanjian tentang batas wilayah perairan laut telah dilakukan Indonesia dengan negara tetangga. Berdasarkan isi perjanjian di atas, wilayah laut Indonesia dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu laut teritorial (laut wilayah), laut Nusantara, landas kontinen, dan Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE).

2) Laut Teritorial (Laut Wilayah)

Pemerintah Indonesia telah mengeluarkan Deklarasi Juanda pada tanggal 13 Desember 1957. Deklarasi ini menetapkan bahwa batas perairan laut wilayah Indonesia adalah 12 mil laut diukur dari garis pantai masing-masing pulau sampai titik terluar. Deklarasi ini juga melandasi lahirnya Wawasan Nusantara.

3) Laut Nusantara

Merupakan laut yang berada di antara pulau-pulau yang dibatasi oleh garis dasar/pangkal pulau yang bersangkutan. Kedaulatan atas wilayah laut ini berada sepenuhnya di tangan negara Indonesia.

4) Landas Kontinen
Merupakan bagian dasar laut paling tepi atau dekat kontinen/benua dengan kedalaman laut sampai 200 m. Wilayah landas kontinen Indonesia berada di luar laut teritorial Indonesia. Pada wilayah ini eksplorasi dan eksploitasi laut masih dapat dimungkinkan.

5) Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE)

Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE) diumumkan pemerintah Indonesia pada tanggal 21 Maret 1980. Pengumuman ini berpengaruh terhadap wilayah Indonesia dan negara-negara lain. Wilayah laut Indonesia bertambah luas mencapai dua kali dari sebelumnya. Pihak asing dilarang mengambil kekayaan laut di wilayah ZEE. 

Penentuan batas wilayah laut dengan negara tetangga dilakukan dengan kesepakatan bersama. Indonesia mempunyai kepentingan atas ZEE antara lain sebagai berikut:
• Hak berdaulat atas ZEE untuk eksplorasi, eksploitasi, pengelolaan, dan konservasi sumber daya alam.
• Hak untuk melakukan penelitian, perlindungan, dan pelestarian lingkungan laut.
• Pelayaran internasional bebas melalui wilayah ini. Negara lain bebas melakukan pemasangan berbagai sarana perhubungan laut.

c. Manfaat perairan laut
 
Laut memberikan banyak manfaat bagi kehidupan manusia, di antaranya sebagai berikut.
• Sumber mata pencaharian penduduk
• Sarana transportasi laut
• Pembangkit tenaga listrik
• Tempat wisata bahari
• Pengatur iklim
• Tempat pertahanan dan keamanan
• Sumber bahan tambang