Seperti yang kita ketahui, air merupakan salah satu sumber daya yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Tidak hanya bagi manusia, namun untuk makhluk hidup secara keseluruhan. Secara alami, air memiliki sistem daur yang disebut siklus hidrologi.

Lalu, apa yang dimaksud siklus air atau siklus hidrologi itu?

Pengertian Siklus Hidrologi

Siklus air atau bisa juga disebut dengan siklus hidrologi adalah suatu siklus yang terjadi di lingkungan perairan. Siklus ini akan terus berjalan dan tidak akan berhenti, yaitu proses air dari atmosfer yang turun ke bumi dalam bentuk hujan atau salju, kemudian akan kembali lagi ke atmosfer secara berulang terus menerus.

Siklus hidrologi juga merupakan bagian dari siklus biogeokimia, selain siklus karbon dan oksigen, siklus nitrogen, siklus sulfur dan siklus fosfor

Ditinjau dari segi bahasa, sebenarnya hidrologi memiliki arti “ilmu air” yang diambil dari bahasa Yunani. Makna secara harfiah, hidrologi adalah cabang dari ilmu geografi yang mempelajari ilmu pergerakan air atau siklus air. Sedangkan hidrosfer adalah seluruh lapisan air yang ada di permukaan bumi, baik berbentuk padat, cair, ataupun gas.

Ilmu hidrologi juga mempelajari tentang kualitas air, seperti kelayakan untuk dikonsumsi dan juga mempelajari distribusi air di bumi. Pembagian ilmu hidrologi adalah sebagai berikut:

  • Geohidrologi, yaitu cabang ilmu hidrologi yang membahas tentang air yang berada di dalam tanah
  • Hidrometeorologi, yaitu cabang ilmu hidrologi yang membahas tentang air berwujud gas di udara
  • Potamologi, yaitu cabang ilmu hidrologi yang membahas tentang aliran air khususnya aliran di permukaan
  • Limnologi, yaitu cabang ilmu hidrologi yang mempelajari tentang permukaan air yang tenang seperti danau
  • Kriologi, yaitu cabang ilmu hidrologi yang mempelajari tentang air dalam wujud padat seperti salju dan es

Adanya siklus hidrologi tidak hanya mempertahankan ketersediaan air, melainkan juga menjaga intensitas hujan, menjaga suhu dan cuaca di bumi agar tetap teratur. Adanya siklus air turut berperan dalam membantu ekosistem agar tetap seimbang.

Siklus Hidrologi

Secara sederhana, proses siklus air akan melalui tahap pertama yaitu air mengalami penguapan ke atmosfer. Kemudian, air dalam bentuk gas tersebut akan membentuk awan.

Setelah itu, air dalam bentuk awan akan kembali turun ke bumi, dimana kita mengenalnya sebagai hujan, baik berbentuk hujan air, hujan salju atau hujan es.

siklus hidrologi lengkap rumus.co.id

Setelah air kembali ke bumi, maka air akan masuk atau meresap ke dalam tanah dengan arah vertikal maupun horisontal. Dilanjutkan dengan kembali munculnya air ke permukaan, seperti sungai atau danau.

Untuk lebih jelasnya, siklus hidrologi memiliki 9 tahapan yang dapat dijelaskan sebagai berikut:

  • Evaporasi

Siklus air yang pertama dimulai dengan proses evaporasi atau pengupan. Penguapan adalah proses perubahan molekul cair menjadi molekul gas. Proses penguapan ini dibantu secara alami oleh panas matahari. Sinar matahari yang menyinari tanah, sungai, danau, dan laut akan menyebabkan air menjadi uap air dan menguap ke atmosfer.

  • Transpirasi
baca juga:  Tanah Humus - Pengertian, Manfaat dan Humufikasi

Selain penguapan air secara langsung, tumbuhan dan hewan juga melangsungkan penguapan. Proses ini dinamakan transpirasi. Tumbuhan menyerap air melalui akar, kemudian digunakan untuk proses fotosintesis, lalu uap air dikeluarkan melalui stomata.

Sedangkan pada hewan, penguapan dapat terjadi ketika hewan mengonsumsi air kemudian melakukan pernapasan yang menghasilkan uap air.

  • Evapotranspirasi

Gabungan antara evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi. Jadi, evepotranspirasi adalah penguapan air yang terjadi di permukaan bumi.

  • Sublimasi

Di wilayah kutub, baik kutub utara dan selatan, serta wilayah yang banyak terdapat lapisan es akan mengalami proses sublimasi. Sublimasi ialah peristiwa berubahnya es menjadi uap air tanpa menjadi zat cair terlebih dahulu.

  • Kondensasi

Kondensasi adalah proses berubahnya uap air menjadi cairan. Fase ini terjadi apabila uap air yang naik menuju atmosfer berada pada titik tertentu, kemudian berubah menjadi titik-titik air. Titik-titik air inilah yang menjadi awan jika berkumpul di udara. Semakin banyak kumpulan titik-titik air, maka akan menyebabkan awan tebal dan hitam.

  • Adveksi

Awan yang telah terbentuk pada fase sebelumnya akan berpindah menuju lokasi lain karena pengaruh angin dan perbedaan tekanan udara. Jadi, adveksi ini adalah proses berpindahnya awan. Adveksi menjadikan awan-awan menyebar dan berpindah tempat. Misalnya awan di wilayah lautan berpindah ke wilayah daratan.

  • Presipitasi

Awan yang terbuat dari titi-titik air dan telah melawati fase adveksi, kemudian akan mengalami fase presipitasi. Presipitasi adalah proses turunnya hujan atau proses mencairnya awan akibat suhu udara yang tinggi.

  • Run Off

Peristiwa hujan yang jatuh ke permukaan bumi dan terjadi di wilayah dataran tinggi, misalnya hujan di daerah hulu sungai. Akan menyebabkan air mengalir ke daratan yang lebih rendah, sehingga proses Run Off dapat diartikan adalah proses bergeraknya air.

  • Infiltrasi

Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi tidak seluruhnya langsung menuju ke danau, sungai, dan lautan. Maka dari itu, air yang masuk ke dalam pori-pori tanah dan menjadi air tanah ini disebut fase infiltrasi. Kemudian setelah itu, air akan kembali ke siklus awal hidrologi yaitu evaporasi dan seterusnya.

source : https://www.youtube.com/watch?v=NTZ82iUGWSQ

Macam Daur Air

Siklus air dibagi menjadi 3 macam, pembagian tersebut berdasarkan panjang pendeknya siklus hidrologi antara lain siklus pendek, sedang dan panjang.

  • Siklus Hidrologi Pendek

Pada siklus air pendek, fase adveksi tidak akan dilalui. Molekul cair yang telah berubah menjadi uap akan langsung turun menjadi hujan di wilayah laut. Dapat dikatakan siklus hidrologi pendek dikarenakan air laut yang menguap karena terkena sinar matahari.

Air laut yang menguap akan menjadi molekul uap. Seteleh itu akan melewati tahap kondensasi atau pembentukan partikel es di awan. Kemudian diakhiri dengan turunnya hujan diatas permukaan laut. Siklus ini akan kembali berulang secara terus menerus.

  • Siklus Hidrologi Sedang
baca juga:  Dendrologi - Ilmu Tentang Pohon, Pengertian & Peranan

Siklus air sedang adalah siklus yang umumnya terjadi di wilayah Indonesia. Tidak seperti pada siklus hidrologi pendek, pada siklus hidrologi panjang tahap adveksi akan tetap dilalui. Siklus ini akan menyebabkan turunnya hujan di daratan dan air hujan tersebut akan kembali ke badan air.

Tahap pertama dari siklus air sedang adalah tahap evaporasi yang berasal dari badan air. Kemudian air akan berubah menjadi molekul uap dan menguap ke atmosfer karena pengaruh terik sinar matahari. Setelah itu, uap akan bergerak karena mengalami fase adveksi sehingga menuju ke daratan.

Pada kondisi atmosfer daratan, uap air tersebut akan berubah menjadi awan dan dilanjutkan dengan turunnya hujan di wilayah daratan. Air hujan yang turun tersebut akan mengalamu fase run off atau limpasan, kemudian bergerak melalui jalur-jalur air dan kembali ke lautan.

  • Siklus Hidrologi Panjang

Selain siklus air pendek dan sedang, masih terdapat satu siklus lagi, yaitu siklus hidrologi panjang. Siklus air panjang ini biasanya terjadi di wilayah pegunungan dan wilayah dengan iklim sub tropis. Ciri dari siklus panjang ini adalah peristiwa awan yang tidak langsung turun menjadi hujan.

Siklus ini diawali dengan fase evaporasi atau penguapan yang terjadi di lautan, dimana air berubah menjadi molekul-molekul gas. Setelah itu akan melewati tahap sublimasi. Pembentukan awan yang mengandung kristal es akan terjadi, kemudian dilanjutkan dengan tahap adveksi dimana awan akan berpindah titik.

Pada tahap adveksi tersebut, awan yang mengandung kristal es akan menuju ke wilayah daratan dan mengalami fase presipitasi. Setelah fase ini maka awan akan berubah menjadi hujan. Namun hujan yang turun berbentuk salsju dan terakumulasi membentuk gletser.

Gletser yang berada didaratan tersebut akan mencair karena pengaruh peningkatan suhu dan tekanan. Gletser yang mencair tersebut akan menuju aliran sungai dan mengarah ke lautan. Kemudian siklus hidrologi panjang akan bermula kembali.

Sejarah Siklus Hidrologi

3.000 tahun lalu konsep siklus hidrologi mulai dikenalkan oleh filsuf Yunani bernama Thales dan kawan-kawannya. Berbagai pemikiran mengenai proses daur air mulai berkembang saat itu, dimana salah satunya adalah pemikiran jika air laut menuju sungai yang dirasa kurang masuk akal.

Hingga pada akhirnya pada tahun 1500-an, De Vinci dari Perancis menyatakan bahwa air sungai berasal dari air hujan yang turun. Kemudian dilanjutkan oleh Pierre Perault dan Edme Marriote pada tahun 1670 yang merilis data mengenai curah hujan.

Data tersebut menyatakan bahwa curah hujan merupakan salah satu pemasok air pada aliran sungai. Setelah itu, apda tahun 1700 kedua ilmuwan tersebut memasukkan data dari Edmun Hallet mengenai jumlah air hujan dalam siklus hidrologi.

baca juga:  Abrasi - Pengertian, Penyebab, Proses Dampak & Pencegahan

Tidak sampai disitu, perkembangan mengenai siklus hidrologi terus berkembang. Pada tahun 1750, John Dalton seorang ilmuwan, fisikawan dan kimiawan menguatkan gagasan dari konsep siklus hidrologi sebelumnya. Kemudian pada tahun 1856, Henry Darcy mengumumkan teori aliran air pada media berpori.

Penelitian mengenai siklus hidrologi terus berlanjut dan berfokus terhadap hubungan antara jumlah air sungai denga curah hujan. Pada tahun 1904, Daniel Mead juga mengeluarkan gagasan siklus hidrologi. Hingga pada akhirnya dilanjutkan dengan teori-teori baru hingga kini.

Peta Jumlah Air di Bumi

Pernahkah kita memikirkan berapa banyak jumlah air yang ada di bumi dan bagaimana cara menghitungnya?

peta jumlah air bumi usatoday.com

Saat ini, telah terdapat peta yang menggambarkan jumlah air di bumi yang memungkinkan kita untuk menghitung berapa banyak air tanah yang tersedia dan perkiraan air tersebut akan habis jika digunakan secara berlebihan dan terus menerus.

Dengan menggunakan data dan penghitungan komputer, tim peneliti internasional terlah berhasil memperkirakan kurang dari 6% atau hanya 1% air di permukaan bumi yang dapat diperbarui.

Tom Gleeson dari Universitas Victoria, Kanada selaku ketua tim penelitian menyatakan “Kita tahu bahwa kadar air di banyak akuifer telah berkurang. Kita menggunakan air tanah terlalu cepat, lebih cepat daripada kemampuan memperbarui air.”

Penelitiannya yang diterbitkan di jurnal Nature Geoscience, memperkirakan jumlah total air tanah hampir 23 juta kubik kilometer, dimana 0,35 juta kubik di antaranya berusia kurang dari 50 tahun.

Menurut Badan Survei Geologi Amerika Serikat – United States Geological Survey (USGS), usia air tersebut bervariasi mulai dari beberapa bulan hingga jutaan tahun. Air tanah bisa ditemukan sedalam 9 km.

Glesson menyatakan, meski air yang ditemukan lebih dekat ke permukaan bumi dapat diperharui lebih cepat daripada air yang terletak di perut Bumi, air tersebut lebih rentan terhadap kontaminasi dan perubahan iklim, namun juga bisa untuk mengatasi cuaca yang ekstrim.

Informasi lebih lanjut juga menyatakan jika air yang ditemukan jauh di perut bumi sering digunakan untuk pertanian dan industri. Air itu juga mungkin mengandung arsenik dan uranium dan sering kali lebih asin daripada air laut.

Menurut penelitian tersebut, sebagian besar air tanah ditemukan di kawasan tropis dan pegunungan, dan beberapa cadangan besar terletak di Amazon Basin, Kongo, Indonesia dan sepanjang perbatasan barat Amerika Utara dan Selatan. Sedangkan cadangan air paling sedikit ada di kawasan yang gersang seperti gurun Sahara yang terkenal sebagai wilayah kering di bumi.

Referensi: berbagai sumber

Siklus Hidrologi – Pengertian, Macam & Tahapan Proses
5 (100%) 28 vote[s]