Siklus Hidrologi:Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara melimpahlimpah. Namun ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi keperluan manusia relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor.lebih dari 97% air dimuka bumi ini merupakan air laut yang tidak dapat digunakan oleh manusia secara langsung. Dari 3% air yang tersisa, 2% diantaranya tersimpan sebagai gunung es (glacier) di kutub dan uap air, yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air yang benar-benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%, meliputi air yang terdapat di danau, sungai, dan air tanah. Jika ditinjau dari segi kualitas, air yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003% dari seluruh air yang ada.

Air tawar yang tersedia selalu mengalami siklus hidrologi. Pergantian total (replacement) air sungai berlangsung sekitar 18-20 tahun; sedangkan pergantian uap air yang terdapat di atmosfer berlangsung sekitar 12 hari dan pergantian air tanah dalam (deep groundwater) membutuhkan waktu ratusan tahun.

Air tawar tersebar secara tidak merata karena adanya perbedaan curah hujan (presipitasi) tahunan. Wilayah yang kaya akan air terdapat di daerah tropis dan daerah yang memiliki empat musim atau ugahari (temperate), sedangkan wilayah yang miskin air terdapat di daerah kering (arid dan semi-arid). Air adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup di bumi. Secara umum banyaknya air yang ada di planet ini adalah sama walaupun manusia, binatang dan tumbuhan banyak menggunakan air untuk kebutuhan hidupnya. Jumlah air bersih sepertinya tidak terbatas, namun sebenarnya air mengalami siklus hidrologi di mana air yang kotor dan bercampur dengan banyak zat dibersihkan kembali melalui proses alam. Proses siklus hidrologi 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 terusmeners akibat pemanasan global bumi sehingga mengancam kelangsungan hidup manusia di bumi.

Siklus hidrologi menjelaskan beberapa perubahan dari bentuk air yang bersirkulasi dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer. Beberapa bagian dari siklus ini, seperti hujan ataupun aliran permukaan / limpasan permukaan (run-off), sangatlah kita kenal, tetapi hal-hal lain dari siklus ini seperti keberadaan air tanah dan perkolasi (aliran air di permukaan dan dalam tanah), juga sangat penting untuk kita perhatikan.

Siklus air atau disebut juga sebagai siklus hidrologi merupakan sirkulasi air yang berkelanjutan antara lautan, atmosfer, biosfer, dan tanah serta batuan di geosfer. Siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi. Air yang terdapat di permukaan bumi berubah menjadi uap air di lapisan atmosfer melalui proses evaporasi (penguapan) air sungai, danau, dan laut; serta proses evapotranspirasi atau penguapan air oleh tanaman. Uap air bergerak ke atas hingga membentuk awan yang dapat berpindah karena tiupan angin. Ruang udara yang terdapat akumulasi uap iar secara kontinu akan menjadi jenuh. Oleh pengaruh udara dingin pada lapisan atmosfer, uap air tersebut mengalami sublimasi sehingga butiran-butiran uap air membesar dan akhirnya jatuh sebagai hujan. Zat yang masih higrokopis (menyerap air) dapat mempercepat integrasi pengikatan molekul uap air menjadi air. Sehingga, pada pembuatan hujan buatan, dilakukan penambahan zat yang bersifat higrokopis terhadap awan (NaCl atau urea). masih dapat diserap oleh tanah. Jika telah melebihi kejenuhan, air hujan yang jatuh ke permukaan tanah akan dialirkan sebagai limpasan permukaan (surface run off) ke badan air. Air yang masuk ke dalam tanah akan mencapai akifer. Siklus hidrologi diberi batasan sebagai suksesi tahapan-tahapan yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer. . Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi. Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

Evaporasi / transpirasi

evaporasi dari tanah atau laut maupun air pedalaman, kondensasi untuk membentuk awan, presipitasi, akumulasi di dalam tanah maupun dalam tubuh air, dan evaporasi-kembali Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa.Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es. (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintikbintik air yang selanjutnya akan turun dalam bentuk hujan, salju, es.

Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah

Presipitasi dalam segala bentuk (salju, hujan batu es, hujan, dan lain-lain), jatuh ke atas vegetasi, batuan gundul, permukaan tanah, permukaan air dan saluran-saluran sungai (presipitasi saluran). Air yang jatuh pada vegetasi mungkin diintersepsi (yang kemudian berevaporasi dan/atau mencapai permukaan tanah dengan menetes saja maupun sebagai aliran batang) selama suatu waktu atau secara langsung jatuh pada tanah (through fall = air tembus) khususnya pada kasus hujan dengan intensitas yang tinggi dan lama. Sebagian presipitasi berevaporasi selama perjalanannya dari atmosfer dan sebagian pada permukaan tanah. Sebagian dari presipitasi yang membasahi permukaan tanah berinfiltrasi ke dalam tanah dan bergerak menurun sebagai perkolasi ke dalam mintakat (zone) jenuh di bawah muka air tanah. Air ini secara perlahan berpindah melalui akifer ke saluran-saluran sungai. Beberapa air yang berinfiltrasi bergerak menuju dasar sungai tanpa mencapai muka air tanah sebagai aliran bawah permukaan. Air yang berinfiltrasi juga memberikan kehidupan pada vegetasi sebagai

lengas tanah. Beberapa dari lengas ini diambil oleh vegetasi dan transpirasi berlangsung dari stomata daun. Setelah bagian presipitasi yang pertama yang membasahi permukaan tanah dan berinfiltrasi, suatu selaput air yang tipis dibentuk pada permukaan tanah yang disebut dengan detensi permukaan (lapis air). Selanjutnya, detensi permukaan menjadi lebih tebal (lebih dalam) dan aliran air mulai dalam bentuk laminer. Dengan bertambahnya kecepatan aliran, aliran air menjadi turbulen (deras). Air yang mengalir ini disebut limpasan permukaan. Selama perjalanannya menuju dasar sungai, bagian dari limpasan permukaan disimpan pada depresi permukaan dan disebut cadangan depresi. Akhirnya, limpasan permukaan mencapai saluran sungai dan menambah debit sungai. Air pada sungai mungkin berevaporasi secara langsung ke atmosfer atau mengalir kembali ke dalam laut dan selanjutnya berevaporasi. Kemudian, air ini nampak kembali pada permukaan bumi sebagai presipitasi.

Air Permukaan Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut. Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sisten Daerah Aliran Sungai (DAS).Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya.

Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat

bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan Saat jutaan partikel menguap bersatu dan membentuk suatu kelembaban. Mereka bertambah besar sampai mereka cukup berat untuk turun ke permukaan bumi sebagai presipirasi dalam bentuk yang bermacam-macam, seperti hujan, salju, es,atau embun.Air meteoric, suatu bentuk yang ada pada semua presipirasi lembab dari atmosfer. Tergantung dari kondisinya, dapat berupa hujan, salju, es atau embun. Diperkirakan bahwa 16 juta ton dari semua bentuk presipirasi ini jatuh ke bumi tiap detiknya. Melalui proses evaporasi, air tersebut kembali lagi ke atmosfer. Dalam proses keseimbangan alam, jumlah evaporasi sebanding dengan presipirasi.

Saat jatuh ke bumi dalam sebuah daur kelembaban yang tidak pernah berhenti, air ini dapat membersihkan udara maupun daratan. Kita tidak perlu meragukan lagi, apabila kita sering perhatikan bahwa udara akan menjadi lebih segar, bersih, dan enak dihirup sesaat setelah turun hujan lebat. Hal ini terjadi karena hujan telah menyerap semua bentuk kotoran (debu pasir, debu kotoran, dan sisa pembakaran), gas, bau, dan bahan pencemaran lainnya yang mengotori udara di daerah tersebut. Walaupun proses presipirasi mampu menyerap ketidakmurnian udara dalam jumlah yang besar, tetapi tidak akan pernah bisa menghilangkannya.Saat presipitasi berlanjut untuk beberapa saat, hujan yang turun pertama kali menangkap lebih banyak kotoran dibanding dengan hujan yang turun setelahnya. Analisa mineral pada air hujan yang turun 4 hingga 22 jam di kota-kota besar menunjukkan variasi.

Macam-Macam dan Tahapan Proses Siklus Hidrologi :A.

Siklus Pendek / Siklus Kecil:Air laut menguap kemudian melalui proses kondensasi berubah menjadi butirbutir halus atau awan dan selanjutnya langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang menjadi hujan. Tahapannya: 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari 2. Terjadi kondensasi dan pembentukan awan 3. Turun hujan di permukaan laut

B.

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.

1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari 2. Terjadi kondensasi 3. Uap bergerak oleh tiupan angin ke darat 4. Pembentukan awan 5. Turun hujan di permukaan daratan 6. Air mengalir di sungai menuju laut kembali

C.

Siklus Panjang / Siklus Besar: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 lalu mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut. 1. Air laut menguap menjadi uap gas karena panas matahari 2. Uap air mengalami sublimasi 3. Pembentukan awan yang mengandung kristal es 4. Awan bergerak oleh tiupan angin ke darat 5. Pembentukan awan 6. Turun salju

7. Pembentukan gletser 8. Gletser mencair membentuk aliran sungai 9. Air mengalir di sungai menuju darat dan kemudian ke laut

Gangguan Siklus Hidrologi

Gangguan siklus hidrologi mengakibatkan banjir dan kekeringan, karena air hujan yang seharusnya meresap ke dalam tanah menjadi "air larian".Beban yang harus diterima saluran atau sungai di hilir menjadi lebih besar. Gangguan seperti ini bisa dilihat pada karakteristik sungai yang memiliki fluktuasi aliran cukup besar.Pada musim hujan debit aliran air sungai sangat besar bahkan terlalu besar, tetapi pada musim kemarau debit aliran air sungai sangat kecil bahkan kering sama sekali. Idealnya fluktuasi aliran sungai tidak terlalu besar atau hampir seragam. Aliran air sungai pada musim kemarau berasal dari air di dalam tanah yang keluar dari mata air. Kontribusi terbesar aliran sungai pada musim kemarau sebenarnya dari mata air. Diduga banjir disebabkan menurunnya kapasitas saluran atau sungai akibat proses sedimentasi, buangan sampah atau bangunan air yang menghambat aliran. Banjir yang terjadi di musim penghujan, karena sebagian besar air hujan yang jatuh ke permukaan tanah dialirkan sebagai "air larian" yang

akan terbuang percuma ke laut. Ekses yang ditimbulkan adalah berkurangnya air yang meresap ke dalam tanah yang berarti bahwa simpanan air di dalam tanah juga akan berkurang.Padahal simpanan air tersebutlah yang memberikan kontribusi terhadap aliran air pada mata air dan sungai pada musim kemara. Banjir dan kekeringan yang sering terjadi hampir setiap tahun khususnya di Jawa Tengah, telah menunjukan adanya kerusakan lingkungan dalam skala yang cukup luas. Banjir dan kekerangan disertai pencemaran di beberapa bagian sungai merupakan gambaran suatu krisis air yang sedang dan akan dihadapi pada masa mendatang. Usaha mengatasi masalah banjir dan kekeringan adalah meningkatkan besaran resapan air ke dalam tanah yang antara lain bisa dilakukan dengan menjaga kelestarian hutan dan menghambat laju "air larian" melalui pembuatan sumur resapan.Air hujan sebelum masuk ke saluran dibelokan terlabih dahulu ke sumur resapan sehingga kesempatan air meresap ke dalam tanah menjadi lebih besar Peran penting Peran penting dalam Siklus Hidrologi adalah:

Hujan

Air

Awan

Akibat Siklus Hidrologi

Hujan yang berkepanjangan mengakibatkan banjir

Banjir membuat tanggul Jebol

Air laut yang kotor dapat menyebabkan penguapan dengan hasil udara kotor yang dapat menyebabkan hujan asam.

Siklus dan Peranannya dalam Kesuburan TanahBerkaitan dengan musim hujan yang dihadapi saat ini, unsur air sebagai pelaku utama patut mendapat sorotan peranannya dalam pertanian. Untuk itu,tidak ada salahnya bagi kita mempelajari lebih jauh mengenai keberadaannya di alam. Air merupakan suatu unsur yang amat penting bagi makhluk hidup dan sekaligus juga menjadi alat transportasi hara dari tanah ke tanaman. Interaksi antara tanah dan air terjadi ketika air berada di permukaan maupun masuk ke dalam tanah. Jika unsur hara dalam tanah terlarut atau terendap dalam air, maka unsur hara ini dapat terbawa oleh air atau lebih dikenal dengan proses pencucian hara. Pengetahuan akan sifat-sifat air ini akan sangat membantu dalam mengurangi kehilangan nutrisi tanah untuk tanaman.