KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan atas
kehadirat Illahi Robbi karena berkat rahmat dan hidayah-Nya kami dapat
menyelesaikan makalah ini yang berjudul “Siklus Air”. Makalah ini kami susun
untuk memenuhi salah satu tugas mata Pelajaran IPA.
Pada kesempatan kali ini, kami
mengucapkan terimakasih kepada Guru yang
telah memberikan kesempatan kepada kami untuk menyusun makalah ini. Tak lupa
pula ucapan terima kasih juga kami sampaikan kepada semua pihak yang telah
banyak membantu, memberikan saran serta pertimbangan dalam penyusunan makalah
ini sehingga kami dapat meyusun makalah ini dengan sebaik-baiknya.
Seperti pepatah mengatakan tak ada
gading yang tak retak. Kami juga menyadari penyusunan makalaha ini masih banyak
kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Untuk itu kami memohon kritik dan saran
yang membangun demi penyusunan makalah selanjutnya yang lebih baik.
Akhir kata, semoga makalah ini dapat
bermanfaat untuk semua pihak dan digunakan untuk semua bidang terkait.
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Air
adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup di bumi termasuk
manusia. Tidak ada kehidupan yang bisa berlangsung tanpa keberadaan air
sehingga setiap hari, jam, ataupun detik air selalu diambil untuk memenuhi kebutuhan
sehari-hari seperi minum, mandi, cuci, dll. Mungkin kita tidak menyadari kalau
jumlah air di bumi ini secara umum sama meskipun manusia, binatang, dan
tumbuhan selalu menggunakannya. Jumlah air bersih seakan-akan tidak terbatas.
Tetapi
sebenarnya air mengalami siklus hidrologi di mana air yang kotor dan bercampur
dengan banyak zat dibersihkan kembali melalui proses alam. Proses siklus hidrologi atau siklus air 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 terus-meners akibat pemanasan global bumi sehingga mengancam kelangsungan
hidup manusia di bumi.
I.2. Rumusan Masalah
1.
Apakah definisi siklus air?
2.
Bagaimanakah proses siklus air berlangsung?
3.
Apakah peran siklus air terhadap siklus biogeokimia?
BAB II
ISI
II.1.
Definisi
Hidrologi
berasal dari bahasa Yunani, Hydrologia, yang berarti "ilmu
air". Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air dalam segala bentuknya
(cairan, padat, gas) pada, dalam atau diatas permukaan tanah termasuk di
dalamnya adalah penyebaran daur dan perilakunya, sifat-sifat fisika dan kimia,
serta hubungannya dengan unsur-unsur hidup dalam air itu sendiri.
Siklus
atau daur merupakan suatu perputaran atau lingkaran suatu hal yang terjadi secara terus menerus dan berkesinambungan.
Siklus hidrologi adalah perputaran air dengan perubahan berbagai bentuk dan
kembali pada bentuk awal. Daur/siklus hidrologi atau siklus air, atau siklus
H2O merupakan sirkulasi yang tidak pernah berhenti dari air di bumi dimana air
dapat berpindah dari darat ke udara kemudian ke darat lagi bahkan tersimpan di
bawah permukaan dalam tiga fasenya yaitu cair (air), padat (es), dan gas (uap
air). Hal ini menunjukkan bahwa volume air di permukaan bumi sifatnya tetap.
Daur hidrologi merupakan salah satu dari daur biogeokimia. Siklus hidrologi
memainkan peran penting dalam cuaca, iklim, dan ilmu meteorologi. Keberadaan
siklus hidrologi sangat significant dalam kehidupan. Meskipun tetap dengan
perubahan iklim dan cuaca, letak mengakibatkan volume dalam bentuk tertentu
berubah, tetapi secara keseluruhan air tetap. Siklus air secara alami
berlangsung cukup panjang dan cukup lama. Sulit untuk menghitung secara tepat
berapa lama air menjalani siklusnya, karena sangat tergantung pada kondisi
geografis, pemanfaatan oleh manusia dan sejumlah faktor lain.
Meskipun
keseimbangan air di bumi tetap konstan dari waktu ke waktu, molekul air bisa
datang dan pergi, dan keluar dari atmosfer. Air bergerak dari satu tempat ke
tempat yang lain, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke atmosfer, oleh
proses fisik penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, limpasan, dan
aliran bawah permukaan. Dengan demikian, air berjalan melalui fase yang
berbeda, yaitu cair, padat, dan gas.
Siklus hidrologi melibatkan pertukaran
energi panas, yang menyebabkan perubahan suhu. Misalnya, dalam proses
penguapan, air mengambil energi dari sekitarnya dan mendinginkan lingkungan.
Sebaliknya, dalam proses kondensasi, air melepaskan energi dengan
lingkungannya, pemanasan lingkungan. Siklus air secara signifikan berperan
dalam pemeliharaan kehidupan dan ekosistem di Bumi. Bahkan saat air dalam
reservoir masing-masing memainkan peran penting, siklus air membawa
signifikansi ditambahkan ke dalam keberadaan air di planet kita. Dengan
mentransfer air dari satu reservoir ke yang lain, siklus air memurnikan air,
mengisi ulang tanah dengan air tawar, dan mengangkut mineral ke berbagai bagian
dunia. Hal ini juga terlibat dalam membentuk kembali fitur geologi bumi,
melalui proses seperti erosi dan sedimentasi. Selain itu, sebagai siklus air juga
melibatkan pertukaran panas, hal itu berpengaruh pada kondisi.
Siklus
hidrologi dibedakan ke dalam tiga jenis yaitu:
1. Siklus
Pendek
Air laut menguap kemudian melalui
proses kondensasi berubah menjadi butir-butir air yang halus atau awan dan
selanjutnya hujan langsung jatuh ke laut dan akan kembali berulang.
2. 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 air.
3. Siklus Panjang
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 terbentuk gletser lalu
mengalir melalui sungai-sungai kembali ke laut.
Sebelum kita
menginjak pada proses siklus hidrologi, berikut ini beberapa unsur dalam siklus
air yang perlu diketahui :
a. Presipitasi
Uap air yang jatuh ke permukaan
bumi. Sebagian besar presipitasi terjadi sebagai hujan, tetapi di samping itu,
presipitasi juga menjadi salju, hujan es (hail), kabut menetes (fog drip),
graupel, dan hujan es (sleet). Sekitar 505.000 km3 (121.000 cu mil) air jatuh
sebagai presipitasi setiap tahunnya, 398.000 km3 (95.000 cu mi) dari terjadi di
atas lautan.
b. Canopy intersepsi
Pengendapan yang dicegat oleh
dedaunan tanaman dan akhirnya menguap kembali ke atmosfer daripada jatuh ke
tanah.
c. Pencairan salju
Limpasan yang dihasilkan oleh salju
mencair.
d. Limpasan (runoff)
Berbagai cara dengan mana air
bergerak di seluruh negeri. Ini mencakup baik limpasan permukaan (surface
runoff) dan limpasan saluran (channel runoff). Karena mengalir, air dapat
merembes ke dalam tanah, menguap ke udara, menjadi disimpan di danau atau
waduk, atau diekstraksi untuk keperluan manusia pertanian atau lainnya.
e. Infiltrasi
Aliran air dari permukaan tanah ke
dalam tanah. Setelah disusupi, air menjadi kelembaban tanah (soil moisture)
atau air tanah (groundwater).
f. Arus Bawah Permukaan
Aliran air bawah tanah, di zona
Vadose dan akuifer. Air bawah permukaan dapat kembali ke permukaan (misalnya
sebagai pegas atau dipompa) atau akhirnya meresap ke dalam lautan. Air kembali
ke permukaan tanah pada elevasi lebih rendah dari tempat itu disusupi, di bawah
tekanan gaya gravitasi atau gravitasi diinduksi. Tanah cenderung bergerak
lambat, dan diisi kembali perlahan-lahan, sehingga dapat tetap dalam akuifer
selama ribuan tahun.
g. Penguapan
Transformasi air dari cair ke fase
gas ketika bergerak dari tanah atau badan air ke atmosfer atasnya. Sumber
energi untuk penguapan terutama radiasi matahari. Penguapan banyak yang
implisit meliputi transpirasi dari tanaman, meskipun bersama-sama mereka secara
khusus disebut sebagai evapotranspirasi. Jumlah evapotranspirasi tahunan total
sekitar 505.000 km3 (121.000 cu mi) volume air, 434.000 km3 (104.000 cu mi)
yang menguap dari lautan.
h. Sublimasi
Perubahan wujud secara langsung dari
air padat (salju atau es) menjadi uap air.
i. Adveksi
Gerakan air – dalam wujud padat,
cair, atau uap – melalui atmosfer. Tanpa adveksi, air yang menguap dari lautan
tidak bisa jatuh sebagai presipitasi di atas tanah.
j. Kondensasi
Transformasi uap air untuk tetesan
air cair di udara, awan dan kabut adalah wujudnya.
k. Transpirasi
Pelepasan uap air dari tanaman dan
tanah ke udara. Uap air adalah gas yang tidak dapat dilihat.
II.2.
Proses terjadinya Siklus Air
Sama seperti proses fotosintesis pada
siklus karbon, matahari juga berperan penting dalam siklus hidrologi. Matahari
merupakan sumber energi yang mendorong siklus air, memanaskan air dalam samudra
dan laut. Akibat pemanasan ini, air menguap sebagai uap air ke udara. 90 % air
yang menguap berasal dari lautan. Es dan salju juga dapat menyublim dan
langsung menjadi uap air. Selain itu semua, juga terjadi evapotranspirasi air
terjadi dari tanaman dan menguap dari tanah yang menambah jumlah air yang
memasuki atmosfer.
Setelah air
tadi menjadi uap air, Arus udara naik mengambil uap air agar bergerak naik
sampai ke atmosfir. Semakin tinggi suatu tempat, suhu udaranya akan semakin
rendah. Nantinya suhu dingin di atmosfer menyebabkan uap air mengembun menjadi
awan. Untuk kasus tertentu, uap air berkondensasi di permukaan bumi dan
membentuk kabut.
Arus udara
(angin) membawa uap air bergerak di seluruh dunia. Banyak proses meteorologi
terjadi pada bagian ini. Partikel awan bertabrakan, tumbuh, dan air jatuh dari
langit sebagai presipitasi. Beberapa presipitasi jatuh sebagai salju atau hail,
sleet, dan dapat terakumulasi sebagai es dan gletser, yang dapat menyimpan air
beku untuk ribuan tahun. Snowpack (salju padat) dapat mencair dan meleleh, dan
air mencair mengalir di atas tanah sebagai snowmelt (salju yang mencair).
Sebagian besar air jatuh ke permukaan dan kembali ke laut atau ke tanah sebagai
hujan, dimana air mengalir di atas tanah sebagai limpasan permukaan.
Sebagian dari limpasan masuk sungai,
got, kali, lembah, dan lain-lain. Semua aliran itu bergerak menuju lautan.
sebagian limpasan menjadi air tanah disimpan sebagai air tawar di danau. Tidak
semua limpasan mengalir ke sungai, banyak yang meresap ke dalam tanah sebagai
infiltrasi. Infiltrat air jauh ke dalam tanah dan mengisi ulang akuifer, yang
merupakan toko air tawar untuk jangka waktu yang lama. Sebagian infiltrasi
tetap dekat dengan permukaan tanah dan bisa merembes kembali ke permukaan badan
air (dan laut) sebagai debit air tanah. Beberapa tanah menemukan bukaan di
permukaan tanah dan keluar sebagai mata air air tawar. Seiring waktu, air
kembali ke laut, di mana siklus hidrologi kita mulai.
II.3.
Peran Siklus Hidrologi dalam Siklus
Biogeokimia
Selain siklus hidrologi adalah siklus
biogeokimia sendiri, aliran air di atas dan di bawah bumi adalah
komponen kunci dari perputaran siklus
biogeokimia lainnya. Limpasan bertanggung jawab untuk hampir semua
transportasi sedimen terkikis dan fosfor dari darat ke badan air. Salinitas
lautan berasal dari erosi dan transportasi garam terlarut dari tanah.
Eutrofikasi danau terutama disebabkan fosfor, diterapkan lebih untuk bidang
pertanian di pupuk, dan kemudian diangkut sungai darat dan bawah. Limpasan dan
aliran air tanah memainkan peran penting dalam pengangkutan nitrogen dari tanah
ke badan air. Zona mati di outlet Sungai Mississippi merupakan konsekuensi dari
nitrat dari pupuk terbawa bidang pertanian dan disalurkan ke sistem sungai ke
Teluk Meksiko. Limpasan juga memainkan peran dalam siklus karbon, sekali lagi
melalui pengangkutan batu terkikis dan tanah.
II.4.
Kegunaan/Manfaat Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi ini merupakan siklus
alami yang banyak mengandung manfaat. Manfaat siklus hidrologi diantaranya :
1.
Wash Biosfer
Biosfer
merupakan tempat hidup makhluk hidup tumbuhan, hewan termasuk manusia. Biosfer
terdiri dari litosfer (batuan/daratan), hidrosfer (air), dan atmosfer (udara).
Dalam perjalanannya siklus hidrologi melewati ke tiga tempat tersebut, yaitu
litosfer, hidrosfer, dan atmosfer. Air merupakan pelarut universal yang sangat
baik, apa yang apa yang dilalui akan dilarut oleh air, kecuali cairan seperti
minyak. Pada saat pertama kali air mengalami siklus hidrologi, air sungai,
laut, danau, dsb mengalami penguapan. Hasil penguapan merupakan air yang
relatif bersih. Air bersih ini sebagai bahan dasar untuk mencuci biosfer.
Ketika perjalanan ke atmosfer, air akan
melarut partikel debu, gas (NOx, SOx),
aerosol, fume, fog dsb, demikian juga ketika air menjadi titik air awan ataupun
presipitasi. Semua yang ada di atmosfer dilarutkan dan diikat oleh air untuk
dibawa ke permukaan bumi, sehingga
atmosfera menjadi bersih alami.
2.
Water
Move Position
Jumlah air di bumi relatif stabil, tidak bertambah tidak
berkurang, hanya posisi / tempat dan kualitasnya yang berubah. Air secara
keseluruhan yang ada di dunia sebanyak 1.362.000.000 km3, yang
terdiri samudra (97,2%), es/gleser (2,15%), air tanah (0,61%), air permukaan
(0,05%), danau air tawar (0,009%), laut / danau asin (0,008%), sungau, atmosfera,
dll (0,073%) (Lamb James C dalam Juli Soemirat, 1996, 79).
3. Water
Suply
Air yang ikut
sirkulasi siklus hidrologi hanya 521.000 km3/th,
yang berarti 1,427.1015 liter/hari.
Bila penduduk bumi 6 milyar dan
kebutuhan air 200 liter/hari, maka akan membutuhkan air 1,2.1012
liter/hari, sedangkan air yang ikut
sirkulasi sebesar 1,427.1015 liter/hari. Jadi masih ada kelebihan air yang dimanfaatkan oleh
tumbuhan dan hewan lainnya yang tidak akan mengganggu kondisi air yang sedang
mengalir di sungai, air bawah tanah, danau, dan keberadaan laut.
4.
Resource
Life
Air merupakan
kebutuhan mutlak setiap makluk hidup. Tanpa ada air mustahil ada kehidupan. Setelah bumi terbentuk, kemudian mendingin mengkerut, mulai terbentuk
air yang mengisi keriput-keriput bumi. Titik air baru terbentuk sebagai
aktifitas gunung berapi. Air saat itu masih tawar dan belum ada kehidupan. Kemudian
karena adanya panas matahari, panas bumi
dan sifat air mulailah terbentuk
penguapan, awan, hujan, air tanah, sungai danau, dan laut,
sehingga sempurnalah siklus hidrologi.
5.
Resource
Energy
Siklus hidrologi memungkin air hujan jatuh di pegunungan
atau dataran tinggi. Oleh karena gravitasi air mengalir menuju tempat yang
rendah. Perbedaan ketinggian daratan yang dilalui air akan
mengakibatkan kekuatan air untuk mengalir lebih kuat, semakin tinggi menuju ke
rendah semakin kuat kekuatan air.
Kekuatan air tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pada kekuatan yang cukup oleh penduduk
dimanfaatkan untuk memutar kincir, menumbuk, sedangkan pada kekuatan yang besar
dapat digunakan untuk memutar turbin penghasil listrik yang dapat dinikmati di
rumah kita saat ini.
6.
Obyek
Wisata
Kabut di pegunungan, air terjun, awan yang tebal, hujan
gerimis, danau, aliran sungai, sungai bawah tanah, stalaktit, stalakmit, mata air, sumur artesis, gelombang
laut, semuanya merupakan bagian dari siklus hidrologi.
Manfaat lain adanya siklus hidrologi diantaranya :
-
Sebagai sarana transportasi aliran sungai,
lautan, danau
-
Untuk menjadi kelembaban atmosfer
maupun litosfer
-
Membentuk
musim
-
Mempengaruhi iklim, pergerakan udara/angin
-
Menyebarkan berbagai mikroorganisme,
biji-bijian, dsb.
Sedangkan Fungsi Air yang utama
adalah :
1.
Membentuk sel-sel baru, memelihara dan mengganti sel-sel yang rusak.
2.
Melarutkan dan membawa nutrisi-nutrisi, oksigen dan hormon ke seluruh sel tubuh
yang membutuhkan.
3.
Melarutkan dan mengeluarkan sampah-sampah dan racun dari dalam tubuh kita.
4.
Katalisator dalam metabolisme tubuh.
5.
Pelumas bagi sendi-sendi.
6.
Menstabilkan suhu tubuh.
7.
Meredam benturan bagi organ vital.
II.5.
Dampak Kegiatan Manusia terhadap Siklus Hidrologi
Daur air di bumi dengan campur tangan
manusia mampu membawa efek negatif terhadap lingkungan.
a.
Dampak negatif aktivitas manusia
terhadap siklus air
1) Penebangan hutan
Penebangan
hutan secara berlebihan yang mengakibatkan pengaruh terhadap resapan air ke
dalam tanah. Hutan yang gundul tidak akan dapat menyerap air sehingga ketika
hujan turun air akan mengalir langsung ke laut. Karena tidak ada resapan yang
terjadi karena hutan gundul, akibatnya lapisan atas tanah dan humus terkikis
oleh air yang mengalir.
2)
Pembangunan pemukiman
Pembangunan
pemukiman yang tidak memperhatikan aspek lahan serapan air, akibatnya lahan
yang seharusnya menjadi tempat serapan air menjadi tertutupi pemukiman, dimana
dipastikan sebagian besar halaman pemukiman di tutup oleh jalanan, semen/beton.
3) Manipulasi manusia skala besar
Skala
besar manipulasi manusia terhadap air secara signifikan mengubah pola global
debit sungai. Perubahan yang dihasilkan di permukaan laut, salinitas laut, dan
dalam sifat biofisik dari permukaan tanah pada akhirnya dapat menghasilkan
umpan balik iklim.
4) Mayoritas manusia yang mempengaruhi proses
siklus air di darat
Penyimpanan
air di waduk, pertambangan air tanah, irigasi, urbanisasi, pembakaran,
deforestasi, pemanfaatan lahan basah.
5) Pembukaan lahan
Untuk
keuntungan dalam hal bisnis, ekonomi, dan sosialisasi masyarakat hutan-hutan
banyak di tebangi dan lahan-lahan baru yang telah terbuka di alihfungsikan menjadi
lahan industri, perumahan, atau lahan pertanian. Akibatnya daerah resapan air
menjadi berkurang.
6) Pemakaian Berbagaai Zat Kimia
Berbagai
zat kimia yang dilepaskan ke udara maupun lingkungan sebagai akibat aktivitas
manusia juga mempengaruhi kandungan air hujan yang turun ke bumi. Berbagai
kandungan zat kimia tersebut akan terakumulasi dengan air hujan yang
membahayakan bagi manusia yang terjadi saat ini.
a.
Hujan asam
Hujan
asam diartikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara
alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di
udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah.
2) Dampak Hujan Asam Terhadap Manusia
Dampak
deposisi asam terhadap kesehatan telah banyak diteliti, namun belum ada yang
nyata berhubungan langsung dengan pencemaran udara khususnya oleh senyawa N0x
dan SO2
3) Dampak Hujan Asam Terhadap Lingkungan
Hujan
asam yang larut bersama nutrisi didalam tanah akan menyapu kandungan tersebut
sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh.
b. Eutrofikasi
Eutrofikasi
adalah proses pengayaan nutrien dan bahan organik dalam jasad air. Ini
merupakan masalah yang dihadapi di seluruh dunia yang terjadi di ekosistem air
tawar maupun marin.
BAB III
PENUTUP
III.1. Kesimpulan
Air merupakan sumber kehidupan, tidak
hanya bagi manusia, makhluk hidup yang lain juga sangat membutuhkan air. Air
secara terus-menerus mengubah posisinya dari satu ke bagian lain dari siklus
air. Siklus air ini membuat air seolah-olah tidak terbatas. Namun dapat kita
lihat berbagai aktivitas manusia dapat berpengaruh terhadap siklus hidrologi
ini. Meskipun keseimbangan air di bumi tetap konstan dari waktu ke waktu,
molekul air bisa datang dan pergi, dan keluar dari atmosfer. Air bergerak dari
satu tempat ke tempat yang lain, seperti dari sungai ke laut, atau dari laut ke
atmosfer, oleh proses fisik penguapan, kondensasi, presipitasi, infiltrasi,
limpasan, dan aliran bawah permukaan. Namun perbuatan manusia dapat berdampak
terhadap keberlangsungan siklus air.
III.2. Saran
Air adalah kebutuhan vital yang harus
dipenuhi semua makhluk hidup baik itu manusia, hewan, ataupun tumbuhan. Namun
makhluk hidup yang paling berpengaruh terhadap siklus air ini tentu saja manusia.
Berbagai kegiatan manusia seperti menebang hutan, menghilangkan resapan air,
membuang sampah di sungai, pembuangan limbah pabrik di aliran air maupun udara
dapat mengancam ketersediaan air bersih semakin menipis.
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org.
http://www.scribd.com
Siklus Air atau Siklus Hidrologi di Bumi.
http://www.adipedia.com.
Siklus Hidrologi. http://referensi.dosen.narotama.ac.id.
Siklus Hidrologi atau Siklus Air.
http://id.shvoong.com.