Makalah Siklus Air

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.