| Gambar siklus air |
Sekedar mengingatkan kita mengenai pengertian air bahwa air adalah senyawa yang tersusun atas unsur hidrogen dan oksigen atau dikenal dalam rumus kimia H2O.
Sumber air di muka bumi sendiri sangatlah bermacam-macam, mulai dari sungai, danau, samudra, mata air dan lain sebagainya. Jadi tidak mengherankan jika banyak orang yang penasaran dengan siklus hidrologi. Siklus air memang sangat menarik untuk dibahas. Tidak mengherankan jika informasi ini seringkali diajarkan di bangku sekolah maupun kuliah. Siklus hidrologi berlangsung terus menerus sehingga air tidak akan pernah habis meskipun digunakan sampai kapanpun. Siklus ini sangat berkaitan dengan keseimbangan ekosistem sehingga harus selalu terjaga.Urutan Tahapan Siklus Air
Tahapan dalam sebuag siklus hidrologi adalah serangkaian proses yang tergabung dan saling berkaitan. Tahapan-tahapan ini berupa bentuk skema memutar sehingga disebut dengan istilah siklus. Pada prinsipnya siklus air dibedakan hanya 3 tahapan utama, walaupun beberapa literatur menuliskan hingga 5 tahapan. Penambahan tahapan dalam beberapa literatur sebenarnya hanya merupakan satu kesatuan yang saling terkait dengan tahapan utama. Sebagai contoh tahapan pada proses evaporasi, dimana secara umum evaporasi mengandung pengertian sebagai penguapan air, akan tetapi banyak literatur yang membaginya menjadi tahapan evaporasi dan tahapan transpirasi. Begitu pula pada tahapan presipitasi yang mengandung pengertian pelepasan partikel air, dimana beberapa orang membaginya lagi menjadi tahapan infiltrasi dan limpasan (runoff). Semua ini tergantung bagaimana Anda memahami urutan proses dari sebuah siklus air. Di bawah ini adalah penjelasan urutan tahapan dalam siklus air yang geologinesia bagi menjadi 3 tahapan UTAMA yaitu evaporasi, kondensasi, dan presipitasi.Evaporasi
Penguapan adalah salah satu proses utama dalam siklus, adalah transfer air dari permukaan bumi ke atmosfer. Dengan penguapan, air dalam bentuk cair dipindahkan ke bentuk gas, atau uap. Transfer ini terjadi ketika beberapa molekul dalam massa air memperoleh energi kinetik yang cukup untuk membebaskan diri dari permukaan air. Faktor utama yang mempengaruhi penguapan adalah suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan radiasi matahari. Pengukuran langsung penguapan cukup sulit dan hanya mungkin dilakukan dibeberapa titik lokasi. Sumber utama titik penguapan air adalah di lautan, tetapi penguapan juga dapat terjadi di tanah, salju, dan es. Penguapan salju dan es merupakan konversi langsung dari bentuk air yang padat ke bentuk uap, disebut juga sebagai sublimasi. Transpirasi adalah penguapan air melalui pori-pori kecil atau stomata di daun tanaman. Untuk lebih praktis, proses transpirasi dan penguapan dari semua air baik yang ada di tanah, salju, es, vegetasi, dan permukaan bumi lainnya disatukan menjadi satu, dan kemudian disebut evapotranspirasi (penguapan total). Uap air adalah bentuk utama kelembaban atmosfer. Meskipun penyimpanannya di atmosfer relatif kecil, uap air sangat penting dalam menghasilkan persediaan uap air untuk pembentukan embun beku, kabut, awan, dan hujan. Semua uap air yang ada di atmosfer terbatas hanya pada lapisan troposfer saja (wilayah di bawah 10 hingga 13 kilometer).Kondensasi
Proses transisi dari keadaan uap air ke keadaan cair disebut kondensasi. Suatu zat dapat terkondensasi ketika tekanan yang diberikan oleh uapnya melebihi tekanan uap dari fase cair atau padat sebuah zat pada suhu permukaan tempat terjadi kondensasi. Kondensasi dapat terjadi segera setelah udara mengandung lebih banyak uap air yang diterima dari proses evapotranspirasi. Kondensasi terjadi sebagai akibat dari pendinginan atau pencampuran massa udara dari sejumlah suhu yang berbeda. Dengan terjadinya kondensasi, uap air di atmosfer akan dilepaskan melalui proses presipitasi (pelepasan partikel air).Presipitasi
Presipitasi (pelepasan partikel air) yang jatuh ke Bumi didistribusikan dalam empat cara yaitu: beberapa dikembalikan ke atmosfer melalui penguapan, beberapa diambil oleh vegetasi dan kemudian diuapkan kembali dari permukaan daun, beberapa meresap ke tanah melalui proses infiltrasi, dan sisanya akan mengalir langsung sebagai limpasan (runoff) melalui permukaan bumi maupun badan sungai yang pada akhirnya bermuara ke laut.Infiltrasi adalah proses dimana air di permukaan tanah memasuki tanah yang sangat dipengaruhi oleh gravitasi dan aksi kapiler dalam tanah. Beberapa air hujan yang terinfiltrasi kemudian meresap ke dalam tanah akan membentuk aliran air tanah di bawah permukaan. Pengukuran langsung runoff dilakukan menggunakan pengukur aliran (stream gauges) dan diplot berdasarkan waktu pada hidrograf.
Sebagian besar air tanah berasal dari air hujan yang meresap melalui tanah. Laju aliran air tanah dibandingkan dengan air permukaan adalah sangat lambat dan bervariasi, mulai dari beberapa milimeter hingga beberapa meter sehari. Pergerakan air tanah dipelajari dengan teknik pelacakan (tracer techniques) dan penginderaan jauh. Es juga berperan dalam siklus air. Es dan salju di permukaan Bumi terjadi dalam berbagai bentuk seperti embun beku (frost), es laut, dan es gletser. Ketika kelembaban tanah membeku, es juga dapat terbentuk di bawah permukaan bumi contohnya pada lapisan es di iklim tundra. Sekitar 18.000 tahun yang lalu gletser dan lapisan es menutupi sekitar 1/3 permukaan bumi, dan saat ini sekitar 12% permukaan tanah telah tertutup oleh massa es.Macam-Macam Siklus Air
Siklus air dibagi menjadi beberapa macam. Dimana perbedaannya terlihat dari panjang pendeknya proses terjadinya siklus hidrologi tersebut. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah macam-macam siklus hidrologi yang harus Anda ketahui.Siklus Hidrologi Panjang
Siklus hidrologi panjang adalah siklus yang biasanya terjadi di wilayah pegunungan atau beriklim sub tropis. Siklus ini umumnya tidak menghasilkan hujan dalam bentuk air melainkan gletser atau salju terlebih dahulu. Air laut memanas akibat sinar matahari akan menguap menjadi air lalu mengalami proses sublimasi. Selanjutnya, akan mulai terbentuk awan-awan yang di dalamnya terkandung kristal es. Mulai dari proses tersebut, awan akan mengalami adveksi dan bergerak menuju daratan hingga mengalami presipitasi lalu turun menjadi salju. Kemudian, salju yang terakumulasi akan berubah menjadi gletser. Setelah gletser mencair akibat suhu udara, terbentuklah aliran sungai yang kemudian kembali ke laut.Siklus Hidrologi Sedang
Selanjutnya ada siklus air sedang yang biasanya terjadi di Indonesia. Siklus hidrologi ini menghasilkan hujan langsung ke atas daratan. Siklus ini terjadi akibat adanya proses adveksi yang membawa awan ke atas daratan. Prosesnya juga tidak terlalu lama karena air laut yang mengalami pemanasan akan menguap menjadi uap air. Nah, uap air inilah yang terkena tekanan udara dan angin sehingga bergerak secara perlahan menuju ke daratan. Di daratan, akan terbentuk awan yang mengandung uap air lalu jatuh ke bumi sebagai hujan. Hujan tersebut kemudian mengalami run off lalu mengalir menuju sungai dan terakhir ke laut.Siklus Hidrologi Pendek
Yang ketiga adalah siklus hidrologi pendek yang pada dasarnya tidak mengalami tahapan adveksi. Jadi, uap air yang sudah terbentuk akan diturunkan sebagai hujan di kawasan sekitar laut. Hal inilah yang membuat siklus ini dikenal sebagai siklus hidrologi pendek.Pentingnya Air Bagi Kehidupan
Air merupakan sumber daya yang sangat penting untuk semua makhluk hidup di bumi. Jika tidak ada air, maka makhluk hidup tidak bisa bertahan hidup. Air tidak hanya digunakan untuk memenuhi kebutuhan cairan tubuh. Ada banyak kepentingan dalam kehidupan manusia yang sangat membutuhkan air, mulai dari mencuci pakaian, mandi, memasak, bahkan dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Air masuk dalam kategori sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Jadi untuk bisa memperoleh air, manusia tidak perlu menunggu lama layaknya SDA yang tidak dapat diperbaharui. Sebagai sumber daya alam, air mengalami siklus, inilah yang kemudian dikenal dengan sebutan siklus hidrologi. Itulah ulasan terkait proses siklus air beserta penjelasan urutan tahapannya. Mengingat air adalah sumber kehidupan, tidak ada salahnya jika kita menjaganya dengan baik.
Air adalah salah satu sumber daya utama yang mengalami siklus. Mengingat bahwa air sangat penting bagi mahluk hidup. Contohnya, bangun di pagi hari, kita langsung minum air. Mandi atau mencuci pakaian? Pakai air juga. Di meja makan pun, kamu pasti butuh air biar tenggorokan gak seret. Nyatanya, selain oksigen, hidup kita hampir tak terpisahkan oleh air. Lebih dari 70 persen Bumi adalah air, dan sumbernya pun di mana-mana, dari danau, sungai, hingga laut. Dengan populasi manusia sekitar 7,8 triliun, penggunaan air di masa modern semakin besar, dari konsumsi hingga energi. Tentu saja, ada kekhawatiran bahwa suatu saat pasokan air akan habis. Namun, kemungkinannya amat kecil. Sebagai salah satu jenis energi terbarukan, air akan tetap ada di Bumi. Kenapa bisa begitu? Dua kata: "Siklus air".
Sesuai namanya, siklus air atau biasa disebut siklus hidrologi adalah proses "perjalanan" air dari bumi, ke atmosfer, dan kembali lagi ke bumi.
Sebagai fakta, air adalah materi di Bumi yang dapat melewati tiga bentuk: cair (air), gas (awan), dan padat (es). Jadi, air terkena sinar matahari, lalu menguap menjadi awan dan saat mencapai atmosfer, air turun kembali dalam bentuk hujan, hujan es, hingga salju.
Karena siklus air tidak berkesudahan, maka air tidak dikhawatirkan habis. Toh, 96 persen persediaan air terletak di lautan. Oleh karena itulah, manusia sebenarnya tidak perlu khawatir air tidak akan habis.
Siklus air dari pendek hingga panjang dalam satu gambar (noaa.gov)
Sesuai yang dijelaskan tadi, air mengalami rangkaian proses untuk mencapai atmosfer lalu turun kembali dalam bentuk hujan, hujan es, dan salju. Oleh karena siklus air, volume air Bumi relatif tetap dari tahun ke tahun!
Kilas balik ke pelajaran IPA SD-SMP dulu, siklus air memiliki empat proses utama. Ingat? Kalau tidak, akan kami ingatkan lagi! Inilah tiga proses utama siklus air:
- Evaporasi: proses penguapan air di sumber air seperti laut, danau, atau sungai menjadi gas. Sinar matahari membuat molekul air saling bergesekan lalu menguap.
- Kondensasi: karena suhu yang semakin rendah ke atas, gesekan molekul pada uap air melambat dan saling mendekat, sehingga mengembun. Proses ini menghasilkan awan.
- Presipitasi: saat kondensasi terlalu banyak, maka tetesan air di awan menjadi besar lalu turun kembali ke Bumi dalam bentuk hujan air, hujan es, hingga salju. Produk akhir presipitasi tergantung dari suhu saat kondensasi.
Itulah tiga proses utama dari siklus air. Kemudian, siklus air dapat dibagi lagi menjadi tiga: pendek, sedang, dan panjang.
ilustrasi hujan di laut (Unsplash/Brian Cook)
Siklus air pendek meliputi empat proses utama yang sebelumnya dijelaskan. Perlu diingat, siklus air pendek terjadi di laut. Siklus air pendek meliputi:
- Air menguap melalui proses evaporasi atau transpirasi
- Uap air naik ke ketinggian tertentu dan mengalami kondensasi menjadi awan
- Awan terlalu berat karena air lalu mengalami presipitasi dalam bentuk hujan ke permukaan air laut, dan siklus pun terulang lagi
Berbicara mengenai evaporasi, ternyata ada "Transpirasi" dan "Intersepsi". Apa bedanya? Jika transpirasi adalah penguapan air dari mulut daun dan batang tanaman, maka intersepsi adalah air yang terjebak di atas tanaman dan menguap sebelum jatuh ke tanah.
Baca Juga: Siklus Hidup Ikan Salmon, Lahir di Sungai dan Besar di Laut
ilustrasi hujan (Unsplash/liv bruce)
Berbeda dengan siklus pendek, siklus air sedang terjadi di darat. Siklusnya pun awalnya sama:
- Air menguap melalui proses evaporasi atau transpirasi
- Uap air bergerak karena tiupan angin ke darat
- Uap air mengalami kondensasi menjadi awan
- Awan terlalu berat lalu mengalami presipitasi dalam bentuk hujan di daratan
Pergerakan uap air karena tiupan angin disebut "Adveksi". Karena presipitasi terjadi di atas daratan, maka air bisa mengalami run off, yaitu kondisi air yang turun dari tempat tinggi ke rendah. Air bisa mengalir melalui sungai lalu kembali ke laut, dan siklus pun terulang.
Selain mengalir ke sungai menuju laut, air juga dapat mengalami infiltrasi, atau air meresap ke bumi melalui tanah. Air tanah inilah yang dapat diminum dan kembali ke laut untuk mengulang siklus, meskipun butuh waktu yang lebih lama.
Gletser Himalaya pecah dan menyebabkan banjir bandang di India Utara. Ilustrasi (pexels.com/Simon Berger)
Siklus air terakhir adalah siklus air panjang. Sesuai namanya, siklus air ini mengalami proses yang lebih panjang dengan presipitasi yang berbeda juga, yaitu hujan es atau salju. Siklus air panjang atau besar meliputi:
- Air menguap melalui proses evaporasi atau transpirasi
- Uap air mengalami kondensasi menjadi awan
- Awan mengalami adveksi ke daratan lalu tertahan di pegunungan
- Salju dan es di pegunungan turut mengalami sublimasi dan tercampur dengan awan
- Suhu dingin di pegunungan atau atmosfer membuat presipitasi mengendap (deposisi), sehingga berbentuk salju atau es
- Salju atau es menumpuk dan membentuk gletser
- Gletser lalu mencair karena panas matahari, membentuk sungai
- Run off sungai mengalir ke daratan, lalu ke laut dan siklus pun terulang
Selain proses yang lebih panjang, butuh musim semi untuk mencairkan gletser dan membentuk sungai menuju laut serta siklus terulang kembali. Oleh karena itu, siklus ini disebut "panjang", dibandingkan dengan siklus lain, dan dapat dilihat di negara-negara beriklim dingin.
Di proses ini, ternyata uap air juga dapat berasal dari salju atau kristal es di pegunungan lewat proses "Sublimasi", yaitu perubahan materi salju atau es menjadi uap air tanpa harus mencair terlebih dahulu. Dengan kata lain, tanpa laut pun, es dapat menjadi uap air di atmosfer!
Unsplash/Ivars Utināns
Memang, air di Bumi terlihat bak tidak akan habis. Sekadar fakta, Bumi memiliki 1,4 miliar kubik volume air! Terkesan banyak?
Tunggu dulu! Dari angka tersebut hanya 35 juta kubik yang adalah air tawar. Dari 35 juta kubik tersebut, hanya 0,3 persen yang dapat dikonsumsi manusia dengan mudah. Sisanya, terletak di bawah tanah atau masih beku. Perlu diingat, siklus air juga tidak terjadi dalam waktu singkat.
Selain akses air yang tidak mudah, gangguan pada siklus air dapat menyebabkan "efek domino" yang merugikan manusia. Ketimpangan pada siklus air mengakibatkan pemanasan global hingga bencana alam! Kamu tidak ingin dunia seperti di film fiksi ilmiah Waterworld (1995), kan?
Oleh karena itu, menjaga keseimbangan siklus air amatlah penting untuk menjaga lingkungan dan pasokan air demi kebaikan bersama. Inilah cara-cara utama yang bisa manusia lakukan:
- Penanaman kembali hutan gundul atau reboisasi
- Gunakan air bersih sehemat mungkin dan perbaiki kebocoran pada saluran air di rumah sesegera mungkin
- Menjaga kebersihan lingkungan
- Mengurangi polusi lingkungan dengan mengurangi penggunaan bahan kimia atau mengolah limbah agar tidak mencemari air
- Membiasakan daur ulang sampah
Nah, itulah penjelasan mengenai siklus air. Semoga kamu lebih memahami siklus air, dari yang panjang hingga yang pendek, serta cara untuk melestarikan siklus tersebut. Semoga menambah wawasan dan pengetahuanmu, ya!
Baca Juga: Siklus Hidup Benih Lobster atau Benur dan Cara Penanganannya
Baca Artikel Selengkapnya