Siklus Hidrologi – Permukaan bumi kita sebagian besar diselimuti oleh air. Anda juga tahu kalau air punya peran yang sangat penting bagi perkembangan kehidupan di planet bumi. Air di bumi jumlahnya selalu tetap. Tapi air ini mengalami perubahan bentuk melalui sebuah siklus hidrologi.
Siklus ini terjadi di seluruh bagian bumi. Siklus air atau hidrologi inilah yang berperan penting bagi kehidupan makhluk hidup. Melalui siklus ini, kehidupan di bumi bisa terus berlanjut. Ketersediaan air bersih dan air hujan juga berasal dari siklus ini.
Contents
Pengertian Siklus Hidrologi
Kata hidrologi berasal dari Bahasa Latin “hydro” dan “logy”. Hydro atau dalam bahasa Indonesia berubah jadi hidro artinya adalah air. Sedangkan logy/logi diartikan sebagai ilmu. Jadi dalam kaidah kebahasaan, hidrologi bisa diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang air.
Hidrologi merupakan cabang dari ilmu geografi. Cabang ilmu ini secara khusus bertujuan untuk mempelajari pergerakan atau siklus air. Anda juga harus mengenal istilah hidrosfer. Salah satu lapisan di bumi yang berasal dari air. Lapisan ini bisa berbentuk padat, cair, ataupun gas.
Kata hidrologi kemudian berkembang menjadi istilah yang digunakan untuk mencerminkan pola keberadaan air di permukaan bumi. Sedangkan siklus bisa diartikan sebagai tahapan yang berulang. Mulai dari A sampai Z dan kemudian kembali lagi ke tahap A.
Siklus hidrologi adalah sebuah siklus yang terjadi pada lingkungan perairan. Siklus ini terus terjadi setiap hari dan tidak akan berhenti. Proses ini secara singkat bisa digambarkan dari turunnya air baik berupa hujan ataupun salju dari atmosfer ke permukaan bumi. Kemudian kembali lagi ke atmosfer.
Tahukah Anda dalam siklus ini bukan hanya air saja yang didaur ulang? Ternyata siklus air juga disertai dengan beberapa siklus lainnya yang berjalan bersamaan. Ada siklus oksigen, karbon, sulfur, nitrogen, dan juga fosfor. Unsur kimia ini ikut larut bersama air dalam bentuk padat, cair, atau gas.
Tahapan-Tahapan dalam Siklus Hidrologi
Sederhananya, air yang ada di permukaan bumi baik di darat atau laut akan mengalami penguapan. Uap air ini akan berkumpul di atmosfer dan membentuk awan. Selanjutnya, awan akan berubah jadi rintik hujan, salju, atau es. Secara lengkap siklus air bisa dibagi menjadi 9 tahapan yaitu:
Evaporasi
Tahap evaporasi atau evaporation adalah proses penguapan. Proses ini mengubah air dari molekul berbentuk cair menjadi gas. Proses penguapan air harus dibantu dengan panas dari sinar matahari. Bagaimana caranya?
Bumi secara terus menerus mendapatkan energi panas dari matahari. Panas ini akan mengenai permukaan tanah, sungai, laut, danau, dan juga gletser. Akhirnya panas akan membantu molekul air yang berbentuk cair menguap menjadi gas dengan massa lebih ringan.
Transpirasi
Selain permukaan bumi, ada juga penguapan yang terjadi melalui makhluk hidup. Dalam ilmu hidrologi, proses ini dikenal dengan istilah transpirasi atau transpiration. Tumbuhan, hewan, dan juga manusia pasti sehari-harinya mengalami transpirasi ini.
Bagaimana caranya? Hewan dan manusia mengeluarkan uap air melalui keringatnya. Semakin banyak aktivitas fisik yang dilakukan oleh hewan atau manusia, maka semakin banyak keringat yang keluar dari tubuhnya. Keringat ini kemudian akan menguap ke udara.
Tumbuhan menyerap air melalui sistem perakaran dalam tanah. Air bagi tumbuhan digunakan untuk proses fotosintesis. Setelah proses fotosintesis yang mengubah air dan oksigen menjadi karbohidrat selesai, uap air dikeluarkan kembali melalui stomata yang ada di bagian daun.
Evapotranspirasi
Evapotranspirasi adalah gabungan dari 2 proses penguapan. Yaitu proses evaporasi (penguapan langsung) dan juga transpirasi (penguapan tidak langsung). Dua macam penguapan ini terjadi bersamaan dan terus menerus. Hasilnya adalah uap air yang melayang di atmosfer.
Sublimasi
Menyublim adalah sebuah proses perubahan bentuk dari es menjadi uap. Proses ini juga masuk dalam siklus hidrologi. Tapi dimana proses ini terjadi? Jawabannya adalah di kedua kutub bumi, yaitu kutub utara dan selatan.
Di wilayah lintang tinggi sampai ke kutub, banyak sekali terdapat air membeku dalam bentuk es. Air ini kemudian mengalami penguapan karena energi panas matahari. Meskipun intensitas penyinaran matahari di wilayah lintang tinggi cenderung minim, tapi cukup untuk penguapan.
Ciri khas dari proses sublimasi adalah perubahan es langsung menjadi gas. Proses ini tidak melalui tahap pencairan es menjadi air. Jadi jangan dibayangkan jika proses sublimasi ini sama dengan melelehnya es di minuman Anda ya.
Kondensasi
Kondensasi bisa dibilang sebagai proses terbentuknya awan di atmosfer. Bagaimana caranya? Pertama, kita membutuhkan uap air yang cukup banyak. Uap air ini di atmosfer akan berubah menjadi cairan.
Pada titik atmosfer dengan ketinggian tertentu, uap air akan berubah menjadi titik-titik air, tapi tidak cukup berat untuk jatuh ke tanah. Titik-titik air ini kemudian akan saling menarik satu sama lain, berkumpul, dan membentuk awan.
Semakin banyak titik-titik air yang berkumpul, maka awan yang terbentuk akan semakin tebal. Ada banyak jenis awan. Ada yang bisa menyebabkan hujan yaitu cumulonimbus. Ada juga yang berbentuk seperti kain tipis yang disebut cirrus.
Adveksi
Adveksi atau advection adalah proses perjalanan awan sampai ke berbagai tempat di belahan bumi yang berbeda. Bagaimana caranya? Tenaga angin dan tekanan udara yang berbeda adalah kuncinya.
Adveksi juga bisa diartikan sebagai proses perpindahan awan. Awalnya, awan-awan banyak diproduksi di atas lautan. Tapi berkat angin dan tekanan udara, awan-awan berpotensi hujan ini bisa pindah tempat sampai ke atas daratan ataupun pegunungan.
Presipitasi
Awan yang sudah berpindah tempat dari titik awal pembentukannya, kemudian akan mengalami proses presipitasi atau precipitation. Proses ini adalah saat dimana hujan mulai turun. Anda juga bisa menyebutnya sebagai proses mencairnya awan menjadi tetesan air akibat suhu tinggi.
Hal ini pulalah yang bisa membantu menjelaskan mengapa biasanya sebelum turun hujan, suhu di permukaan bumi cukup panas. Anda pasti sering kan merasa kepanasan saat awan gelap mulai terbentuk? Tapi suhu panas inilah yang membantu awan berubah menjadi air hujan.
Run Off
Run off atau biasa dikenal dengan aliran air. Proses ini bisa juga diartikan sebagai pergerakan air. Secara alami, air yang merupakan benda cair akan bergerak dari daerah yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah.
Bagaimana proses ini bisa berkaitan dengan siklus air? Jika terjadi hujan di wilayah pegunungan atau dataran tinggi, maka secara alami air akan mengalir ke daerah yang lebih rendah. Air awalnya akan mengisi cekungan seperti sungai, kemudian mengalir sampai ke hilir.
Infiltrasi
Proses ini disebut juga dengan inflitration. Tahap akhir dari siklus hidrologi ini terjadi ketika air hujan yang jatuh dari atmosfer tidak langsung mengalir ke sungai, danau, atau laut. Tapi tetesan air hujan juga akan masuk ke dalam tanah melalui pori-porinya.
Air hujan yang sudah masuk ke dalam tanah kemudian diikat oleh akar-akar tanaman. Inilah yang membuat daerah hijau seperti hutan memiliki kandungan air yang besar. Infiltrasi juga menjadi tahapan dimana air tanah terbentuk. Hingga nantinya bisa digunakan manusia.
Setelah tahap infiltrasi ini, maka air akan kembali mengalami tahapan awal siklus hidrologi. Air akan kembali mengalami penguapan dan tahap selanjutnya. Hal inilah yang menandakan air mengalami siklus berulang sepanjang masa.
Macam-Macam Siklus Hidrologi
Ternyata air yang ada di bumi ini mengalami 1 dari 3 siklus air yang ada. Ilmu hidrologi membagi siklus air menjadi 3 jenis yaitu:
Siklus Pendek
Siklus ini ternyata tidak bisa terjadi di daratan. Pada siklus pendek ini, air tidak mengalami proses adveksi. Jadi air di laut menguap, kemudian uap ini berkondensasi membentuk awan. Tapi awan akan langsung turun menjadi hujan kembali.
Siklus ini terjadi karena air laut menguap akibat sinar matahari. Biasanya kondensasi uap air bukan hanya membentuk awan biasa. Tapi awan ini mengandung partikel es. Kemudian karena suhu permukaan laut yang panas, es akan langsung mencair di tempat (di atas laut juga).
Siklus Sedang
Siklus air yang ada di Indonesia umumnya berjenis siklus sedang. Pada siklus ini, perjalanan air ternyata tetap melewati tahapan adveksi. Awan yang terbentuk berada di atas laut kemudian diterbangkan oleh angin menuju ke daratan. Akhirnya, hujan pun turun di daratan.
Selain awan yang bergerak karena angin, siklus sedang juga bisa membentuk pola lain. Awalnya air menguap , kemudian uap air ini akan mengalami adveksi dan terbang menuju daratan. Barulah ketika berada di darat, uap air berkumpul menjadi awan.
Awan inilah yang kemudian menghasilkan hujan di daratan. Aliran air hujan ini kemudian akan mengalami run off. Air melalui cekungan-cekungan sungai. Kemudian mengalir ke danau ataupun laut.
Siklus Panjang
Siklus panjang biasanya terjadi pada wilayah lintang sedang yang punya iklim sub-tropis. Cara membedakan siklus ini dari siklus lainnya adalah awan yang tidak langsung berubah menjadi titik-titik hujan.
Siklusnya dimulai dari tahapan evaporasi yang terjadi di laut. Air laut menguap menjadi molekul gas. Uap air ini kemudian akan mengalami tahap sublimasi dan terbentuklah awan dengan kristal es. Selanjutnya, awan kristal es ini akan diterbangkan dalam proses adveksi.
Awan ini akan menuju ke daratan dan disana tahap presipitasi dimulai. Hujan pun dimulai di wilayah dimana awan tersebut singgah. Tapi karena awannya berbentuk kristal es, maka hujan yang turun bukanlah air, melainkan salju.
Akhirnya salju yang turun semakin menumpuk di daratan. Salju ini kemudian akan membentuk gletser. Panas matahari kemudian mengubah gletser ini menjadi air yang mengalir melalui sungai-sungai. Akhirnya aliran gletser cair inipun akan sampai kembali ke lautan.
Manfaat Adanya Siklus Hidrologi
Selain menjamin ketersediaan air bagi makhluk hidup, siklus air juga punya peran penting diantaranya:
- Pelarut Senyawa penting untuk keberlangsungan hidup hewan, tumbuhan dan air. Senyawa seperti partikel debu, gas aerosol, fume, fox bisa ikut dilarutkan dalam siklus hidrologi. Petir yang tercipta di awan juga bisa memfiksasi gas N2 untuk siklus nitrogen.
- Perpindahan posisi air dari lautan menuju ke daratan dan menjadi air bersih.
- Air yang mampu meresap ke dalam tanah dalam siklus ini juga sangat bermanfaat untuk persediaan air makhluk hidup. Air bersih bisa digunakan untuk hewan dan manusia secara langsung.
Siklus air punya peranan sangat penting untuk planet bumi. Tanpa adanya siklus ini, maka keberlangsungan makhluk hidup tidak akan bertahan lama. Mereka tidak akan mendapatkan suplai air bersih secara berkala karena air tidak didaur ulang dalam proses yang alami.