Siklus Hidrologi

Siklus Hidrologi 

Adaptasi dari Asdak Chay (Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai: 2007)

Karangsambung

    Karangsambung, Kebumen

Karangsambung adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Kebumen, Provinsi Jawa Tengah, Indonesia.  Di Kecamatan Karangsambung terdapat Lokasi Cagar Alam Geologi Nasional yang dikelola oleh Balai Informasi Dan Konservasi Kebumian Karangsambung-Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. Cagar Alam Geologi Nasional-Karangsambung merupakan laboratorium alam untuk mempelajari geologi pada khususnya dan kebumian pada umumnya. Terdapat berbagai batuan yang berumur antara 125 - 65 juta tahun yang lalu. Pada zaman tersebut kawasan Karangsambung merupakan dasar samudera. Akibat tumbukan antara tiga lempeng bumi, maka kawasan Karangsambung sekarang terangkat ke permukaan. Kawasan Karangsambung, bisa dikatakan laksana suatu monumen atau taman batuan hasil evolusi bumi mulai Zaman Kapur (sekitar 120 juta hutan yang lalu) sampai sekarang. Pada kawasan ini bisa dijumpai bukti-bukti batuan hasil tumbukan Lempeng Samudera Hindia Australia dengan Lempeng Benua Eurasia. Zona tumbukan ini sekarang telah bergeser kurang lebih 312 km ke arah selatan di dasar Samudera Indonesia.

Dilihat  dari sejarahnya, daerah ini sejak tahun 1963 telah dipergunakan untuk praktek lapangan para mahasiswa geologi di Indonesia. Kemudian pada tahun 1964 didirikan Kampus Geologi Lapangan yang kemudian pada tahun 1987 disempurnakan menjadi UPT (Unit Pelaksana Teknis) Laboratorium Alam Geologi Karangsambung - LIPI dengan SK Ketua LIPI Nomor 837/Kep/A.5/87, tanggal 8 Mei 1987. Di Karangsambung ini dapat dijumpai aneka ragam batuan, baik batuan beku, sedimen dan metamorf, yang terbentuk pada dasar samudera sampai tepi benua yang terbentuk, kesemuanya tercampur aduk dengan 'deformasi' yang kuat. 'Morfologi' nya merupakan hasil interaksi antara batuan, struktur geologi dan proses erosi, yang mencerminkan suatu 'pembalikan topografi', sehingga membentuk rangkaian gunung melingkar dengan lembah memanjang di tengahnya, menyerupai tapak kuda.

1  Geologi

Di Karangsambung terdapat berbagai batuan yang berumur antara 125 - 26 juta tahun yang lalu. Ketiga jenis batuan pembentuk kerak bumi yaitu batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf dapat dijumpai di Karangsambung. Batuan-batuan tersebut ada yang merupakan kepingan dari lantai samudra purba, batuan yang menjadi alas (pondasi) Pulau Jawa, bahkan batuan paling dalam di perut bumi yang muncul ke permukaan.

Batuan beku basaltik sebagai batuan intrusif dan aliran lava terletak di antara kedua formasi, yaitu Karangsambung dan Totogan.Pada beberapa tempat, batuan ini menunjukkan kekar tiang (collumnar joint) yang baik dan menunjukkan kontak dengan formasi Karangsambung (Gunung Parang dan Gunung Bujil). Batuan ini juga ada yang hadir sebagai breksi dan lava yang menunjukkan struktur bantal (pillow) dalam formasi Totogan.

Kelompok batuan ini memiliki aktivitas toleitik dan diinterpretasikan sebagai hasil vulkanisme bawah laut dengan erupsi di sekitar Dakah, Gunung Parang. Umur batuan ini diperkirakan sekitar 26 – 39 juta tahun yang lalu.

Kawasan yang menjadi objek keunikan geologi dapat diamati pada daerah seluas 20 x 20 Km² atau pada batas koordinat 7^o25’-7^o36’LS dan 109^o35’ - 109^o41’ BT. Desa Karangsambung yang berada dan menjadi titik pusat di dalam kawasan ini terletak 19 Km di sebelah utara kota Kebumen. Bagian utara kawasan geologi Karangsambung merupakan bagian dari Lajur Pegunungan Serayu Selatan. Pada umumnya daerah ini terdiri atas dataran rendah hingga perbukitan menggelombang dan perbukitan tak teratur yang mencapai ketinggian mencapai 520 m di atas permukaan laut.

Para geolog menyebut lapangan geologi Karangsambung sebagai lapangan geologi terlengkap di dunia. Ia merupakan jejak-jejak tumbukan dua lempeng bumi yang terjadi 117 juta tahun – 60 juta tahun. Ia juga merupakan pertemuan lempeng Asia dengan lempeng Hindia. Daerah Luk Ulo merupakan lapisan pratersier tertua yang umurnya diperkirakan sudah 117 juta tahun. Verbeek (1891)—geolog Belanda—adalah orang yang pertama kali melakukan penelitiaan di sana. Akan tetapi hasil penelitian ini baru dipetakan secara geologi oleh Harlof pada tahun 1933. Sukendar Asikin adalah geolog Indonesia pertama yang mengulas geologi daerah Karangsambung berdasarkan teori tektonik lempeng.

     Geomorfologi

Karangsambung mempunyai tiga tipe morfologi yaitu bentuklahan bentukan asal proses struktural (patahan dan lipatan), bentuklahan bentukan proses denudasional (perbukitan sisa, terisolir), dan bentuklahan bentukan asal proses fluvial (dataran banjir, daerah pengendapan, poin bar, danau tapal kuda, gosong sungai). Secara umum wilayah Karangsambung merupakan daerah perbukitan dengan kondisi aliran permukaan cepat dan juga potensii air tanah yang sedikit. Pola dari keberadaan pemukiman mengikuti jalur sungai sehingga menandakan bahwa masyarakat masih tergantung dengan keberadaan sungai dalam memenuhi kebutuhan sehari-hari.

Bentukan lahan asal struktural (endogen) pada kawasan ini meliputi 2 macam yaitu berupa daerah lipatan dan daerah patahan. Daerah lipatan berupa suatu antiklinal yang telah mengalami erosi dan berubah menjadi lembah antiklin yang memiliki material berupa batuan sedimen yaitu batu pasir dan breksi. Daerah patahan terdapat di sebelah utara yang merupakan daerah melange, material yang terdapat pada daerah tersebut meliputi antara lain sekis, filit, grewake, serpentinit, gabro, batu gamping, basalt. Bentuklahan denudasional merupakan suatu bentukan lahan dipermukaan yang telah mengalami/terkena tenaga dari proses eksogen. Pelapukan yang terjadi mengakibatkan proses gradasi dan agrasi permukaan. Pada kawasan ini proses erosi sangat mudah terjadi walaupun dalam ruang lingkup yang kecil, seperti pada daerah Waturanda perlapisan batuan sangat terlihat dan tanah yang terjadi masih relatif tipis berada diatas bidang batuan yang padu, ketika terjadi hujan maka longsoran-longsoran tanah kerap terjadi. Pada daerah perbukitan terisolasi terjadi pula longsoran tanah yang mengakibatkan wilayah disekitarnya tertimbun material longsoran. Kebanyakan proses pelapukan ini merupakan pelapukan fisika dan menyebabkan longsor akibat adanya tenaga grafitasi oleh beban air pada waktu hujan.

Bentuklahan fluvial pada kawasan hanya sebagian kecil saja yaitu hanya disekitar sungai. Bentuklahan fluvial dipengaruhi oleh adanya tenaga air yang mengalir sehingga proses erosi, transportasi dan sedimentasi dari material-material permukaan di proses pada zona ini. Bentuklahan fluvial di kawasan meliputi daerah dataran aluvial yang secara material penyusun merupakan daerah yang subur akan tetapi daerah yang sering terkena dampak banjir pada saat sungai meluap. Gosong sungai adalah dasar dari sungai tersebut, sungai yang melewati kawasan Karangsambung ini merupakan sungai meander sehingga banyak ditemukan poin bar-poin bar yang merupakan material yang terendapkan oleh transportasi air. Proses hydrolic action yang berupa menumbuk, menggerus dan menggendapkan sangat intensif terjadi. Selain banyak terdapat endapan akibat hydrolic action tersebut maka semakin lama sungai semakin tidak terkontrol, meandering yang terjadi semakin besar dan akan memotong sungai mencari jalur yang lebih pendek. Daerah yang dinggalkan akan membentuk seperti danau yang mirip dengan tapal kuda dan juga terdapat sungai mati.

1  Tanah

Kondisi tanah di Karangsambung yang bermacam-macam jenisnya dipengaruhi oleh jenis batuan yang ada di sekitar tanah tersebut. Tanah senantiasa mengalami evolusi, pada saat terbentuk akan mengambil sifat-sifat batuan induknya. Tetapi tanah akan senantiasa mengalami sirkulasi pertumbuhan dengan stadia muda, dewasa dan tua. Pengaruh dari luar akan mengubah keadaan asli dari masa tanah. Begitu kuatnya pengaruh dari luar akan banyak menentukan ciri-ciri tanah, pengaruh luar yang utama adalah iklim. Pengaruh yang lain adalah vegetasi yang sebenarnya juga ditentukan oleh iklim. Faktor iklim yang menetukan adalah hujan (presipitasi).

Terjadinya gerakan tanah disebabkan oleh adanya gerakan masa batuan, misalnya yaitu terjadi debris avalance, hanging valley, maupun soil creep. Tanah yang merayap (soil creep) ini merupakanm gejala umum yang terjadi di permukaan bumi, karena gerakannya yang lambat sehingga perubahan yang terjadi tidak dapat diamati secara langsung, tetapi hanya bisa diamati gejala-gejalanya saja.

Iklim tropis dalam kawasan menyebabkan terjadinya pelapukan yang intensif.Pada musim kemarau daerah ini sangat panas dan banyak partike-partikel tanah yang terurai sehinga ketika terjadi musim penghujan partikel-partikel tanah tersebut tererosi dan terendapkan di sungai Luk Ulo yang merupakan sungai utama di kawasan ini.

1  Vegetasi

Vegetasi di lokasi Karangsambung adalah beraneka ragam sesuai dengan kondisi tanah yang ada di daerah tersebut.Tanah yang terletak pada daerah banjir relatif subur karena mengandung banyak materi dari aliran air banjir yang melewati. Pada kawasan Karangsambung ini  ditemukan banyak vegetasi yaitu diantaranya padi, ketela pohon, kelapa, sengon, kayu jati, bambu dll. Pola penyebaran vegetasi di daerah ini adalah menyebar yang dipengaruhi oleh relief daerahnya yang tidak rata, berbatu, dan berlapis-lapis.

Vegetasi yang terdapat di daerah Karangsambung antara lain di sepanjang perjalanan menuju pos-pos Karangsambung banyak sekali terlihat adanya semak-semak, pepohonan keras dan beberapa hutan pinus, persawahan yang dikelola oleh masyarakat sekitar selain itu perkebunan baik yang ditanami ketela maupun tanaman yang lain juga tampak terlihat. Tumbuhan penutup atau hutan sudah agak berkurang, karena di beberapa tempat telah terjadi pembukaan hutan untuk berladang atau dijadikan hutan produksi (jati dan pinus).

Untuk pola penyebaran vegetasi yang dapat kita amati selama di Karangsambung yaitu sangat teratur karena telah memperhatikan komposisi tanaman yang diperlukan. Misalnya pada daerah bukit Totogan terdapat vegetasi padi yang sangat beragam dan sejenis atau dapat dikatakan homogen. Kehidupan vegetasi di Karangsambung dapat dikatakan baik karena hampir semua vegetasi di daerah ini dapat hidup dengan baik.

1Iklim

Secara umum, iklim adalah jalannya keadaan cuaca atau keseluruhan dari gejala cuaca di daerah tertentu sepanjang tahun atau keteraturan keadaan udara untuk periode yang lama. Faktor-faktor yang mempengaruhi iklim diantaranya radiasi matahari, suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara, curah hujan dan keadaan angin.Suhu di suatu tempat dipengaruhi oleh tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut dan jarak dari pantai.Semakin tinggi suatu tempat suhu rata-ratanya semakin rendah, demikian pula semakin jauh dari pantai suhu rata-ratanya semakin rendah.

Musim hujan di daerah Karangsambung berlangsung dari Oktober hingga Maret, dan musim kemarau dari April hingga September.Masa transisi diantara kedua musim itu adalah pada Maret-April dan September-Oktober.Musim hujan di daerah ini berlangsung dari Oktober hingga Maret, dan musim kemarau dari April hingga September.Masa transisi diantara kedua musim itu adalah pada Maret-April dan September-Oktober.Tumbuhan penutup atau hutan sudah agak berkurang, karena di beberapa tempat telah terjadi pembukaan hutan untuk berladang atau dijadikan hutan produksi (jati dan pinus).

2Hidrologi

Hidrologi adalah ilmu tentang air yang ada di bumi, yaitu keterdapatannya, sifat-sifat fisis dan kimiawinya, sirkulasi dan penyebarannya, serta reaksinya terhadap lingkungan, termasuk hubungannya dengan kehidupan.Secara meteorologis, air merupakan unsur pokok paling penting dalam atmofer bumi. Air terdapat sampai pada ketinggian 12.000 hingga 14.000 meter, dalam jumlah yang kisarannya mulai dari nol di atas beberapa gunung serta gurun sampai empat persen di atas samudera dan laut. Bila seluruh uap air berkondensasi (atau mengembun) menjadi cairan, maka seluruh permukaan bumi akan tertutup dengan curah hujan kira-kira sebanyak 2,5 cm. Air terdapat di atmosfer dalam tiga bentuk: dalam bentuk uap yang tak kasat mata, dalam bentuk butir cairan dan hablur es. Kedua bentuk yang terakhir merupakan curahan yang kelihatan, yakni hujan, hujan es, dan salju. 

Karangsambung dialiri beberapa sungai utama maupun anak sungai yakni, sungai Luk Ulo dengan anak sungainya Kali Mandala, Kali Muncar, Kali Brengkok, Kali Cacaban, selain itu terdapat juga sumber air panas, sumber air panas Krakal. DAS Luk Ulo mempunyai luasan sebesar 676 Km², curah hujan di daerah hulu mencapai 2500 – 3250 mm/tahun, dan kurang dari 2600 mm/tahun di daerah hilir. Pada musim penghujan di DAS Luk Ulo mempunyai debit yang sangat tinggi dan ketika musim kemarau debit yang terjadi sangat kecil. DAS Luk Ulo ini berada di Jawa Tengah yang merupakan salah satu DAS yang telah mengalami degradasi lingkungan dan eksploitasi sedimen yang mengakibatkan ketidakseimbangan DAS. Pada saat ini kondisi lingkungan hulu DAS Luk Ulo telah mengalami degradasi. Tingkat degradasi tersebut ditandai oleh besarnya fluktuasi debit sungai antara musim hujan dengan kemarau, terjadinya perubahan tata guna lahan, menipisnya permukaan tanah, terbentuknya selokan atau parit alami, perubahan vegetasi, kekeruhan dan pengendapan sedimen di sungai, terjadinya gerakan tanah serta kurang tersedianya sumber daya air pada musim kemarau. Tingginya pengendapan pada Sungai Luk Ulo telah dimanfaatkan melalui aktivitas penambangan pasir dan batu (sirtu), hal tersebut berakibat pada kerusakan lingkungan terutama terjadinya erosi dan gerakan tanah pada tebing sungai.

Perbedaan arus turbid atau turbidit

Arus turbid atau turbidity currents adalah air sarat sedimen yang bergerak menuruni lereng bawah laut (continental slope). Arus ini terbentuk saat pasir dan lumpur di continental shelf dan slope terlepas, kemungkinan besar karena gempa, lalu.. gruduk gruduk.. bergerak turun dan mengerosi dasar laut yang dilewatinya. Hasil endapan arus turbid disebut turbidites. Ciri khasnya, endapan arus turbid berstruktur graded bedding: perlapisan yang butirnya makin besar ke bawah. Kok bisa? Setelah arus turbid mencapai dasar lereng, sedimen-sedimen yang tersuspensi mulai mengendap. Sedimen yang lebih kasar bin berat terendapkan lebih dahulu baru diikuti sedimen yang lebih kecil semacam lanau dan lempung (Susanta).