Kawasan pantai adalah kawasan yang
secara topografi merupakan dataran rendah dan dilihat secara morfologi berupa
dataran pantai. Secara geologi, batuan penyusun dataran umumnya berupa endapan
aluvial yang terdiri dari lempung, pasir dan kerikil hasil dari pengangkutan
dan erosi batuan di bagian hulu sungai. Umumnya batuan di dataran bersifat
kurang kompak, sehingga potensi airtanahnya cukup baik. Akuifer di dataran
pantai yang baik umumnya berupa akuifer tertekan, tetapi akuifer bebas pun
dapat menjadi sumber airtanah yang baik terutama pada daerah-daerah pematang
pantai/gosong pantai. Permasalahan pokok pada kawasan pantai adalah keragaman
sistem akuifer, posisi dan penyebaran penyusupan/intrusi air laut baik secara
alami maupun secara buatan yang diakibatkan adanya pengambilan airtanah untuk
kebutuhan domestik, nelayan, dan industri. Oleh karena itu, kondisi
hidrogeologi di kawasan ini perlu diketahui dengan baik, terutama perbandingan
antara kondisi alami dan kondisi setelah ada pengaruh eksploitasi.
Gambar 1.
Penampang Melintang Pertemuan Airtanah dan Air Laut
Air laut memiliki berat jenis yang
lebih besar dari pada air tawar akibatnya air laut akan mudah mendesak airtanah
semakin masuk. Secara alamiah air laut tidak dapat masuk jauh ke daratan sebab
airtanah memiliki piezometric yang menekan lebih kuat dari pada air
laut, sehingga terbentuklah interface sebagai batas antara airtanah
dengan air laut. Keadaan tersebut merupakan keadaan kesetimbangan antara air
laut dan airtanah.
Gambar 2.
Kondisi Interface yang Alami dan Sudah Mengalami Intrusi
Masuknya air laut ke sistem akuifer
melalui dua proses, yaitu intrusi air laut dan upconning. Intrusi air
laut di daerah pantai merupakan suatu poses penyusupan air asin dari laut ke
dalam airtanah tawar di daratan. Zona pertemuan antara air asin dengan
air tawar disebut interface. Pada kondisi alami, airtanah akan
mengalir secara terus menerus ke laut. Berat jenis air asin sedikit lebih
besar daripada berat jenis air tawar, maka air laut akan mendesak air tawar di
dalam tanah lebih ke hulu. Tetapi karena tinggi tekanan piezometric
airtanah lebih tinggi daripada muka air laut, desakan tersebut dapat
dinetralisir dan aliran air yang terjadi adalah dari daratan kelautan,
sehingga terjadi keseimbangan antara air laut dan airtanah, sehingga tidak
terjadi intrusi air laut. Intrusi air laut terjadi bila keseimbangan
terganggu. Aktivitas yang menyebabkan intrusi air laut diantaranya pemompaan
yang berlebihan, karakteristik pantai dan batuan penyusun, kekuatan airtanah ke
laut, serta fluktuasi airtanah di daerah pantai. Proses intrusi makin panjang
bisa dilakukan pengambilan airtanah dalam jumlah berlebihan. Bila intrusi sudah
masuk pada sumur, maka sumur akan menjadi asing sehingga tidak dapat lagi dipakai
untuk keperluan sehari-hari.
Menurut konsep Ghyben – Herzberg, air asin dijumpai
pada kedalaman 40 kali tinggi muka airtanah di atas muka air laut.
Fenomena ini disebabkan akibat perbedaan berat jenis antara air laut (1,025
g/cm3) dan berat jenis air tawar (1,000 g/cm3).
sehingga
didapat nilai z = 40 hf
keterangan:
hf = elevasi
muka airtanah di atas muka air laut (m)
z =
kedalaman interface di bawah muka air laut (m)
ρs = berat
jenis air laut (g/cm3)
ρf = berat
jenis air tawar (g/cm3)
Upconning adalah proses kenaikan interface
secara lokal akibat adanya pemompaan pada sumur yang terletak sedikit di atas interface.
Pada saat pemompaan dimulai, interface dalam keadaan horisontal.
Makin lama interface makin naik hingga mencapai sumur. Bila pemompaan
dihentikan sebelum interface mencapai sumur, air laut akan cenderung
tetap berada di posisi tersebut daripada kembali ke keadaan semula.
Intrusi air laut dapat dikenali
dengan melihat komposisi kimia airtanah. Perubahan ini terjadi dengan
cara
- Reaksi
kimia antara air laut dengan mineral-mineral akuifer.
- Reduksi
sulfat dan bertambah besarnya konsentrasi karbon atau asam lemah lain.
- Terjadi
pelarutan dan pengendapan.
Revelle menggunakan nilai rasio
antara klorida dan bikarbonat untuk mengevaluasi adanya intrusi air laut.
Penggunaan klorida dikarenakan klorida merupakan ion dominan pada air laut dan
bikarbonat merupakan ion dominan pada air tawar.
Semakin tinggi nilai rasio, berarti pengaruh intrusi
air laut makin besar, sedangkan bila nilai rasio rendah maka pengaruh intrusi
air laut kecil.
Di tahun 1960 an, investigasi
intrusi air laut di lakukan dengan analisis kimia dengan mengambil sample
airtanah dan menyelidiki pola alirannya berdasarkan piezometric level.
Saat ini metode geofisika lebih penting dan akurat digunakan untuk investigasi
intrusi air laut. Perolehan data lebih cepat dengan teknik drilling.
Konduktivitas dan temperatur air
dapat digunakan untuk estimasi intrusi air laut. Zat cair memiliki
kemampuan untuk mengalirkan arus listrik oleh gerakan ion. Gerakan ion
dapat diukur melalui konduktivitas. Konduktivitas sangat bergantung pada
temperatur. Pengukuran terhadap kedua variabel tersebut merupaka faktor
penting untuk mendeteksi perilaku zona transisi dan interface antara air
asin dan air tawar. Menggunakan Solinst Model 101 Water Level dengan
penyelidikan P4, C4 Conductivity Sleeve dan T4 Temperature Sleeve,
salinitas dapat diestimasi melalui pembacaan konduktivitas dan temperatur pada
kedalaman yang sama. Sebagai contoh, pembacaan konduktivitas 25,000 µS/cm
dan temperatur 20°C, estimasi salinitas sebesar 17 ppt. Melalui metode
ini investigasi salinitas dapat digunakan untuk melacak fluktuasi interface
antara muka air asin dan muka air tawar.
Saat ini terdapat beberapa metode
dalam penyelidikan intrusi air laut, diantaranya well logging, dating,
isotope techniques and chemical analysis of groundwater samples; classification
of groundwater samples; classification of groundwater; research into the
interaction between aquifer matrix and groundwater; and verticle conductivity
and temperatureprofiling.
Terdapat
beberapa cara untuk mengendalikan intrusi laut, diantaranya;
1. Mengubah
Pola Pemompaan
Memindah lokasi pemompaan dari pantai ke arah hulu
akan menambah kemiringan landaian hidrolika ke arah laut, sehingga tekanan
airtanah akan bertambah besar.
Gambar 3.
Mengubah Pola Pemompaan
2. Pengisian
Airtanah Buatan
Muka airtanah dinaikkan dengan melakukan pengisian
airtanah buatan. Untuk akuifer bebas dapat dilakukan dengan menyebarkan
air dipermukaan tanah, sedangkan pada akuifer tertekan dapat dilakukan pada
sumur pengisian yang menembus akuifer tersebut.
Gambar 4.
Pengisian Airtanah Buatan
3. Extraction
Barrier
Ekstraction barrier dapat dibuat dengan melakukan
pemompaan air asin secara terus menerus pada sumur yang terletak di dekat garis
pantai. Pemompaan ini akan menyebabkan terjadinya cekungan air asin serta
air tawar akan mengalir ke cekungan tersebut. Akibatnya terjadi baji air
laut ke daratan.
Gambar 5.
Extraction Barrier
4. Injection
Barrier
Injection barrier dapat dibuat dengan melakukan
pengisian air tawar pada sumur yang terletak di dekat garis pantai.
Pengisian air akan menaikkan muka air tanah di sumur tersebut, akan berfungsi
sebagai penghalang masuknya air laut ke daratan.
Gambar 6.
Injection Barrier
5. Subsurface
Barrier
Penghalang di bawah tanah sebagai pembatas antara air
asin dan air tawar dapat dibuat semacam dam dari lempung, beton, bentonit
maupun aspal.
Gambar 7.
Subsurface Barrier
Intrusi air
laut dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu :
- Aktivitas
manusia
- Faktor
batuan
- Karakteristik
pantai
- Fluktuasi
airtanah di daerah pantai
Aktivitas manusia terhadap lahan
maupun sumberdaya air tanpa mempertimbangkan kelestarian alam tentunya dapat
menimbulkan banyak dampak lingkungan. Bentuk aktivitas manusia yang berdampak
pada sumberdaya air terutama intrusi air laut adalah pemompaan air tanah (pumping
well) yang berlebihan dan keberadaannya dekat dengan pantai.
Batuan penyusun akuifer pada suatu
tempat berbeda dengan tempat yang lain, apabila batuan penyusun berupa pasir
akan menyebabkan air laut lebih mudah masuk ke dalam airtanah. Kondisi ini
diimbangai dengan kemudahan pengendalian intrusi air laut dengan banyak metode.
Sifat yang sulit untuk melepas air adalah lempung sehingga intrusi air
laut yang telah terjadi akan sulit untuk dikendalikan atau diatasi.
Pantai berbatu memiliki pori-pori
antar batuan yang lebih besar dan bervariatif sehingga mempermudah air laut
masuk ke dalam airtanah. Pengendalian air laut membutuhkan biaya yang besar
sebab beberapa metode sulit dilakukan pada pantai berbatu. Metode yang mungkin
dilakukan hanya Injection Well pada pesisir yang letaknya agak jauh dari
pantai, dan tentunya materialnya berupa pasiran.
Pantai bergisik/berpasir memiliki
tekstur pasir yang sifatnya lebih porus. Pengendalian intrusi air laut lebih
mudah dilakukan sebab segala metode pengendalian memungkinkan untuk dilakukan.
Pantai berterumbu karang/mangrove
akan sulit mengalami intrusi air laut sebab mangrove dapat mengurangi intrusi
air laut. Kawasan pantai memiliki fungsi sebagai sistem penyangga kehidupan.
Kawasan pantai sebagai daerah pengontrol siklus air dan proses intrusi air
laut, memiliki vegetasi yang keberadaannya akan menjaga ketersediaan cadangan
air permukaan yang mampu menghambat terjadinya intrusi air laut ke arah
daratan. Kerapatan jenis vegetasi di sempadan pantai dapat mengontrol
pergerakan material pasir akibat pergerakan arus setiap musimnya. Kerapatan
jenis vegetasi dapat menghambat kecepatan dan memecah tekanan terpaan angin
yang menuju ke pemukiman penduduk.
Apabila fluktuasi airtanah tinggi
maka kemungkinan intrusi air laut lebih mudah terjadi pada kondisi airtanah berkurang.
Rongga yang terbentuk akibat airtanah rendah maka air laut akan mudah untuk
menekan airtanah dan mengisi cekungan/rongga airtanah. Apabila fluktuasinya
tetap maka secara alami akan membentuk interface yang keberadaannya
tetap.
Intrusi air laut merupakan bentuk
degradasi sumberdaya air terutama oleh aktivitas manusia pada kawasan pantai.
Hal ini perlu diperhatikan sehingga segala bentuk aktivitas manusia pada daerah
tersebut perlu dibatasi dan dikendalikan sebagai wujud kepedulian terhadap
lingkungan.
Sumber:
Purnama, S. 2000. Bahan Ajar
Geohidrologi. Yogyakarta: Fakultas Geografi, UGM.
Redwood, Jason. – . Pump / Recharge
Rate Affect Saltwater Intrusion. Groundwater Management, Monitoring and
Conservation Keep Intrusion Undercontrol, diakses dari
INTRUISI AIR LAUT
Title :
INTRUISI AIR LAUT
Description : Kawasan pantai adalah kawasan yang secara topografi merupakan dataran rendah dan dilihat secara morfologi berupa dataran pantai. Secara ge...
Rating :
5