ANALISIS KETERSEDIAAN AIR DI KAWASAN KARST (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta) ASTRIANTI FAUZI SALIM

Transkripsi

1 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR DI KAWASAN KARST (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta) ASTRIANTI FAUZI SALIM DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Ketersediaan Air di Kawasan Karst (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta) adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing tugas akhir dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2016 Astrianti Fauzi Salim NIM G

4

5 ABSTRAK ASTRIANTI FAUZI SALIM. Analisis Ketersediaan Air di Kawasan Karst (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta). Dibimbing oleh HIDAYAT PAWITAN. Gunungkidul merupakan salah satu kabupaten dengan wilayah yang didominasi oleh bentang alam karst meliputi 60% dari luas total wilayahnya. Secara biologi, vegetasi yang hidup di kawasan karst merupakan tumbuhan yang mampu beradaptasi pada kondisi kering dan lapisan tanah yang tipis seperti pakupakuan, anggrek, dan beringin. Secara geologi, karst Gunungkidul tersusun atas beragamnya formasi batuan yang terdiri dari Formasi Semilir, Oyo, Wonosari, dan Kepek. Secara fisik, kenampakan permukaan berupa bukit-bukit kerucut, telaga, lembah-lembah tertutup, dan mata air permanen serta kenampakan di bawah permukaan berupa speleothem dan aliran sungai bawah permukaan dengan kedalaman sampai 120 meter atau lebih. Kawasan karst memiliki sistem tatanan hidrologi yang unik. Keunikan ini terjadi akibat berkembangnya porositas sekunder dari batuan yang mudah terlarut oleh air. Air di kawasan karst banyak tersimpan di bawah permukaan dan hanya sedikit yang dapat dimanfaatkan secara langsung. Jumlah ketersediaan air di kawasan karst dapat dihitung sebagai surplus air yang diperoleh dari neraca air lahan dengan Metode Thornthwaite-Mather. Ketersediaan air secara klimatologis di kawasan karst Gunungkidul terhitung sebesar 7.28 x 10 8 m 3 /tahun, sedangkan kebutuhan air mencapai 0.27 x 10 8 m 3 /tahun untuk penggunaan domestik sebesar 0.83 x 10 7 m 3 /tahun serta pertanian pada lahan padi dan palawija sebesar 1.88 x 10 7 m 3 /tahun. Perbandingan antara kebutuhan dan ketersediaan air di kawasan karst mengidentifikasikan bahwa kawasan ini berada pada kondisi yang belum kritis. Diperlukan adanya pengelolaan kawasan karst yang tepat agar tercapai keberlanjutan. Analisis mengenai ketersediaan air di kawasan karst Gunungkidul dapat dijadikan sebagai acuan dalam pembuatan kebijakan konservasi sumber daya air kawasan untuk saat ini maupun di saat yang akan datang. Diawali dengan penempatan ijin usaha penambangan yang sesuai dan penanaman vegetasi untuk mempertahankan lapisan tanah yang tipis di permukaan, serta mewujudkan kearifan lokal berprinsip selaras alam seperti pengadaan aturan mengenai sanksi sosial bagi para perusak dan ketentuan mengenai pemanfaatan kawasan terutama bagi para perusahaan yang melakukan galian untuk kegiatan penambangan. Kata kunci : Biogeofisik, Karst Gunungkidul, Keberlanjutan, Ketersediaan air, Neraca air

6 ABSTRACT ASTRIANTI FAUZI SALIM. Analysis of Water Availability in Karst Area (Case Study: District of Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta). Supervised by HIDAYAT PAWITAN. Gunungkidul is one of area that covered by karst landform up to 60% of the total area. Karst consists of vegetations that have ability to adapted in dry condition and thin soil layer, such as ferns, orchids, and banyan trees. Karst Gunungkidul was composed by lithologic unit that consists of various formation of rocks, such as Semilir, Oyo, Wonosari, and Kepek Formation. In surface there are conical hills, closed depressions, lakes, and permanent springs. In subsurface, there are speleothems and subsurface rivers with 120 meters depth or more. Karst area has the unique hydrological system arrangement. This system occured because of the expansion of soluble rock s secondary porosity. There are more water in subsurface storage but less in surface. The amount of water availability can be calculated as water surplus by Thornthwaite-Mather Method. Water availability in karst Gunungkidul is 7.28 x 10 8 m 3 /year, while water demand reached 0.27 x 10 8 m 3 /year, 0.83 x 10 7 m 3 /year for domectic use and 1.88 x 10 7 m 3 /year for agricultural use. Water availability and water demand in karst Gunungkidul has a great comparison. Based on the classification, this area is on uncritical condition. Karst area managements are required to achieve sustainability. Beginning with placement of mining activities license, plant vegetation, and apply local wisdom based on natural harmony principles such as rules of social punishment for destroyer and provisions of area utilization. Keywords : Biogeophysics, Karst Gunungkidul, Sustainability, Water availability, Water balance

7 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR DI KAWASAN KARST (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta) ASTRIANTI FAUZI SALIM Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Program Sarjana Meteorologi Terapan DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016

8

9

10

11 PRAKATA Puji dan syukur kehadirat Allah subhanahu wa ta ala atas rahmat dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Analisis Ketersediaan Air di Kawasan Karst (Studi Kasus: Kabupaten Gunungkidul Daerah Istimewa Yogyakarta) sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penulis berterima kasih kepada pihak-pihak yang telah berperan besar dalam penyelesaian penelitian ini, yaitu Bapak Hidayat Pawitan selaku pembimbing skripsi, Apa, Mamah, adik, dan keluarga besar atas segala do a dan dukungan yang tak pernah henti, Ibu Tania June selaku Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB, seluruh dosen, dan staff Tata Usaha Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB, Keluarga besar PPLH IPB, BKSDA DIY, Dinas PUP-ESDM DIY, dan BMKG DIY, Chikita, Ummu, Debby, Nuri, Orita, Sekar, Zi, Cindy, dan GFM49, GFM50, GFM48, Keluarga besar BCA dan Bakti BCA IPB, Pamatjik, serta semua pihak yang telah membantu dan tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. Tidak ada suatu hal yang sempurna di dunia, begitu pula penulisan tugas akhir ini. Atas segala kekurangan yang ada, penulis menerima masukan dan saran yang membangun dalam bentuk apa pun. Penulis berharap semoga penelitian ini bermanfaat. Bogor, Agustus 2016 Astrianti Fauzi Salim

12

13 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL ix DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR LAMPIRAN ix PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 1 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 Ruang Lingkup Penelitian 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 Karst 2 Neraca Air di Kawasan Karst 4 Ketersediaan Air 5 Kearifan Lokal 5 Gunungkidul 6 METODE 7 Bahan 7 Alat 7 Prosedur Analisis Data 7 HASIL DAN PEMBAHASAN 12 Kawasan Karst Gunungkidul 12 Kondisi Biogeofisik Karst Gunungkidul 12 Neraca Air di Kawasan Karst Gunungkidul 15 Ketersediaan Air di Kawasan Karst Gunungkidul 19 Keberlanjutan Kawasan Karst Gunungkidul 21 SIMPULAN DAN SARAN 23 Simpulan 23 Saran 23 DAFTAR PUSTAKA 24 LAMPIRAN 26 RIWAYAT HIDUP 29

14 DAFTAR TABEL 1 Komponen neraca air 4 2 Klasifikasi indeks penggunaan air 10 3 Karakteristik formasi batuan pada zona pegunungan selatan 13 Kabupaten Gunungkidul 4 Neraca air lahan di kawasan karst Gunungkidul 18 5 Besaran kebutuhan air untuk penggunaan domestik dan 19 pertanian 6 Penentuan nilai indeks penggunaan air di kawasan karst 20 Gunungkidul DAFTAR GAMBAR 1 Bentuk poligon dalam penentuan curah hujan wilayah menggunakan Metode Poligon Thiessen 8 2 Diagram alir tahapan yang dilakukan selama penelitian 11 3 Peta kawasan bentang alam karst Gunungkidul 12 4 Kenampakan morfologi perbukitan karst di Kecamatan 14 Playen 5 Rerata curah hujan bulanan yang terjadi di Nglipar, Playen, 16 Panggang, dan Paliyan periode Kondisi surplus dan defisit pada neraca air lahan karst 17 Gunungkidul periode Korelasi kelengasan tanah dan evapotranspirasi potensial di 19 kawasan Karst Gunungkidul 8 Perbandingan antara ketersediaan air dan kebutuhan air 20 kawasan karst Gunungkidul pada tahun 2014 DAFTAR LAMPIRAN 1 Luasan poligon yang mewakili stasiun Nglipar, Playen, 27 Panggang, dan Paliyan Kabupaten Gunungkidul 2 Rataan klimatologi curah hujan bulanan stasiun Nglipar, 27 Playen, Panggang, dan Paliyan periode Hasil perhitungan curah hujan wilayah Kabupaten 27 Gunungkidul dengan menggunakan Metode Poligon Thiessen 4 Data suhu udara bulanan ( 0 C) Stasiun Geofisika Daerah 28 Istimewa Yogyakarta periode Tekstur tanah Kabupaten Gunungkidul tahun Kebutuhan air pertanian tahun Kebutuhan air domestik tahun

15 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Air sangat vital keberadaannya di dalam kehidupan. Jumlah air yang tersedia hanya sekitar 2.5% dari total volume air yang ada di bumi. Persentase air tersebut terdistribusi dalam bentuk gletser sebesar 68.6%, airbumi sebesar 30.1%, dan air permukaan sebesar 1.3% (Shiklomanov dan Rodda 2003). Air permukaan yang hanya sedikit jumlahnya tidak menyebar secara merata. Akibatnya terjadi kelangkaan air di beberapa kawasan. Salah satu kawasan yang mengalami hal tersebut adalah kawasan karst. Kawasan karst memiliki sistem tatanan hidrologi yang unik. Keunikan hidrologi ini terjadi akibat berkembangnya porositas sekunder dari batuan yang mudah terlarut oleh air (Ford dan Williams 1992a). Karst sebenarnya memiliki potensi simpanan air yang besar. Simpanan air tersebut berupa aliran dalam bentuk sistem jaringan sungai bawah permukaan (Ravbar dan Goldscheider 2009). Air bawah permukaan mengalir menuju laut bebas tanpa dimanfaatkan lebih dahulu oleh masyarakat setempat. Pemanfaatan air di kawasan karst menjadi belum optimal. Selain itu, bentuk lahan yang nampak berbukit, berbatu, dan gersang menjadikan wilayah ini dikenal sebagai wilayah yang tandus dan kering. Meskipun berada di negara tropis dengan banyak hari hujan seperti Indonesia, kawasan karst tetap mengalami kekurangan air karena kondisi geomorfologinya. Gunungkidul merupakan salah satu wilayah yang didominasi oleh bentang alam karst. Pemanfaatan air yang belum optimal menjadi salah satu permasalahan yang dihadapi wilayah ini. Air dekat permukaan belum cukup dalam memenuhi kebutuhan seperti untuk minum dan irigasi saat musim kemarau. Akibatnya, Gunungkidul disebut sebagai wilayah yang memiliki standar hidup penduduk yang rendah. Ditambah dengan adanya penambangan batugamping, lahan karst akan rusak dan fungsinya dalam menyimpan air pun akan hilang (Yunianto 2009). Oleh karena itu, kajian mengenai ketersediaan air di wilayah karst penting dilakukan secara bertahap, misalnya dengan menggunakan analisis kuantitatif neraca air lahan, sehingga hasil kajiannya dapat digunakan untuk mengetahui potensi ketersediaan air serta merekomendasikan upaya pengelolaan sumber daya air kawasan karst secara berkelanjutan. Perumusan Masalah Kondisi biogeofisik kawasan karst Gunungkidul belum begitu diketahui oleh masyarakat luas, sebagian besar masyarakat telah mengenal kawasan karst identik dengan kekeringan. Jumlah air yang tersedia di kawasan ini telah beberapa kali dihitung dengan menggunakan metode atau pun pendekatan lain. Namun penelitian ini mencoba melihat dari segi neraca air lahan yang dihitung menggunakan Metode Thornthwaite-Mather. Nilai surplus yang diperoleh dalam neraca air digunakan sebagai nilai input dalam menentukan besarnya ketersediaan air di kawasan karst. Pengelolaan kawasan yang tepat perlu dilakukan agar sumber daya air kawasan maupun kawasan itu sendiri tetap berkelanjutan tidak hanya saat ini, namun juga di saat yang akan datang.

16 2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah memerikan kondisi biogeofisik dan menduga ketersediaan air di kawasan karst Gunungkidul serta merekomendasikan upaya pengelolaan kawasan sehingga dapat diperoleh pemanfaatan kawasan karst dan sumber daya air yang berkelanjutan. Manfaat Penelitian Kondisi biogeofisik yang digambarkan dapat digunakan sebagai informasi dan memperkaya pengetahuan. Jumlah air yang diperoleh dapat digunakan sebagai informasi untuk mengoptimalkan penggunaan air terutama di musim kemarau yang umumnya mengalami defisit dan rekomendasi upaya pengelolaan kawasan dapat digunakan sebagai acuan dalam melakukan upaya konservasi maupun sebagai acuan dalam perencanaan pembangunan yang didasarkan pada kearifan lokal. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini meliputi analisis ketersediaan air di kawasan karst Gunungkidul. Ketersediaan air diduga dengan neraca air lahan Metode Thornthwaite-Mather. Penelitian dibatasi dengan tidak menitikberatkan pada kondisi geologi yang detail, namun hanya sebatas formasi batuan dan litologi penyusun kawasan. Ketersediaan air di kawasan karst Gunungkidul didasarkan pada air yang berasal dari curah hujan tanpa menghitung debit aliran sungai bawah permukaan. Hal ini dilakukan karena tidak tersedianya data debit air sungai bawah permukaan secara time series. Ketersediaan air yang diperoleh akan dikaitkan dengan upaya pemanfaatan air secara optimal dan rekomendasi pengelolaan kawasan berbasis kearifan lokal. TINJAUAN PUSTAKA Karst Karst berasal dari istilah dalam bahasa Jerman yang diturunkan dari bahasa Slovenia kras yang berarti lahan berbatu yang gersang. Di negara asalnya, istilah ini tidak berkaitan dengan batugamping dan proses pelarutan, namun saat ini istilah kras telah diadopsi untuk istilah bentuk lahan hasil proses pelarutan. Karst merupakan topografi unik yang muncul akibat adanya aliran air pada bebatuan karbonat. Topografi karst terbentuk akibat proses pelarutan kalsium karbonat dari batugamping oleh air permukaan. Ford dan Williams (1992b) mendefinisikan istilah karst sebagai medan dengan karakteristik hidrologi dan bentuk lahan yang diakibatkan oleh kombinasi dari batuan yang mudah larut (soluble rock). Selain itu, karst mempunyai porositas sekunder yang berkembang baik. Sebagai akibatnya, kawasan karst

17 memiliki sungai permukaan yang minim namun banyak berkembang jalur-jalur sungai bawah permukaan atau sungai bawah tanah. Haryono et al. (2009) menyebutkan bahwa kawasan karst setidaknya memiliki ciri-ciri. Ciri-ciri tersebut meliputi terdapatnya cekungan atau lembah kering dalam berbagai ukuran dan bentuk, langkanya atau tidak terdapatnya drainase atau sungai permukaan, dan terdapatnya gua dari sistem drainase bawah tanah. Samodra (2007) menyatakan dalam konteks yang lebih luas bahwa, kawasan karst merupakan perpaduan antara unsur-unsur morfologi, kehidupan, energi, air, gas, tanah, dan batuan yang membentuk satu kesatuan yang utuh. Proses yang dominan terjadi di kawasan karst adalah proses geologi. Proses tersebut berlangsung selama ribuan tahun. Proses-proses ini menghasilkan permukaan-permukaan mulai dari lubang-lubang vertikal, sungai-sungai dan mata air bawah tanah, hingga gua dan sistem drainase bawah tanah yang kompleks (BPLHD Jawa Barat 2009). Ketetapan mengenai kawasan bentang alam karst diatur dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 17 tahun Menurut peraturan tersebut, kawasan bentang alam karst ialah... karst yang memiliki bentuk eksokarst dan endokarst tertentu yang mempunyai kriteria sebagai berikut : a. mempunyai fungsi ilmiah sebagai obyek penelitian dan penyelidikan bagi pengembangan ilmu pengetahuan; b. memiliki fungsi sebagai daerah imbuhan air tanah yang mampu menjadi media meresapkan air permukaan ke dalam tanah; c. memiliki fungsi sebagai media penyimpanan air tanah secara tetap (permanen) dalam bentuk akuifer yang keberadaannya mencukupi fungsi hidrologi; d. memiliki Mata Air Permanen; dan e. memiliki gua yang membentuk sungai atau jaringan sungai bawah tanah. Bentuk eksokarst yang dimaksud antara lain sebagai berikut ; a. Mata Air Permanen; b. Bukit Karst; c. Dolina; d. Uvala; e. Polje; dan / atau f. Telaga. Bentuk endokarst yang dimaksud antara lain sebagai berikut ; a. Sungai Bawah Tanah; dan / atau b. Speleothem... Sedangkan untuk kawasan yang tidak memenuhi kriteria bentuk endokarst dan eksokarst disebut sebagai kawasan batugamping. Istilah-istilah yang telah disebutkan sebagai bentuk eksokarst dan endokarst memiliki pengertian-pengertian yang telah disebutkan dalam peraturan di atas. Mata air permanen didefinisikan sebagai mata air yang selalu mengalir sepanjang tahun. Bukit karst didefinisikan sebagai bukit dengan bentuk kerucut (conical), membulat (sinusoida), menara (tower), meja (table) atau bentukan lainnya. Dolina didefinisikan sebagai lekukan tertutup di permukaan akibat proses 3

18 4 pelarutan dan peruntuhan dengan ukuran yang bervariasi berdiameter antara meter dan kedalaman antara meter. Uvala merupakan gabungan dari dua atau lebih dolina. Polje merupakan gabungan dari dua atau lebih uvala. Telaga merupakan uvala atau polje yang tergenang air. Sungai bawah tanah adalah sungai yang mengalir di bawah permukaaan tanah, dan speleothem adalah ornamen gua seperti stalagtit, stalagmit, pilar, dan flowstone yang merupakan bentukan hasil proses pelarutan kalsium karbonat. Karst yang terbentuk terutama bentukan endokarst merupakan serangkaian dari peristiwa karstifikasi yang berlangsung dalam periode yang cukup panjang. Karstifikasi merupakan proses pelarutan batuan dalam pembentukan bentuk lahan karst. Karstifikasi dipengaruhi oleh dua kelompok faktor, yaitu faktor pengontrol dan faktor pendorong. Faktor pengontrol merupakan faktor yang menentukan berlangsung atau tidaknya proses karstifikasi. Faktor pengontrol tersebut meliputi batuan yang mudah larut, kompak, tebal, dan mempunyai banyak rekahan, serta batuan terekspos pada ketinggian yang memungkinkan adanya perkembangan sirkulasi air secara vertikal. Sedangkan faktor pendorong adalah faktor yang menentukan kecepatan dan kesempurnaan proses karstifikasi. Faktor pendorong ini meliputi suhu dan penutupan hutan (Haryono dan Adji 2004). Neraca Air di Kawasan Karst Neraca air merupakan neraca masukan dan keluaran air di suatu tempat pada periode tertentu. Neraca air digunakan untuk mengetahui jumlah air di tempat tersebut. Jumlah air tersebut dapat menggambarkan kondisi kelebihan (surplus) atau pun kekurangan (defisit). Kondisi air yang surplus maupun defisit ini dapat digunakan untuk mengantisipasi bencana yang mungkin terjadi, serta sebagai peringatan untuk mendayagunakan air sebaik-baiknya (Purnama et al. 2012a). Menurut Arsyad (2006), secara sederhana neraca air terdiri dari komponen-komponen di dalam Tabel 1. (Air yang diterima) (Air yang hilang) = (Air yang disimpan) Tabel 1 Komponen neraca air Air yang diterima Air yang hilang Air yang tersimpan Presipitasi Aliran permukaan Simpanan intersepsi (hujan, salju, hujan es) Perkolasi Perubahan kandungan Kondensasi Evaporasi air tanah (embun pada tumbuhan) Transpirasi Simpanan permukaan Adsorpsi Evapotranspirasi (simpanan depresi) Terdapat banyak model neraca air. Diantaranya yang umum digunakan adalah model neraca air umum, model neraca air lahan, dan model neraca air pertanaman. Model neraca air yang digunakan pada penelitian ini adalah model neraca air lahan yang menghitung unsur gabungan dari data klimatologis dengan data tanah, terutama data kadar air tanah pada kapasitas lapang, titik layu permanen, dan air tersedia. Kapasitas lapang adalah keadaan yang menunjukkan jumlah air terbanyak dan dapat ditahan oleh tanah terhadap gaya gravitasi. Jumlah air yang ditahan oleh tanah ini, semakin lama akan semakin berkurang akibat air yang terus-menerus diserap oleh tanaman ataupun menguap kembali sebagai evaporasi. Titik layu

19 permanen menunjukkan kondisi akar-akar tanaman tidak lagi mampu menyerap air tanah. Titik layu permanen ini mewakili kelembaban tanah pada saat kekuatan pegang air dari partikel tanah sebanding dengan daya maksimum penyerapan air oleh akar tanaman. Pada kondisi ini air tidak tersedia bagi tanaman. Air tersedia menunjukkan kondisi air cukup untuk digunakan oleh tanaman. Kondisi ini berada di antara kondisi air pada kapasitas lapang dan titik layu permanen (Purnama et al. 2012b). Neraca air di kawasan karst memperhitungkan curah hujan, run off, evapotranspirasi, aliran masuk dari DAS atau airbumi dari akuifer yang lebih dalam, dan aliran keluar menuju DAS (Markova 1983). Ketersediaan data yang terbatas terutama untuk aliran bawah permukaan di kawasan karst menjadi hambatan bagi penulis. Sehingga secara umum, penulis hanya memperhitungkan curah hujan sebagai masukan air dalam menentukan defisit dan surplus air. 5 Ketersediaan Air Ketersediaan air pada dasarnya berasal dari curah hujan. Air tersebut ada yang langsung maupun tidak langsung dialirkan ke laut. Air yang langsung dialirkan ke laut disebut sebagai aliran tidak mantap. Aliran ini tidak dapat dimanfaatkan sepanjang tahun. Sedangkan air yang tidak langsung dialirkan ke laut disebut dengan aliran mantap. Aliran ini dapat menjadi ketersediaan air sepanjang tahun (Sari et al. 2011). Potensi air yang tersedia ini dapat berupa sumber daya air permukaan maupun air tanah. Ketersediaan air di suatu wilayah bergantung pada curah hujan dan faktorfaktor fisik wilayah, seperti kondisi geomorfologi wilayah maupun tekstur dan jenis tanah. Geomorfologi karst yang unik, memiliki porositas tinggi, dan mudah larut oleh air mengakibatkan ketersediaan air di dekat permukaan sedikit jumlahnya (Ford dan William 1992c). Sedangkan untuk kondisi tanah berpengaruh pada kapasitas simpanan air tanah. Tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas simpanan air tanah yang lebih besar dibandingkan dengan tanah bertekstur kasar. Kearifan Lokal Kearifan lokal (local wisdom) merupakan gagasan setempat yang secara konsisten diikuti oleh masyarakatnya (Sartini 2004). Kearifan lokal ini dijadikan sebagai acuan dalam berperilaku dan telah dipraktikkan secara turun-temurun (Permana et al. 2011). Nilai-nilai agama, adat istiadat, petuah nenek moyang atau budaya setempat yang dianut, dipahami, dan diaplikasikan oleh masyarakat lokal dalam berinteraksi dengan lingkungannya dan ditransformasikan dalam bentuk sistem nilai dan norma adat merupakan sumber-sumber dari kearifan lokal (Zulkarnain dan Febriamansyah 2008).

20 6 Gunungkidul Kabupaten Gunungkidul adalah salah satu kabupaten yang ada di Daerah Istimewa Yogyakarta. Kabupaten Gunungkidul terbagi menjadi 18 kecamatan dan 144 desa. Batasan wilayah Kabupaten Gunungkidul sebelah barat adalah Kabupaten Bantul dan Sleman, sebelah utara Kabupaten Klaten dan Sukoharjo, sebelah timur Kabupaten Wonogiri, serta sebelah selatan Samudera Hindia (Pemkab Gunungkidul 2015a). Menurut Pemkab Gunungkidul (2015b), berdasarkan kondisi topografinya, Kabupaten Gunungkidul terbagi menjadi tiga zona pengembangan, yaitu: 1. Zona Utara disebut wilayah Batur Agung dengan ketingggian meter di atas permukaan laut. Keadaan berbukit-berbukit dengan kedalaman sumber air tanah 6-12 meter dari permukaan tanah. Wilayah ini meliputi Kecamatan Patuk, Gedangsari, Nglipar, Ngawen, Semin, dan Ponjong bagian utara; 2. Zona Tengah disebut wilayah pengembangan Ledok Wonosari, dengan ketinggian meter di atas permukaan laut. Tanah didominasi oleh asosiasi dengan bahan induk batu kapur. Dengan kondisi demikian, meskipun dalam musim kemarau panjang, partikel-partikel air masih mampu bertahan. Terdapat sungai di atas tanah, tetapi di musim kemarau sungai tersebut kering. Kedalaman air tanah berkisar antara meter di bawah permukaan tanah. Wilayah ini meliputi Kecamatan Playen, Wonosari, Karangmojo, Ponjong bagian tengah, dan Semanu bagian utara; 3. Zona Selatan disebut wilayah pengembangan Gunungsewu (Duizon gebergton atau Zuider gebergton) dengan ketinggian meter di atas permukaan laut. Batuan dasar pembentuknya adalah batu kapur dengan ciri khas bukit-bukit kerucut (conical limestone) dan merupakan kawasan karst. Pada wilayah ini banyak dijumpai sungai bawah permukaan. Wilayah ini meliputi Kecamatan Saptosari, Paliyan, Girisubo, Tanjungsari, Tepus, Rongkop, Purwosari, Panggang, Ponjong bagian selatan, dan Semanu bagian selatan. Kabupaten Gunungkidul termasuk ke dalam daerah beriklim tropis. Pada wilayah yang didominasi oleh kawasan karst terutama di zona selatan, kondisi lahan umumnya kurang subur untuk pertanian. Secara umum, curah hujan ratarata sebesar 1954 mm/tahun pada tahun Curah hujan paling tinggi terjadi di zona utara dibandingkan dengan zona tengah maupun selatan. Suhu udara harian rata-rata sebesar 27.7 C dengan suhu minimum sebesar 23.2 C dan maksimum mencapai 32.4 C. Kelembaban nisbi berkisar antara 80-85% (Pemkab Gunungkidul 2015c).

21 7 METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan pada bulan Januari hingga April 2016 di Laboratorium Hidrometeorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Bahan Bahan yang digunakan untuk menunjang penelitian sebagai berikut. 1. Laporan Kajian Potensi Biodiversitas Karst Gunungsewu di Kabupaten Gunungkidul, Daerah Istimewa Yogyakarta dari Balai Konservasi Sumber Daya Alam Daerah Istimewa Yogyakarta; 2. Laporan Rencana Penyusunan Zona Tata Guna Air Bawah Tanah di Kabupaten Gunungkidul Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta dari Dinas Pekerjaan Umum, Perumahan, Energi, dan Sumber Daya Mineral Daerah Istimewa Yogyakarta; 3. Data suhu udara bulanan Kabupaten Gunungkidul Tahun dari BMKG Stasiun Klimatologi Klas I Yogyakarta; 4. Data curah hujan bulanan Kabupaten Gunungkidul 4 stasiun (Nglipar, Playen, Panggang, Playen) Tahun dari BMKG Stasiun Klimatologi Klas I Yogyakarta; 5. Data tekstur dan jenis tanah Kabupaten Gunungkidul dari Balai Besar Sumber Daya Lahan Pertanian; 6. Data jumlah penduduk dan luas lahan pertanian Kabupaten Gunungkidul Tahun 2014 dari Badan Pusat Statistik. Alat Alat yang digunakan dalam penelitian yaitu seperangkat personal komputer/laptop dengan software Microsoft Excel 2010, Microsoft Word 2010, ArcMap 10.1, Paint, seperangkat alat tulis, dan kalkulator. Tahap Pengumpulan Data Prosedur Analisis Data Data yang diperlukan dalam kegiatan penelitian ini terdiri atas data sekunder yang diperoleh melalui survei instansional. Selain itu, dalam tahap ini menekankan pada pengumpulan laporan kajian mengenai kondisi kawasan karst, biodiversitas hingga ketersediaan air di Kabupaten Gunungkidul.

22 8 Tahap Survei Lapangan Dilakukan kunjungan ke suatu kecamatan di Kabupaten Gunungkidul, yaitu Ponjong. Kunjungan dilakukan pada tanggal 8 Februari Selama kunjungan tersebut, penulis melihat sendiri kondisi penambangan batugamping oleh salah satu industri yang cukup besar dan mengamati kondisi vegetasi serta kenampakan fisik dari beberapa bukit karst di kawasan tersebut. Tahap Pengolahan Data Penentuaan Curah Hujan Wilayah Data curah hujan yang digunakan merupakan data curah hujan yang diamati pada pos pengamatan hujan di BPP Panggang ( LS dan " BT), BPP Paliyan ( LS dan " BT), BPP Nglipar ( LS dan " BT), serta BPP Playen ( LS dan " BT). Hasil pengukuran curah hujan pada keempat pos pengamatan hujan ini dianggap dapat merepresentasikan curah hujan yang terjadi di satu kawasan Gunungkidul. Keempat pos hujan ini memiliki tinggi curah hujan yang bervariasi. Agar diperoleh satu nilai curah hujan wilayah, digunakan Metode Poligon Thiessen. Metode ini memperhitungkan bobot masing-masing stasiun yang mewakili luasan di sekitarnya. Luasan wilayah poligon yang mewakili tiap stasiun disajikan dalam Gambar 1 dan Lampiran 1. Gambar 1 Bentuk poligon dalam penentuan curah hujan wilayah menggunakan Metode Poligon Thiessen R = A 1R 1 + A 2 R A n R n A 1 + A A n Dimana, R : nilai kedalaman / jeluk rata-rata curah hujan (mm) R 1, R 2 R n : nilai jeluk curah hujan stasiun 1,2,3 hingga ke-n (mm) A 1, A 2, A n : luas area poligon 1, 2, 3 hingga ke-n Perhitungan Neraca Air Lahan dan Kelengasan Tanah Neraca air lahan diduga dengan Metode Thornthwaite-Mather. Metode ini mampu menghasilkan analisis mengenai penggunaan air dalam tanah untuk

23 evapotranspirasi saat terjadinya surplus air, defisit air, dan recharge. Masukan nilai yang digunakan tidak memerlukan data hidrologi, melainkan hanya memerlukan nilai kelengasan tanah. Nilai kelengasan tanah dinamis terhadap bulan. Salah satu faktor yang mempengaruhi kelengasan tanah adalah tekstur tanah. Kelengasan tanah maksimum tercapai pada saat kondisi kapasitas lapang. Asumsi yang digunakan dalam memperhitungkan lengas tanah ini adalah air masih sempat tertahan di lapisan tanah sebelum masuk ke bawah permukaan, sehingga kandungan air pada saat kapasitas lapang dapat tercapai. Prosedur perhitungan dalam Metode Thornthwaite-Mather diuraikan sebagai berikut. a. Penentuan evapotranspirassi potensial (EP) EP i = 16 ( 10 T i ) I Dimana, EP i : evapotranspirasi potensial pada bulan i (mm) : suhu rata-rata pada bulan ke i ( C) T i I : jumlah 12 bulan dari ( T i 5 )1.514 a : (6.75 x 10-7 x I 3 ) (7.71 x 10-5 x I 2 ) + (7.71 x 10-2 x I) b. Penentuan kelengasan tanah (ST) dan perubahan kelengasan tanah (ΔST ) setiap bulan ST = STo e (APWL/STo) Dimana, e : 2,718 APWL : jumlah kumulatif defisit curah hujan STo : kelengasan tanah saat kondisi kapasitas lapang c. Penentuan evapotranspirasi aktual (EA) berdasarkan curah hujan (P) dan evapotranspirasi potensial (EP) Bulan-bulan basah (P > EP), maka EA = EP Bulan-bulan kering (P < EP), maka EA = P + ΔST d. Penentuan defisit (D) Berlaku untuk bulan dengan curah hujan bulanan yang lebih kecil dari evapotranspirasi potensial D = EP EA e. Penentuan surplus (S) Berlaku untuk bulan dengan curah hujan bulanan yang lebih besar dari evapotranspirasi potensial ST = STo, maka S = P EP ST < STo, maka S = (P EP ) ΔST a 9 Perhitungan Ketersediaan Air Ketersediaan air di kawasan karst dihitung dari surplus air tahunan dan luasan lahan kawasan karst. Ketersediaan air = Surplus air Luas lahan karst

24 10 Perhitungan Kebutuhan Air Kebutuhan air kawasan karst diperkirakan dari penggunaan air untuk keperluan domestik dan kebutuhan air pertanian. Kebutuhan air domestik ditentukan dengan jumlah penduduk. Menurut ketetapan dari UNESCO, standar penggunaan air di pedesaan sebesar 60 liter/hari (BAPPENAS 2006). Kebutuhan air pertanian diperkirakan dari luas lahan dan kebutuhan air tanaman yang didasarkan pada nilai koefisien tanaman yang dikeluarkan oleh FAO dalam FAO Irrigation and Drainage Paper No. 56. Kebutuhan Air = Domestik + Pertanian Kebutuhan Air Domestik Kebutuhan air domestik dihitung berdasarkan kebutuhan air untuk berbagai kegiatan manusia. Wilayah kajian berupa pedesaan, sehingga kebutuhan air domestik untuk memenuhi kebutuhan air penduduk tahunan dihitung dengan cara sebagai berikut. Kebutuhan air domestik = Σ penduduk x 365 hari x 60 liter/hari Kebutuhan Air Pertanian Kebutuhan air untuk pertanian diduga dari evapotranspirasi yang dialami tanaman didasarkan pada koefisien tanaman sebagai berikut. Kebutuhan air pertanian = Kc x EP x Luas lahan Dimana, Kc : Koefisien tanaman EP : Evapotranspirasi (mm) Perhitungan Kekritisan Air Kekritisan air ditentukan dengan indeks penggunaan air sebagai berikut. Kebutuhan air Indeks penggunaan air = Ketersediaan air 100% Klasifikasi indeks penggunaan air disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2 Klasifikasi indeks penggunaan air Indeks Penggunaan Air Kondisi <50% Belum kritis 50% - 75% Mendekati kritis >75% Kritis Sumber: Bina Program Pengairan (2005) Tahap Analisis Data Analisis Kondisi Biogeofisik Kondisi biogeofisik kawasan karst ditinjau dari laporan-laporan kajian mengenai kawasan karst terutama laporan yang fokus pada kondisi geomorfologi serta inventarisasi flora kawasan karst Gunungkidul. Selain itu, kondisi

25 biogeofisik ini pun dideskripsikan berdasarkan apa yang penulis lihat selama melakukan survei lapangan. Analisis Ketersediaan Air dan Kondisi Kekritisan Air Analisis dilakukan berdasarkan hasil perhitungan yang ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel. Grafik dan tabel menjadi ilustrator untuk memudahkan analisis mengenai kondisi surplus dan defisit air, korelasi antara kelengasan tanah dan evapotranspirasi potensial, serta perbandingan kebutuhan dan ketersediaan air yang dinyatakan dalam indeks penggunaan air. Rekomendasi Pengelolaan Berbasis Kearifan Lokal Indeks penggunaan air terhitung menunjukkan kondisi kritis atau tidaknya kawasan. Informasi tersebut digunakan dalam merekomendasikan upaya pengelolaan kawasan agar tercapai keberlanjutan. Rekomendasi pengelolaan kawasan didasarkan pada kearifan lokal yang telah ada. Kearifan lokal yang berlaku di masyarakat Gunungkidul ini diperoleh melalui kajian pustaka dan wawancara langsung dengan beberapa anggota masyarakat. Langkah Kerja Setiap tahapan yang dilakukan dalam analisis data secara keseluruhan ditampilkan dalam Gambar Gambar 2 Diagram alir tahapan yang dilakukan selama penelitian

26 12 HASIL DAN PEMBAHASAN Kawasan Karst Gunungkidul Kabupaten Gunungkidul terletak pada LS dan BT. Luas daerah Kabupaten Gunungkidul sebesar km 2 dengan didominasi oleh bentang alam karst sebesar 60% (Pemkab Gunungkidul 2015d). Karst Gunungkidul merupakan suatu perbukitan berbentuk kerucut di bagian atasnya. Kawasan karst ini tergabung dalam suatu wilayah pengembangan Geopark Gunungsewu yang melalui tiga propinsi yakni Daerah Istimewa Yogyakarta (Bantul dan Gunungkidul), Jawa Tengah (Wonogiri), dan Jawa Timur (Pacitan). Menurut Peraturan Menteri Energi Sumber Daya dan Mineral Republik Indonesia Nomor 17 Tahun 2012, kawasan bentang alam karst yang menunjukkan bentuk eksokarst dan endokarst tertentu tidak mencakup semua wilayah Gunungkidul. Kawasan yang termasuk dalam kategori kawasan karst meliputi semua desa di Kecamatan Purwosari, Rongkop, dan Tanjungsari, serta sebagian besar di Kecamatan Paliyan, Panggang, Saptosari, Tepus, Semanu, Girisubo, Ponjong, dan satu desa di Kecamatan Karangmojo. Peta kawasan bentang alam karst Gunungkidul disajikan dalam Gambar 3. Gambar 3 Peta kawasan bentang alam karst Gunungkidul Kondisi Biogeofisik Karst Gunungkidul Kondisi biologi di kawasan karst cukup bervariasi. Perbedaan ekosistem karst yang meliputi endokarst dan eksokarst mampu menjadi tempat hidup bagi vegetasi yang berbeda pula. Vegetasi endokarst biasanya terdiri dari paku-pakuan, rumput, dan semak. Keberadaan tumbuhan tersebut sebenarnya lebih dominan berada pada gua vertikal, sedangkan gua horizontal hanya ditumbuhi tumbuh-

27 tumbuhan di dekat pintu gua. Vegetasi eksokarst lebih beragam dengan keberadaan tumbuhan yang hanya muncul pada musim yang cocok dan beberapa jenis tumbuhan yang telah toleran dengan kondisi kering. Bentuk adaptasi yang dilakukan oleh tumbuhan sehingga mampu hidup di puncak bukit yang kering adalah dengan memiliki sistem perakaran yang sangat panjang dan kuat sehingga mampu menembus celah rekahan batuan pada lapisan karst, seperti pohon beringin. Selain adaptasi dengan memiliki akar panjang dan kuat yang mampu menembus batuan untuk mencapai sumber air, bentuk adaptasi lain dari tumbuhan di kawasan karst adalah mampu bertahan pada lingkungan dengan solum yang sangat tipis. Adaptasi ini dilakukan oleh tumbuhan anggrek. Tumbuhan anggrek tidak lagi tumbuh di atas tanah, melainkan tumbuh di celah-celah batuan. Kabupaten Gunungkidul secara umum memiliki dua jenis batuan. Batuan tersebut terdiri dari batuan vulkanistik di bagian utara serta batuan sedimen karbonat di bagian selatan. Batuan sedimen karbonat inilah yang kemudian berkembang menjadi bentang alam karst di sebelah selatan Gunungkidul. Terdapat stratigrafi yang unik di zona pegunungan selatan Gunungkidul ini. Keunikan stratigrafi tersebut menghasilkan satuan litologi yang dikenal sebagai formasi batuan. Terdapat empat formasi batuan yang menyusun Kabupaten Gunungkidul. Secara kronologis, formasi-formasi tersebut disajikan pada Tabel 3. Tabel 3 Karakteristik formasi batuan pada zona pegunungan selatan Kabupaten Gunungkidul Formasi Umur Litologi Lingkungan Pembentukkan Semilir Oligosen akhir Miosen awal Tuff, batu pasir tuff, batu apung, batu lempung, aglomerat Oyo Miosen tengah Batugamping frakmental, pasiran, gampingan, konglomerat, gamping, napal, tuff Wonosari Miosen tengah Batugamping terumbu berlapis, napal, konglomerat gamping Kepek Miosen akhir Pliosen Sumber : Kusumayudha (2005) Lempung, napal pasiran, batugamping berlapis Gunung api bawah laut Laut dangkal Laut dangkal Laguna Kawasan karst Gunungkidul memiliki kenampakan geomorfologi yang beragam. Kenampakan geomorfologi tersebut dikategorikan sebagai perbukitan karst bergelombang lemah hingga kuat (Gambar 4). Dalam Laporan Rencana Penyusunan Zona Tata Guna Air Bawah Tanah di Kabupaten Gunungkidul Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta, Dinas Pekerjaan Umum, Perumahan, Energi Sumber Daya dan Mineral menyebutkan bahwa bagian utara Gunungkidul lebih landai dibandingkan bagian selatan. Bagian utara memiliki kelerengan antara 15-30%. Tingkat kelerengan tersebut menjadikan bagian utara Gunungkidul ini dikategorikan sebagai perbukitan karst bergelombang lemah. Sedangkan sebaliknya, semakin ke arah selatan hingga berbatasan dengan 13

28 14 Samudera Hindia, kelerengan nampak lebih terjal. Kondisi kelerengan di bagian selatan Gunungkidul ini dikategorikan sebagai perbukitan karst bergelombang kuat. (a) Gambar 4 (b) Kenampakan morfologi perbukitan karst di Kecamatan Playen (Sumber: (a) Dinas PUP-ESDM DIY, (b) Dokumentasi penulis) Kenampakan lapangan di permukaan paling terlihat jelas berupa bukitbukit kerucut, telaga, dan lembah-lembah tertutup yang tersusun atas batugamping. Bukit-bukit yang nampak tersebut muncul sebagai individu maupun deretan bukit. Bukit-bukit karst di Kabupaten Gunungkidul termasuk ke dalam bukit karst poligonal. Proses terbentuknya bukit karst poligonal ini sangat dipengaruhi oleh proses karstifikasi. Proses karstifikasi menjadi intensif saat terdapat air yang cukup. Daerah tropis umumnya memiliki surplus air karena merupakan daerah yang memperoleh radiasi maksimum sepanjang tahun sehingga banyak uap air yang terbentuk dan berpotensi hujan. Oleh karena itu, karstifikasi yang terjadi di daerah tropis lebih dominan dibandingkan daerah lainnya. Masing-masing bukit dipisahkan oleh lembah-lembah sempit. Saat terjadi musim hujan, terdapat lembah-lembah yang tergenang air. Lembah-lembah ini akan berubah menjadi telaga. Namun telaga yang terbentuk umumnya mengering saat tiba musim kemarau. Hal ini terjadi akibat air tersebut terevaporasi, merembes ke bawah permukaan tanah secara perlahan maupun dimanfaatkan sebagai sumber air musiman oleh warga setempat. Telaga tersebut akan kembali terisi oleh air saat memasuki musim hujan. Selain bukit kerucut, telaga dan lembah yang tampak di permukaan, mata air permanen menjadi salah satu kenampakan yang dapat ditemukan di beberapa kecamatan. Mata air permanen yang telah diidentifikasi sebanyak 41 mata air. Pernah tercatat debit yang besar dari beberapa mata air ini. Diantaranya adalah

29 mata air yang terdapat di Kecamatan Ponjong seperti Nggeremeng dengan debit sebesar liter/detik, Selonjong dengan debit sebesar liter/detik, Bendungan dengan debit sebesar liter/detik, dan Ngobaran dengan debit sebesar 190 liter/detik. Selain di Kecamatan Ponjong terdapat mata air dengan debit yang cukup besar seperti mata air Sundak di Tepus yang memiliki debit sebesar 200 liter/detik dan Baron di Semanu dengan debit sebesar liter/detik (Dinas PUP-ESDM DIY 2013a). Kenampakan lapangan di bawah permukaan meliputi gua aktif yang memiliki dengan ornamen yang khas dilengkapi keberadaan aliran sungai bawah permukaan, maupun gua pasif tanpa aliran sungai bawah permukaan. Sampai saat ini, jumlah gua yang telah ditemukan sebanyak gua, 846 gua diantaranya merupakan gua yang telah terpetakan. Gua yang telah terpetakan merupakan gua yang telah teridentifikasi struktur dan alurnya mulai dari mulut gua hingga ke ujung gua. Selain gua-gua yang telah terpetakan, terdapat gua-gua yang telah diteliti lebih lanjut. Gua-gua tersebut dikategorikan dalam tipe gua arkeologi, hidrologi, dan objek wisata (Dinas PUP-ESDM DIY 2013b). Gua yang diteliti untuk mengetahui kemungkinan kehidupan tertua yang pernah terjadi di wilayah tersebut dikelompokkan ke dalam tipe gua arkeologi. Gua tersebut biasanya berupa gua kering dan sering ditemukan fosil-fosil makhluk hidup di dalamnya. Selain untuk kepentingan arkeologi, terdapat gua yang difokuskan untuk kajian potensi pemanfaatan air sehingga bisa digunakan untuk memenuhi kebutuhan. Gua ini biasanya berupa gua yang memiliki sistem aliran sungai bawah permukaan dan dikategorikan dalam gua dengan tipe hidrologi. Tak hanya untuk kepentingan arkeologi dan hidrologi, terdapat pula gua yang dijadikan sebagai objek wisata. Gua-gua ini dikelola dan dibuka untuk menarik para wisatawan. Gua-gua aktif masih mengalami proses pelarutan karena kandungan airnya yang cukup, sehingga bentukan stalagtit maupun stalagmitnya masih mengalami perkembangan. Gua-gua dengan aliran sungai bawah permukaan menyimpan potensi air yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan. Namun aliran sungai ini baru dapat dijumpai pada kedalaman 120 meter atau lebih di bawah permukaan tanah. Meskipun diindikasi terdapat banyak aliran sungai bawah permukaan yang mungkin dapat dimanfaatkan, hingga saat ini bagian hulu dan hilir dari sungai-sungai tersebut banyak yang belum teridentifikasi. 15 Neraca Air di Kawasan Karst Gunungkidul Neraca air memperhitungkan curah hujan sebagai salah satu unsur dalam masukannya. Curah hujan yang terjadi di wilayah karst Gunungkidul diwakili oleh empat stasiun pengamatan yang tersebar di beberapa kecamatan. Keempat stasiun pengamatan hujan tersebut adalah BPP Panggang yang terletak pada LS dan " BT (315 mdpl), BPP Paliyan yang terletak pada LS dan " BT (190 mdpl), BPP Nglipar yang terletak pada LS dan " BT (190 mdpl), serta BPP Playen yang terletak pada LS dan " BT (223 mdpl). Curah hujan di wilayah Gunungkidul memiliki tipe monsunal dengan puncak hujan yang terjadi pada periode DJF (Gambar 5). Berdasarkan data yang digunakan di wilayah kajian, puncak curah hujan tertinggi tercatat di wilayah

30 16 Panggang dengan rataan tahunan sebesar 2086 mm dan terendah di wilayah Paliyan dengan rataan tahunan sebesat 1794 mm. Gambar 5 Rerata curah hujan bulanan yang terjadi di wilayah (a) Nglipar, (b) Playen, (c) Panggang, dan (d) Paliyan periode Defisit biasa terjadi di musim kemarau. Menurut klasifikasi Schmidt- Ferguson, Kabupaten Gunungkidul memiliki iklim yang termasuk dalam iklim tipe C dan D. Berdasarkan klasifikasi tersebut, iklim di Kabupaten Gunungkidul bertipe agak basah dan sedang, sehingga jumlah hari hujan sepanjang tahun tidak begitu banyak. Kondisi air tersedia dinyatakan dari surplus air yang terjadi pada bulan-bulan dengan curah hujan lebih besar daripada evapotranspirasi potensial. Evapotranspirasi potensial neraca air lahan di kawasan karst Gunungkidul selama periode memperlihatkan hasil (Gambar 6) dimana rata-rata bulan Juli memiliki nilai evapotranspirasi yang rendah sebesar 100 mm, hal ini sebanding dengan rendahnya curah hujan yang terjadi pada bulan tersebut yang hanya sebesar 33 mm. Sementara itu, evapotranspirasi potensial maksimum terjadi pada bulan Oktober. Nilai evapotranspirasi potensial pada bulan tersebut mencapai 152 mm dengan curah hujan yang hanya sebesar 47 mm. Hal ini terjadi karena dipicu oleh tingginya suhu udara pada saat itu (Tabel 4). Evapotranspirasi tinggi dapat terjadi pada saat suhu udara sedang tinggi.

31 mm Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst Sep Okt Nop Des Bulan Gambar 6 Kondisi surplus dan defisit pada neraca air lahan karst Gunungkidul periode Evapotranspirasi aktual merupakan evapotranspirasi yang benar-benar terjadi. Nilai evapotranspirasi aktual akan sama dengan nilai evaporanspirasi potensial saat curah hujan yang terjadi melebihi evapotranspirasi potensial. Nilai evapotranspirasi aktual tertinggi terjadi pada bulan Nopember sebesar 142 mm dengan nilai yang sama seperti evapotranspirasi potensial. Sedangkan nilai evapotranspirasi aktual terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 10 mm dengan nilai evapotranspirasi potensial yang terlampau jauh hingga mencapai 110 mm. Penurunan nilai evapotranspirasi aktual yang jauh berbeda dari nilai evapotranspirasi potensial dipicu oleh penurunan kelengasan tanah yang terjadi di bulan tersebut (Tabel 4). Air yang dievapotranspirasikan secara aktual ini memiliki nilai lebih besar dari curah hujan yang terjadi pada bulan tersebut. Curah hujan yang terjadi di bulan Agustus hanya sebesar 8 mm. Nilai selisih 2 mm tersebut berasal dari lengas tanah yang nilainya dinamis terhadap waktu dan berbeda-beda untuk tiap tekstur tanah. Kondisi surplus dan defisit air dalam neraca air lahan di kawasan karst Gunungkidul disajikan dalam Tabel 4. Selama satu tahun terdapat 6 bulan surplus air. Kondisi surplus air rata-rata tercapai pada bulan Januari, Februari, Maret, April, Nopember, dan Desember. Bulan-bulan tersebut memiliki curah hujan bulanan rata-rata di atas 130 mm. Surplus air tahunan terhitung sebesar 817 mm. Kondisi sebaliknya, terjadi pada bulan-bulan kering. Kondisi defisit air terjadi pada bulan-bulan dimana evapotranspirasi yang terjadi baik potensial maupun aktual melebihi curah hujan pada bulan tersebut. Defisit air terjadi pada bulan Mei, Juni, Juli, Agustus, September, dan Oktober. Besarnya defisit air diperoleh dari selisih antara evapotranspirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual. Pada bulan-bulan kekurangan air ini biasa ditandai dengan adanya nilai APWL (Accumulated Potential Water Loss). APWL ini merupakan nilai akumulasi dari nilai-nilai selisih antara curah hujan dengan evapotranspirasi potensial yang bernilai negatif. P EP EA 17

32 18 Tabel 4 Neraca air lahan di kawasan karst Gunungkidul [mm] Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agst Sep Okt Nop Des Total T P EP P-EP APWL ST dst EA D S Sumber: perhitungan dilakukan dengan data rata-rata bulanan selama periode Tekstur tanah di kawasan karst Gunungkidul didominasi oleh tanah dengan tekstur lempung berdebu, liat, liat berdebu, dan lempung liat berdebu (Lampiran 5). Informasi tersebut digunakan dalam menghitung kelengasan tanah. Kawasan karst memiliki kelengasan tanah yang rendah dibandingkan kawasan lainnya. Hal ini dimungkinkan terjadi karena pengaruh tekstur tanah dan kedalaman tanah yang dangkal. Kedalaman tanah di kawasan ini rata-rata kurang dari 50 cm (Suryatmojo 2002). Lapisan bawah dari solum tanah yang tipis tersebut langsung terdapat batugamping sehingga kemungkinan dapat ditembus oleh akar tanaman pun cukup sulit. Kelengasan tanah dapat dikatakan memiliki korelasi yang positif dengan evapotranspirasi potensial (Gambar 7). Saat terjadi kenaikan kelengasan tanah, evapotranspirasi yang terjadi berada pada kondisi potensialnya. Kenaikan ini dipicu karena banyaknya air tersedia pada saat kelengasan tanah tinggi, sehingga potensi air untuk dapat dievapotranspirasikan pun lebih besar. Sedangkan saat terjadi penurunan kelengasan tanah, evapotranspirasi yang terjadi berada di bawah kondisi potensialnya atau sama dengan evapotranspirasi aktualnya. Hal ini telah sesuai dengan penelitan yang telah dilakukan oleh Tadjang (1980) dalam Abbas (1982), yang menyatakan bahwa penurunan kelengasan tanah selalu disertai dengan penurunan evapotranspirasi dari nilai potensialnya. Saat kelengasan tanah berada pada titik nol, potensi air yang dievapotranspirasikan memiliki nilai yang berbeda-beda. Evapotranspirasi potensial yang terjadi pada saat kelengasan tanah bernilai nol sebesar 112 mm, 123 mm, dan bahkan mencapai 152 mm. Pada saat kelengasan tanah maksimum tercapai, air yang potensial dievapotranspirasikan berada pada kisaran mm. Korelasi antara kelengasan tanah dan evapotranspirasi potensial dinyatakan dengan koefisien determinasi (R 2 ) sebesar Hal tersebut menunjukkan bahwa hanya sebesar 13% keragaman evapotranspirasi potensial mampu dijelaskan oleh kelengasan tanah. Kelengasan tanah memiliki pengaruh terhadap evapotranspirasi potensial, namun pengaruh tersebut cukup kecil. Terdapat parameter lain yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial selain kelengasan tanah.

33 Evapotranspirasi potensial y = x R² = Kelengasan tanah Gambar 7 Korelasi kelengasan tanah dan evapotranspirasi potensial di kawasan karst Gunungkidul Ketersediaan Air di Kawasan Karst Gunungkidul Air yang tersedia dari curah hujan di kawasan ini terbilang cukup rendah. Setiap tahun terjadi kondisi surplus dan defisit dengan durasi sama. Nilai surplus sebesar 817 mm dalam satu tahun menghasilkan ketersediaan air tahunan sebesar 7.28 x 10 8 m 3 /tahun (Tabel 6). Jumlah tersebut hanya berasal dari curah hujan yang jatuh di kawasan. Ketersediaan air yang terhitung dibatasi untuk penggunaan air dalam memenuhi kebutuhan air domestik serta untuk mengairi lahan pertanian berupa padi sawah dan tanaman palawija khususnya kedelai. Besar kebutuhan air tiap sektor tersebut diuraikan pada Tabel 5. Tabel 5 Besaran kebutuhan air untuk penggunaan domestik dan pertanian Parameter Nilai Kebutuhan Air Domestik (m 3 /tahun) 0.83 x 10 7 Kebutuhan Air Pertanian (m 3 /tahun) - Padi 1.51 x Palawija 0.37 x 10 7 Sumber: perhitungan dilakukan dengan menggunakan data jumlah penduduk dan luas lahan sawah dan palawija tahun 2014 Perbandingan antara kebutuhan dan ketersediaan air menghasilkan indeks penggunaan air sebesar 4% (Tabel 6). Nilai ini mengidentifikasikan bahwa kawasan karst Gunungkidul berada pada kondisi yang belum kritis berdasarkan perhitungan neraca air secara klimatologis.

34 x 10 8 (m 3 /tahun) 20 Tabel 6 Penentuan nilai indeks penggunaan air di kawasan karst Gunungkidul Parameter Nilai Luas Karst (m 2 ) 8.91 x 10 8 Surplus (m) Ketersediaan Air (m 3 /tahun) 7.28 x 10 8 Kebutuhan Air (m 3 /tahun) 0.27 x 10 8 Indeks Penggunaan Air (%) 4 Sumber: perhitungan dilakukan dengan menggunakan data untuk kebutuhan air tahun 2014 Hasil perhitungan menunjukkan bahwa kawasan karst memiliki ketersediaan air yang jauh lebih besar dibandingkan dengan kebutuhan air di wilayah tersebut (Gambar 8). Perbandingan ini menunjukkan bahwa sebenarnya kawasan karst Gunungkidul ini menyimpan potensi air yang dapat digunakan untuk mengatasi kekeringan Ketersediaan air Kebutuhan air Gambar 8 Perbandingan antara ketersediaan air dan kebutuhan air kawasan karst Gunungkidul pada tahun 2014 Namun hasil perhitungan menunjukkan perbedaan kondisi dengan kenyataannya. Kawasan karst Gunungkidul merupakan suatu kawasan yang berstatus kritis. Air yang tersedia sangat terbatas jumlahnya. Perbedaan ini terjadi kemungkinan besar karena kondisi geomorfologi kawasan yang tidak dilibatkan dalam perhitungan. Kondisi geomorfologi kawasan karst terdiri dari batuan yang mudah terlarut oleh air sehingga menghasilkan banyak celah yang mampu meloloskan air ke bawah permukaan, akibatnya air di permukaan hanya sedikit yang tertahan. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Notodihardjo, hanya sebesar 25% air yang jatuh di kawasan ini tertahan di permukaan dan dapat langsung dimanfaatkan. Sebagain besar lainnya (75%) masuk ke bawah permukaan dan mengalir mengikuti aliran sungai bawah permukaan menuju ke laut bebas tanpa sempat dimanfaatkan oleh masyarakat (Langi 2007). Persentase air yang tertahan di permukaan dan dapat dimanfaatkan secara langsung lebih kecil dengan persentase air yang masuk ke bawah permukaan dan mengalir menuju laut bebas. Pemanfaatan air belum optimal sehingga perlu