EROSI DAN SEDIMENTASI

Transkripsi

1 EROSI DAN SEDIMENTASI I. PENDAHULUAN Konservasi tanah dalam arti yang luas adalah penempatan setiap bidang tanah pada cara penggunaan yang sesuai dengan kemampuan tanah tersebut dan memperlakukannya sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan agar tidak terjadi kerusakan tanah. Dalam arti yang sempit konservasi tanah diartikan sebagai upaya untuk mencegah kerusakan tanah oleh erosi dan memperbaiki tanah yang rusak oleh erosi. Dalam pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Erosi dan sedimentasi adalah indikator penting dalam penentuan suatu DAS kritis atau tidak. II. PEMBAHASAN 2.1 Erosi Erosi adalah peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagianbagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami (air dan angin). Erosi oleh air ditimbulkan oleh kekuatan air dan erosi oleh angin disebabkan oleh kekuatan angin. Erosi air sangat penting di daerah yang beriklim basah dan erosi angin sangat penting di daerah beriklim kering. Proses terjadinya erosi adalah (1) pemecahan bongkah/agregat-partikel tanah lepas dari masanya (detachment), (2) pengangkutan material tanah material tanah yang pecah/terlepas (transportation) dan (3) tanah yang terangkut dideposisikan/diendapkan di suatu tempat (deposition). Erosi dari proses terbentuknnya terdiri dari 3 yaitu erosi geologi, erosi normal dan erosi dipercepat. 1. Erosi geologi adalah erosi yang terjadi sejak permukaan bumi terbentuk yang menyebabkan terkikisnya batuan, sehingga terjadi bentuk morfologi permukaan bumi seperti sekarang. 2. Erosi normal (erosi alami) merupakan proses pengangkutan tanah atau bagian-bagian tanah yang terjadi di bawah keadaan alami. Erosi alami terjadi dengan laju yang lambat yang memungkinkan terbentuknya tanah yang tebal dan mampu mendukung pertumbuhan vegetasi secara normal. 3. Erosi dipercepat adalah pengangkutan tanah dengan laju yang jauh lebih cepat dari erosi normal dan lebih cepat dari pembentukan tanah yang menimbulkan kerusakan tanah, sebagai akibat perbuatan manusia yang menghilangkan tumbuhan penutup tanah. Menurut bentuknya, erosi dibedakan dalam dari erosi lembar, erosi alur, erosi parit, erosi tebing sungai, longsor dan erosi internal. 1. Erosi lembar (sheet erosion/interrill erosion) Erosi lembar adalah pengangkutan lapisan tanah yang merata tebalnya dari suatu permukaan tanah. Kekuatan butir-butir hujan dan aliran permukaan yang merata diatas permukaan tanah merupakan penyebab erosi ini. Kehilangan lapisan dari permukaan tanah adalah seragam tebalnya, maka bentuk erosi lembar tidak segera nampak. Jika proses erosi telah berjalan lanjut barulah disadari, yaitu setelah tanaman mulai ditanam di atas lapisan bawah tanah (subsoil) yang tidak baik bagi pertumbuhan tanaman. 1

2 Gambar 2.1 Bentuk permukaan tanah setelah terjasi erosi lembar 2. Erosi alur Erosi alur (rill erosion/ravine) adalah pengangkutan tanah dan alur-alur tertentu pada permukaan tanah, yang merupakan parit-parit kecil dan dangkal. Erosi alur terjadi karena air mengalir di permukaan tanah tidak merata, tetapi terkonsentrasi pada alur tertentu, sehingga pengangkutan tanah terjadi tepat pada tempat aliran permukaan terkonsentrasi. Kecendrungan terjadinya erosi alur lebih dipengaruhi oleh cara bertanam dan sifat fisik tanah dari pada oleh sifat hujan. Erosi alur yang terjadi masih dangkal dan dapat dihilangkan dengan pengolahan tanah. Erosi alur biasanya terjadi pada tanah-tanah yang ditanami dengan tanaman yang ditanam berbaris menurut lereng, atau akibat pengolahan tanah menurut lereng atau bekas jalur menarik balok kayu. 3. Erosi parit (gully erosion) Erosi parit proses terjadinya sama dengan erosi alur, tetapi alur yang terbentuk sudah semikian besarnya, sehingga tidak dapat lagi dihilangkan dengan pengolahan tanah biasa. Eosi parit yang baru terbentuk berukuran sekirat 40 cm lebarnya dengan kedalaman sekitar 30 cm. Erosi parit yang sudah lanjut dapat mencapai 30 kedalamannya. Gambar 2.2 Perbedaan erosi alur dan erosi parit Erosi parit dapat berbentuk V atau U, tergantug pada kepekaan erosi substratanya. Bentuk V adalah bentuk yang umum terdapat, tetapi pada daerahdaerah yang substratanya mudah lepas yang umumnya berasal dari batuan 2

3 sedimen, maka akan terjadi bentuk U. Tanah-tanah yang telah mengalami erosi parit sangat sulit untuk dijadikan tanah pertanian. Diantar kedua bentuk tersebut, bentuk U lebih sulit diperbaiki dari pada bentuk V. 4. Erosi tebing sungai Erosi tebing sungai (river bank erosion) terjadi sebagai akibat pengikisan tebing sungai oleh air yang mengalir dari bagian atas tebing atau oleh terjangan aliran sungai yang kuat pada belokan sungai. Erosi tebing akan terjadi lebih hebat, jika vegetasi penutup tebing tidak ada atau jika pengolahan tanah dilakukan sampai ke pinggir tebing sungai. 5. Longsor Longsor (landslide) adalah suatu bentuk erosi yang pengangkutan atau pemindahan atau gerakan tanah terjadi pada saat bersamaan dalam volume besar. Berbeda dari bentuk erosi lainnya, pada tanah longsor pengangkutan tanah dalam volume besar terjadi sekaligus. Longsor terjadi sebagai akibat meluncurnya suatu volume tanah di atas suatu lapisan agak kedap air yang jenuh air. Terjadinya longsor jika terpenuhi tiga keadaan, yaitu - Lereng yang cukup curam, sehingga volume tanah dapat bergerak atau meluncur ke bawah - Terdapat lapisan di bawah permukaan tanah yang kedap air dan lunak yang merupakan bidang luncur - Terdapat cukup air dalam tanah, sehingga lapisan tanah tepat di atas lapisan kedap air menjadi jenuh. Gambar 2.3 Erosi tebing sungai 6. Erosi internal (vertikal) Erosi internal adalah terangkutnya butir-butir tanah ke bawah ke dalam celah-celah atau pori-pori tanah, sehingga tanah menjadi kedap air dan udara. Erosi internal mungkin tidak menyebabkan kerusakan berarti karena sebenarnya bagian-bagian tanah tidak terangkut keluar tempat tersebut, dan tanah akan baik kembali setelah dilakukan pengolahan tanah. Akan tetapi, erosi internal menyebabkan menurunnya kapasitas infiltrasi tanah dengan cepat, sehingga aliran permukaan meningkat dan menyebabkan terjadinya erosi lembar atau erosi alur. 3

4 Gambar 2.4 Longsor di lereng bukit 2.2 Faktor yang Mempengaruhi Erosi Erosi adalah akibat interaksi kerja antara faktor-faktor iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan (vegetasi), dan manusia terhadap tanah yang dinyatakan dengan rumus sebagai berikut : E = f ( i, r, v, t, m ) yang menyatakan E adalah besarnya erosi, i adalah iklim, r adalah topografi, v adalah vegetasi, t adalah tanah, dan m adalah manusia. Persamaan tersebut mengandung dua jenis peubah, yaitu faktor-faktor yang dapat diubah oleh manusia seperti tumbuhan, sebagian sifat tanah (kesuburan tanah, ketahanan agregat, kapasitas infiltrasi) dan topografi (panjang lereng). Faktor-faktor yang tidak dapat diubah manusia adalah iklim, tipe tanah dan kecuraman lereng. 1. Iklim Iklim merupakan faktor terpenting dalam masalah erosi sehubungan dengan fungsinya. Sebagai agen pemecah dan transpor. Faktor iklim yang mempengaruhi erosi adalah hujan. Banyaknya curah hujan, intensitas dan distribusi hujan menentukan dispersi hujan tehadap tanah, jumlah dan kecepatan permukaaan serta besarnya kerusakan erosi. Angin adalah faktor lain yang menentukan kecepatan jatuh butir hujan. Angin selain sebagai agen transport dalam erosi di beberapa kawasan juga bersama-sama dengan temperatur, kelambaban dan penyinaran matahari berpengaruh terhadap evapotranspirasi, sehingga mengurangi kandungan air dalam tanah yang berarti memperbesar kembali kapasitas infiltrasi tanah. 2. Topografi Kemiringan dan panjang lereng adalah dua faktor yang menentukan karakteristik topografi suatu daerah aliran sungai. Kedua faktor tersebut penting untuk terjadinya erosi karena faktor-faktor tersebut menentukan besarnya kecepatan dan volume air larian. Kemiringan Lereng dinyatakan dalam derajat atau persen. Dua titik yang berjarak horizontal 100 meter mempunyai selisih tinggi 10 meter membentuk lereng 10 persen. Kecuraman lereng 100 persen sama dengan kecuraman 45 derajat. Semakin curam lereng semakin memperbesar 4

5 jumlah dan kecepatan aliran permukaan sehingga memperbesar energi angkut air. Dengan semakin miring lereng maka jumlah butir-butir tanah yang terpercik ke bawah oleh tumbukan butir hujan akan semakin banyak. Unsur lain yang berpengaruh adalah konfigurasi, keseragaman dan arah lereng. Panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal aliran permukaan sampai suatu titik dimana air masuk ke dalam saluran atau sungai, atau dimana kemiringan lereng berkurang sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran air berubah. Air yang mengalir di permukaan tanah akan terkumpul di ujung lereng. Dengan demikian berarti lebih banyak air yang mengalir dan semakin besar kecepatannya di bagian bawah lereng dari pada bagian atas. a. Panjang Lereng, panjang lereng dihitung mulai dari titik pangkal aliran permukaan sampai suatu titik di mana air masuk kedalam saluran atau sungai, atau sampai kemiringan lereng berkurang demikian rupa sehingga kecepatan aliran air berubah. b. Konfigurasi Lereng, lereng permukaan tanah berbentuk cembung (konvek) atau cekung (konkav). Erosi lembar lebih besar terjadi pada permukaan lereng cembung dari pada permukaan cekung. Sedangkan pada permukaan cekung cenderung terbentuk erosi alur atau parit. Lereng permukaan tanah tidak selalu seragam kecuramannya. Sehingga memungkinkan berpengaruh terhadap aliran permukaan dan erosi. c. Arah Lereng, di belahan bumi bagian utara lereng yang menghadap kearah selatan mengalami erosi lebih besar daripada yang menghadap ke utara. Tanahtanah pada lereng yang menghadap ke selatan sedikit kandungan organik dan lebih mudah terdispersi karena pengaruh sinar matahari. 3. Vegetasi Vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal, atau hutan yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap erosi. Hal yang sangat berperan dalam menurunkan besarnya erosi adalah tumbuhan bahwa karena ia merupakan stratum vegetasi terakhir yang akan menentukan besar kecilnya erosi percikan. Pengaruh vegetasi terhadap aliran permukaan dan erosi dibagi dalam lima bagian, yakni: 1. Sebagai intersepsi hujan oleh tajuk tanaman. 2. Mengurangi kecepatan aliran permukaan dan kekuatan perusak air. 3. Pengaruh akar dan kegiatan-kegiatan biologi yang berhubungan dengan pertumbuhan vegetasi dan pengaruhnya terhadap stabilitas struktur dan porositas tanah. 4. Transpiransi yang mengakibatkan kandungan air tanah berkurang sehingga meningkatkan kapasitas infiltrasi. 4. Tanah Berbagai tipe tanah mempunyai kepekaan terhadap erosi yang berbedabeda. Sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kepekaan erosi adalah (1) sifat-sifat tanah yang mempengaruhi laju infiltrasi, permeabilitas menahan air, dan (2) sifatsifat tanah yang mempengaruhi ketahanan struktur tanah terhadap dispersi dan pengikisan oleh butir-butir hujan yang jatuh dan aliran permukaan. Sifat-sifat 5

6 tanah yang mempengaruhi erosi adalah tekstur, struktur, bahan organik, kedalaman, sifat lapisan tanah, dan tingkat kesuburan tanah. a. Tekstur Tanah, adalah perbandingan relatif tiga golongan besar partikel tanah dalam suatu massa tanah terutama perbandingan antara fraksi-fraksi lempung (clay), debu (silt), dan pasir (sand) (Darmawijaya, 1990: 163). Tanah bertekstur kasar (pasir atau pasir berkerikil) mempunyai kapasitas infiltrasi tinggi, tanah bertekstur pasir halus juga mempunyai kapasitas infiltrasi cukup tinggi, akan tetapi jika terjadi aliran permukaan maka butir-butir halus akan mudah terangkat. Tanah mengadung liat dalam jumlah yang tinggi akan menyebabkan terjadinya aliran permukaan erosi yg tinggi. b. Bahan Organik, bahan organik terdiri atas limbah tanaman dan hewan sebagai hasil proses dekomposisi. Unsur organik cenderung memperbaiki struktur tanah dan meningkatkan permeabilitas tanah, kapasitas tampung air tanah, dan kesuburan tanah. c. Struktur Tanah, didefinisikan sebagai susunan saling mengikat partikel tanah. Ikatan partikel-partikel tanah tersebut sebagai agregat tanah yang membentuk dirinya. Struktur tanah mempengaruhi tanah dalam menyerap air tanah. Struktur adalah ikatan butir primer kedalam butir sekunder atau agregat. Terdapat 2 aspek struktur yang penting yaitu: (1) Sifat fisika kimia liat dan (2) adanya bahan pengikat butir-butir primer sehingga terbentuk agregat yang mantap d. Permeabilitas Tanah, menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Permeabilitas tanah sendiri ditentukan oleh tekstur, struktur, dan unsur organik. e. Bahan Organik, berupa daun, ranting dan sebagainya yang belum hancur yang menutupi permukaan tanah merupakan pelindung tanah terhadap kekuatan perusak butir-butir hujan yang jatuh. f. Sifat Lapisan Tanah, Tanah yang dalam dan permeabel kurang peka terhadap erosi daripada tanah yang permeabel tetapi dangkal. g. Kesuburan Tanah, Perbaikan kesuburan tanah akan memperbaiki pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman yang lebih baik akan memperbaiki penutupan tanah dan lebih banayak sisa tanaman yang kembali ke tanah. 5. Manusia Manusia dapat mencegah dan mempercepat terjadinya erosi, tergantung bagaimana manusia mengelolahnya. Manusialah yang menentukan apakah tanah yang dihasilkannya akan merusak dan tidak produktif atau menjadi baik dan produktif secara lestari. Banyak faktor yang menentukan apakah manusia akan mempertahankan dan merawat serta mengusahakan tanahnya secara bijaksana sehingga menjadi lebih baik dan dapat memberikan pendapatan. 2.3 Erosi yang Masih Dapat Dibiarkan Erosi yang masih diperbolehkan (permissible/tolerable erosion) adalah laju erosi yang dinyatakan dalam mm/tahun atau ton/ha/tahun yang terbesar yang 6

7 masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi perumbuhan tanaman/tumbuhan yang memungkinkan tercapainya produktivitas yang tinggi secara lestari. Erosi yang masih diperbolehkan (Soil Loss Tolerance) juga bertujuan untuk mengetahui besarnya erosi yang mungkin dapat diimbangi atau lebih diimbangi dengan tindakan atau perlakuan manusia yang dapat membantu lajunya pembentukan tanah, sehingga besarnya erosi selalu dibawah laju pembentukan tanah. Kecepatan pembentukan tanah di Indonesia cukup beragam, tergantung dari jenis batuan (bahan) induk dan faktor-faktor pembentuk tanah lainnya. Suhu dan curah hujan yang tinggi di Indonesia juga mempercepat proses pembentukan tanah. Batas tingkat erosi yang masih diperbolehkan mendasarkan pada kedalaman tanah, permeabilitas lapisan bawah dan kondisi substratum. Hasil penelitian lain juga menyebutkan, untuk menentukan tingkat erosi yang masih diperbolehkan dengan memperhatikan kedalaman tanah, sifat-sifat fisik tanah yang mempengaruhi perkembangan akar, pencegahan terbentuknya erosi parit, penyusunan kandungan bahan organik, kehilangan unsur hara dan masalahmasalah yang ditimbulkan oleh sedimen di lapangan. Erosi yang diperbolehkan ang ditentukan oleh peneliti Wischmeier dan Smith adalah antara 4,48 sampai 111,21 ton/ha/tahun. Menurut Soil Conservation Service, erosi yang masih diperbolehkan adalah 12,5 ton/ha/tahun. Untuk tanah-tanah di Indonesia oleh Arsyad telah ditentukan besarnya tanah tererosi berdasarkan atas sifat tanah dan keadaan substratum yang dikenal dengan nilai T (laju erosi yang masih dibiarkan dalam mm). Tabel 2.1. Pedoman penetapan nilai untuk tanah-tanah di Indonesia. Sifat Tanah dan Substratum Nilai T (mm tahun -1 ) Tanah sangat dangkal di atas batuan 0,0 Tanah sangat dangkal di atas bahan telah melapuk 0,4 (tidak terkonsolidasi) Tanah dangkal di atas bahan telah melapuk 0,8 Tanah dengan kedalaman sedang di atas bahan telah 1,2 melapuk Tanah yang dalam dengan lapisan bawah yang kedap 1,4 air di atas substrata yang telah melapuk Tanah yang dalam dengan lapisan bawah berpemeabilitas lambat, di atas substrata telah 1,6 melapuk Tanah yang dalam dengan lapisan bawahnya berpemeabilitas sedang, diatas substrata telah 2,0 melapuk Tanah yang dalamm dengan lapisan bawah yang 2,5 permeabel, diatas substrata telah melapuk Catatan : - mm x berat isi x 10 ton ha -1 tahun -1 - Berat isi (0,8-1,6 gcm -3 ), tanah berkadar liat tinggi (1,0-1,2 gcm -3 ) 7

8 2.4 Sedimentasi Sedimentasi adalah tanah dan bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai dan masuk kedalam suatu badan air. Sedimen umumnya mengendap di bagian bawah kaki bukit, di daerah genangan banjir, di saluran air, sungai dan waduk. Sedimen yang masuk kedalam badan air hanya sebagian saja dari tanah yang tererosi dari tempatnya. Sebahagian lagi dari tanah yang terbawa erosi akan mengendap pada suatu tempat di lahan di bagian bawah tempat erosi pada DAS tersebut. nisbah antar jumlah sedimen yang terangkut ke dalam sungai terhadap jumlah erosi yang terjadi di dalam DAS disebut Sediment Delivery Ratio (SDR)/ Nisbah Pe-lepasan Sedimen (NLS). Gambar 2.5 Sedimen dalam badan air Berdasarkan pada jenis sedimen dan ukuran partikel-partikel tanah serta komposisi mineral dari bahan induk yang menyusunnya, dikenal bermacam jenis sedimen seperti pasir dan liat. Berdasarkan ukuran partikelnya, sedimen ditemukan terlarut dalam sungai/muatan sedimen (suspended sediment) dan merayap di dasar sungai/sedimen merayap (bed load). III. KESIMPULAN 1. Erosi adalah peristiwa pindahnya atau terangkutnya tanah atau bagianbagian tanah dari suatu tempat ke tempat lain oleh media alami (air dan angin). Proses terjadinya erosi adalah (1) pemecahan bongkah/agregatpartikel tanah lepas dari masanya (detachment), (2) pengangkutan material tanah material tanah yang pecah/terlepas (transportation) dan (3) tanah yang terangkut dideposisikan/diendapkan di suatu tempat (deposition). 2. Erosi dari proses terbentuknnya terdiri dari erosi geologi, erosi normal dan erosi dipercepat. 3. Erosi dari bentuknya terdiri dari erosi lembar, erosi alur, erosi parit, erosi tebing sungai, longsor dan erosi internal. 4. Faktor terjadinya erosi adalah akibat interaksi kerja antara iklim, topografi, tumbuh-tumbuhan (vegetasi), dan manusia terhadap tanah. 5. Erosi yang masih diperbolehkan adalah laju erosi yang dinyatakan dalam mm/tahun atau ton/ha/tahun yang terbesar yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransikan agar terpelihara suatu kedalaman tanah yang cukup bagi perumbuhan tanaman/tumbuhan yang memungkinkan tercapainya 8

9 produktivitas yang tinggi secara lestari. Nilai erosi yang diperbolehkan (T) tergantung dengan jenis tanah dan strata tanah. 6. Sedimentasi adalah tanah dan bagian-bagian tanah yang terangkut oleh air dari suatu tempat yang mengalami erosi pada suatu daerah aliran sungai dan masuk kedalam suatu badan air IV. DAFTAR PUSTAKA Arsyad, Sitanala Konservasi Tanah dan Air. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Asdak, Chay Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. UGM Press. Yogyakarta. G Kartasapoetra Teknologi Konservasi Tanah dan Air. Jakarta: PT Rineka Cipta 9