Siklus Air: Definisi, Proses, dan Jenis Siklus Air

Air merupakan salah satu sumber daya alam yang diperlukan untuk kelangsungan hidup makhluk hidup di bumi. Untungnya, air adalah sumber daya alam terbarukan. Proses pembaharuan air berlangsung dalam siklus air. Siklus hidrologi atau siklus air adalah siklus air yang tidak berkesudahan dari atmosfer ke bumi dan kembali lagi ke atmosfer. Proses ini berlangsung selamanya. Sirkulasi air terjadi melalui beberapa proses, yaitu: Evaporasi, kondensasi, presipitasi, infiltrasi, limpasan, dan konsumsi. Beberapa rangkaian siklus tersebut dapat dibagi menjadi dua fase, yaitu:

1. Fase atas dari siklus air yaitu, fase siklus yang terjadi di atmosfer bumi
2. Fase bawah dari siklus air yaitu, fase siklus yang terjadi di permukaan dan di bawah permukaan bumi

1. Siklus Air Fase Atas

• Evaporasi

Evaporasi adalah fase penguapan dari permukaan bumi yang terjadi di danau, sungai, laut, sawah, bendungan dan laut. Penguapan ini bertujuan untuk mengubah air cair menjadi air gas sehingga dapat naik ke permukaan atmosfer. Semakin tinggi panas matahari, semakin banyak air yang diubah menjadi uap air dan naik ke atmosfer. Saat air permukaan dipanaskan, air sebenarnya mendidih, tetapi hanya di permukaan terlebih dahulu. Panas yang diserap langsung di permukaan atas air yang bersentuhan dengan udara luar, memungkinkan molekul/partikel air di permukaan mendidih dan menguap seketika tanpa harus mendidihkan seluruh bagian air. Itu sebabnya kita tidak melihat air mendidih dalam penguapan air permukaan. Bentuk lain dari penguapan adalah saat manusia dan hewan menghembuskan napas, tidak hanya CO2 (karbon dioksida) yang dilepaskan, tetapi juga uap air dari tubuh kita. Pada saat proses fotosintesis berlangsung, daun tidak hanya melepaskan O2 (oksigen) tetapi juga uap air. Tekanan udara di permukaan bumi bervariasi. Semakin tinggi tempatnya, semakin rendah tekanan udaranya. Uap air naik dari permukaan bumi yang tekanannya lebih tinggi ke atmosfer, menuju atmosfer yang tekanannya lebih rendah.

• Kondensasi

Kondensasi juga disebut pengembunan, yang berarti konversi uap air kembali menjadi air. Kondensasi terjadi di atmosfer. Semakin tinggi lapisan atmosfer, semakin dingin suhu atmosfer karena tekanan udaranya rendah. Rendahnya tekanan udara di atmosfer karena semakin ke atas, jumlah gas murni (nitrogen) berkurang. Karena kondensasi terus menerus, semakin banyak uap air yang terakumulasi. Uap air yang bersentuhan dengan lapisan dingin atmosfer menyebabkan uap air melepaskan panas ke udara. Uap air di atmosfer mengembun kembali menjadi tetesan air. Tetesan air yang terkumpul dan masuk ke atmosfer disebut awan. Awan yang dimaksud adalah awan air, yaitu. awan yang hanya terdiri dari partikel cair. Karena gravitasi bumi yang lemah, awan dapat tetap berada di atmosfer. Jika awan terkena sinar matahari yang kuat, awan menguap kembali menjadi uap air. Namun, karena tekanan yang rendah dan udara yang dingin, uap air tersebut kembali menjadi awan. Inilah mengapa bentuk awan tampak berubah. Sinar matahari yang cerah masih bisa menembus awan. Awan memantulkan sebagian besar cahaya yang mereka terima. Saat mata kita menerima cahaya langsung yang memantulkan awan, kita melihat awan putih. Semakin banyak tetesan air terbentuk, semakin sulit bagi cahaya untuk menembus awan. Saat awan menjadi sangat pekat, sangat sedikit cahaya yang menembus awan, sebagian besar cahaya dipantulkan kembali, sehingga kita yang dapat melihat di bawah awan hanya melihat warna gelap. Selain itu, ada juga kabut yang biasa terjadi di pegunungan dan dataran tinggi. Kabut adalah embun yang sangat tipis yang menggantung di udara dekat tanah. Kabut adalah kondensasi yang terbentuk di bagian bawah atmosfer. Uap air mengembun akibat kontak mendadak dengan udara dingin di dekat permukaan bumi sebelum mencapai atmosfer bagian atas.  

• Presipitasi

Presipitasi disebut hujan, dan tetesan air serta kristal salju jatuh dari atmosfer ke permukaan bumi. Presipitasi disebabkan oleh tarikan gravitasi bumi (gaya gravitasi) dan massa (berat) benda. Karena gravitasi bumi yang lemah, awan dapat tetap berada di atmosfer. Namun, seiring berlanjutnya proses kondensasi, semakin besar awan, semakin besar (berat) massa awan tersebut. Ini mencegah atmosfer menahan awan. Ini terkait dengan pergerakan angin atmosfer yang cukup kuat untuk menggerakkan awan. Akibatnya, air jatuh ke tanah dalam bentuk tetesan yang dikenal sebagai hujan.

2. Siklus Air Fase Bawah

• Infiltrasi

Infiltrasi adalah proses dimana air hujan meresap ke dalam tanah dan membentuk cadangan air tanah. Infiltrasi dapat disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu:

• Karena gravitasi bumi, cairan meresap ke dalam bumi.
• Sifat air adalah dapat menyerap air pada bahan berongga
• Tanah berongga, tergantung jenis tanahnya adalah tanah gembur, tanah berpasir dan tanah liat. Setiap tanah memiliki daya serap yang berbeda.

Infiltrasi dibagi menjadi dua jenis: infiltrasi dangkal dan infiltrasi dalam. Infiltrasi dangkal, terjadi pada lapisan akar tanah. Lapisan akar tanah adalah lapisan atas tanah yang penuh dengan akar tanaman. Air yang menembus lapisan ini kemudian diserap tanaman melalui akarnya. Infiltrasi dalam, terjadi pada lapisan tanah di antara rongga batuan bawah tanah. Rongga batuan bawah tanah terisi oleh air sehingga membentuk cadangan air. Air tanah dapat kembali ke permukaan bumi. Salah satunya adalah proses yang disebut rembesan. Air tanah kembali ke permukaan bumi melalui mata air. Dari sumber tersebut, air mengalir ke permukaan bumi, membentuk sungai, danau, hingga mencapai laut. Air tanah juga dapat diekstraksi dari sumur bor khusus untuk dikonsumsi manusia. Sumur bor adalah sumur yang terbuat dari pipa yang dibenamkan sangat dalam ke sumber cadangan air tanah.

• Limpasan

Limpasan adalah proses dimana air mengalir di atas permukaan bumi. Arus dapat mengalir ke hulu melalui sungai, melalui danau/telaga, rawa, hilir sungai dan muara dan berakhir di laut. Limpasan dapat terjadi karena beberapa faktor. Pertama, sifat airnya yang bisa mengalir. Kedua, gravitasi bumi menyebabkan air selalu mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah. Ketiga, tanah jenuh. Tanah jenuh adalah tanah yang tidak mampu menyerap air. Ini karena tanahnya sudah basah, memiliki kandungan air yang tinggi, dan rongga yang sangat sedikit memiliki rongga (misalnya, tanah liat). Proses limpasan air dapat diamati dalam bentuk air permukaan. Air permukaan dapat menguap kembali selama proses penguapan setelah terpapar panas matahari. Limpasan juga bermanfaat sebagai asupan air bagi makhluk hidup.

• Konsumsi

Fase ini adalah keadaan dimana makhluk hidup baik manusia maupun hewan dan tumbuhan menggunakan air. Konsumsi manusia tidak hanya untuk minum saja, tetapi dikonsumsi sehubungan dengan aktivitas manusia seperti mencuci dan industri. Air yang dikonsumsi oleh manusia dan hewan serta diserap oleh tumbuhan menguap kembali melalui proses yang disebut evapotranspirasi. Pada saat yang sama, air yang digunakan untuk aktivitas manusia seperti mencuci, kembali ke aliran sungai dan menjadi limpasan.

Alfiy Nurrafi (Duta Museum DIY untuk Museum Air Water for Life)

Referensi:

• Hasina Nika Halida. 19 September 2021. Gambar Siklus Air dan Penjelasannya: Tahapan serta Urutan. Diakses pada 17 Juni 2023.
• Rahma Afifah. 09 Mei 2022. Mengenal Siklus Air: Gambar serta Tahapannya. Diakses pada 17 Juni 2023.
• Arum Rifda. Proses Tahapan Siklus Air Serta Penjelasan Lengkapnya. Diakses pada 17 Juni 2023.
• Faradiba Nadia. 07 Mei 2022. Penjelasan Siklus Air per Tahapannya, Ini yang Terjadi. Diakses pada 17 Juni 2023.
• Imanuella Joan. 13 September 2023. Proses Siklus Hidrologi, Proses dan Jenis Siklus Air. Diakses pada 17 Juni 2023