Pengertian Infiltrasi: Proses, Faktor Pengaruh, dan Manfaatnya

Infiltrasi Adalah – Apakah Grameds sering penasaran mengapa air hujan yang ke permukaan tanah itu tidak seluruhnya mengalir ke tempat lain, tetapi ada juga yang terserap ke dalam tanah? Yap, ternyata hal sederhana tersebut sangat berpengaruh untuk menjaga kestabilan lingkungan sekitar kita lho. Itulah mengapa pula, setiap wilayah membutuhkan keberadaan daerah resapan air hujan yang cocok. Proses meresapnya air hujan ke permukaan tanah itulah yang disebut dengan infiltrasi, yang ternyata merupakan bagian penting pula dari proses hidrologi atau daur ulang air di muka bumi ini.

Proses infiltrasi ini kerap dikaitkan dengan manajemen daerah aliran sungai (DAS) untuk beberapa wilayah, terutama dalam menentukan daerah mana yang sebaiknya untuk dijadikan sebagai daerah resapan atau daerah terbangun. Lalu sebenarnya, apa sih infiltrasi itu? Apakah hanya sekadar proses meresapnya air hujan ke dalam tanah saja? Bagaimana proses terjadinya proses infiltrasi ini? Bagaimana pula hubungan antara infiltrasi dengan tata guna lahan? Nah, supaya Grameds memahami akan hal tersebut, yuk simak ulasan berikut ini!

https://www.pexels.com/

Pengertian Infiltrasi

Jika melihat pada KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia), istilah “infiltrasi” ini berkenaan dengan hal-hal di bidang Ilmu Tanah yang memiliki definisi berupa ‘masuknya air ke arah bawah ke dalam tanah’. Maksudnya, infiltrasi adalah suatu proses masuknya air hujan ke dalam tanah sebagai akibat dari adanya gaya kapiler sekaligus gaya gravitasi supaya air dapat masuk ke tanah yang lebih dalam. Infiltrasi ini juga dapat disebut juga sebagai cara air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah serta batuan menuju muka air tanah.

Air hujan ini dapat bergerak menuju ke dalam tanah karena adanya aksi kapiler yang memiliki gerakan secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah hingga akhirnya air tersebut berhasil memasuki kembali sistem air permukaan. Sementara itu, dengan adanya pengaruh dari gaya gravitasi, maka air hujan tentu saja akan masuk ke dalam tanah melalui pori-pori tanahnya. Lanjutan proses dari infiltrasi ini adalah perkolasi.

Laju infiltrasi biasanya akan dinyatakan dalam satuan yang sama dengan satuan pada intensitas curah hujan, yakni milimeter per jam (mm/jam). Laju peresapan air ini dipengaruhi juga oleh beberapa faktor, yakni:

Tekstur tanah
Bahan organik tanah
Kepadatan tanah
Jenis dan jumlah tanah

Berhubung infiltrasi ini masih menjadi bagian penting dalam proses hidrologi, maka air infiltrasi yang tidak dapat kembali lagi ke atmosfer melalui proses evapotranspirasi, akan menjadi air tanah untuk seterusnya mengalir ke sungai di sekitarnya. Proses infiltrasi ini juga sangat ditentukan oleh waktu. Dalam hal ini, ada juga istilah mengenai “kapasitas infiltrasi”, yakni laju infiltrasi secara maksimum untuk suatu jenis tanah tertentu. Dalam kuantitas infiltrasi ini biasanya terjadi ketika intensitas air hujan melebihi kemampuan tanah dalam upaya menyerap kelembaban tanah. Sebaliknya, jika intensitas air hujan lebih kecil dari kapasitas infiltrasi, maka laju infiltrasi akan sama dengan laju curah hujan.

Laju infiltrasi tentu saja dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari manusia, mulai dari studi pembuangan limbah cair, evaluasi potensi lahan tangki septik, efisiensi pencucian dan drainase, kebutuhan irigasi, penyebaran air dan imbuhan air tanah, hingga untuk mengantisipasi kebocoran saluran atau bendungan.

Nah, supaya Grameds lebih memahami istilah-istilah pada proses infiltrasi ini, berikut uraian singkatnya.

Kapasitas Infiltrasi (Infiltration Capacity): Yakni kecepatan infiltrasi maksimum, yang mana bergantung pada sifat permukaan tanah.
Kecepatan Infiltrasi (Infiltration Rate): Yakni kecepatan infiltrasi secara nyata, dipengaruhi oleh beberapa faktor mulai dari sifat permukaan tanah maupun sifat lapisan tanah di bagian bawah.
Perkolasi (Percolation): Kecepatan perkolasi yang ditentukan oleh bagaimana sifat tanah yang ada.
Field Capacity: Besarnya kandungan air maksimum yang dapat ditahan oleh tanah terhadap adanya gaya tarik gravitasi.
Soil Moisture Deficiency: Jumlah kandungan air yang masih diperlukan supaya dapat membawa tanah menuju Field Capacity.
Abstraksi Awal: Jumlah intersepsi dan penampungan cekungan yang harus dipenuhi lebih dahulu, sebelum terjadi air hujan yang melimpah.

Proses Terjadinya Infiltrasi

https://eschooltoday.com/

Proses terjadinya infiltrasi ini diawali ketika air hujan telah menyentuh permukaan tanah, yang mana sebagian maupun seluruh air hujan tersebut pasti akan masuk ke dalam tanah melalui pori-pori permukaan tanah. Proses masuknya air hujan tersebut menuju tanah disebabkan oleh adanya tarikan gaya gravitasi dan kapiler tanah. Laju dari proses infiltrasi biasanya akan dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan dibatasi oleh besarnya diameter pada pori-pori tanah.

Di sisi lain, adanya gaya kapiler yang bersifat mengalirkan air tersebut nantinya akan membuat air berarah tegak lurus ke atas, ke bawah, maupun horizontal. Gaya kapiler tanah ini bekerja pada tanah yang memiliki pori-pori kecil. Sementara jika pada tanah dengan pori-pori besar, gaya kapiler cenderung akan terabaikan pengaruhnya sehingga air “lebih suka” masuk ke dalam dengan pengaruh gaya gravitasi. Dalam perjalanan air tersebut, nantinya akan mengalami penyebaran ke arah pinggir akibat terkena tarikan gaya kapiler tanah, terutama ke arah tanah yang memiliki pori-pori lebih kecil.

Nah, dalam proses infiltrasi ini setidaknya akan melibatkan tiga proses yang tidak saling bergantung tetapi tetap saling berkaitan, yakni berupa:

Proses masuknya air hujan melalui pori-pori permukaan tanah.
Tertampungnya air hujan tersebut di dalam tanah.
Proses mengalirnya air menuju tempat lain, baik ke arah bawah, samping, maupun atas.

Faktor yang Mempengaruhi Infiltrasi

Pada dasarnya, peresapan air hujan ke permukaan tanah baik secara vertikal maupun horizontal itu disebut dengan infiltrasi. Sementara itu, banyaknya air yang melalui proses infiltrasi dalam satuan waktu disebut dengan laju infiltrasi.

Perlu diketahui ya Grameds, bahwa proses infiltrasi ini dapat berubah-ubah sesuai dengan intensitas curah hujan. Namun, jika intensitas air hujan sudah mencapai batasnya, maka banyaknya infiltrasi akan berlangsung terus sesuai dengan kecepatan absorbsi dalam setiap tanah. Mengingat kembali bahwa setiap tanah itu memiliki kapasitas infiltrasi yang berbeda-beda, bergantung dari kondisi permukaan tanah, struktur tanah, tumbuh-tumbuhan, dan lainnya. Selain intensitas curah hujan, proses infiltrasi ini juga dapat berubah karena pengaruh kelembaban udara dan udara yang ada di dalam tanah.

Nah, berikut ini adalah beberapa faktor internal maupun eksternal yang mempengaruhi infiltrasi:

Tingginya genangan air di atas permukaan tanah dan tebal lapisan tanah yang jenuh.
Kadar air atau lengas tanah.
Pemadatan tanah oleh curah hujan.
Penyumbatan pori-pori tanah oleh partikel tanah halus, misalnya bahan endapan dari partikel liat.
Pemadatan tanah yang dilakukan oleh manusia, hewan, maupun suatu mesin.
Struktur tanah.
Kondisi akar tumbuhan, baik itu akar aktif maupun akar mati.
Proporsi udara yang terdapat di dalam tanah.
Topografi atau kemiringan tanah.
Intensitas air hujan.
Kekasaran pada permukaan tanah.
Kualitas air yang akan melalui proses infiltrasi.
Suhu udara tanah dan udara di sekitarnya.
Sifat-sifat tanah.

Nah, dari faktor-faktor tersebut maka dapat dikategorikan menjadi dua faktor utama yakni:

Faktor yang mempengaruhi air untuk tinggal di suatu tempat, sehingga air tersebut mendapat kesempatan untuk melalui proses infiltrasi (opportunity time)
Faktor yang mempengaruhi proses masuknya air ke dalam tanah.

Faktor Sifat Khusus dari Tanah

Tidak hanya itu saja lho Grameds, selain faktor-faktor yang telah diuraikan tersebut ternyata ada pula sifat khusus dari tanah yang sangat berpengaruh pada penentuan dan pembatasan kapasitas infiltrasi, yakni:

a) Ukuran Pori

Sebelumnya, telah diuraikan bahwa laju masuk air hujan ke dalam tanah sangat ditentukan oleh ukuran pori-pori dan susunan pori-pori dalam tanah. Yap, pori-pori tanah yang berukuran besar atau makro disebut dengan aerasi, yang mana memiliki diameter cukup besar sehingga memungkinkan air keluar secara cepat.

b) Kemantapan Pori

Kapasitas berlangsungnya proses infiltrasi hanya dapat terpelihara apabila porositas semuanya tetap dan tidak terganggu selama waktu tidak terjadinya hujan.

c) Kandungan Air

Laju infiltrasi terbesar dapat terjadi terutama pada kandungan air yang rendah dan sedang.

d) Profil Tanah

Sifat bagian lapisan dari suatu tanah ternyata juga menentukan kecepatan masuknya air hujan ke dalam tanah.

Arti Penting dari Proses Infiltrasi

Proses infiltrasi ini tentu saja memiliki beberapa arti penting dalam proses ekosistem lingkungan lainnya, yakni:

1. Proses Limpasan (Run Off)

Perlu diketahui, istilah “limpasan” memiliki definisi berupa ‘bagian curah hujan yang kelihatan mengalir di sungai atau saluran buatan di permukaan tanah’. Nah, daya infiltrasi ternyata sangat menentukan banyaknya air hujan yang dapat diserap menuju ke dalam tanah. Semakin besar daya infiltrasi, maka perbedaan antara intensitas air hujan dengan daya infiltrasi juga menjadi semakin kecil. Akibatnya, limpasan pada permukaannya juga akan semakin kecil, sehingga debit puncaknya akan menjadi lebih kecil.

2. Pengisian Lengas Tanah (Soil Moisture) dan Air Tanah

Istilah “lengas” ini berarti ‘mengandung air atau lembab’, sehingga lengas tanah ini dapat diartikan sebagai kondisi tanah yang lembab dan mengandung air. Nah, upaya supaya membuat tanah dalam kondisi lengas dan pengisian air tanah tentu saja menjadi hal penting untuk tujuan pertanian.

Manfaat Proses Infiltrasi Bagi Kehidupan Manusia

Adanya proses infiltrasi ini ternyata dapat dimanfaatkan bagi kelangsungan hidup manusia dan sering dijadikan pembahasan utama dalam pembelajaran geografi lingkungan dan tata air. Nah, berikut ini adalah beberapa manfaat dari proses infiltrasi bagi kehidupan manusia.

1. Menjaga Kestabilan Ekosistem

Manfaat tentu saja dapat dirasakan sebab mengingat proses infiltrasi adalah bagian penting dari siklus hidrologi dan biogeokimia. Coba bayangkan, jika proses infiltrasi ini “hilang” dari siklus hidrologi, maka rantai daur ulang air di muka bumi ini akan terganggu ‘kan? Sehingga akan berdampak pada kapasitas air sebagai kebutuhan dasar seluruh makhluk hidup.

2. Studi Konservasi Air dan Daerah Aliran Sungai (DAS)

Keberadaan proses infiltrasi sangat dimanfaatkan manusia untuk menentukan daerah mana yang dapat dijadikan sebagai resapan dan daerah terbangun, terutama ketika hendak membangun wilayah pemukiman penduduk baru.

3. Penelitian Air Tanah dan Air Akuifer

Berhubung proses infiltrasi ini menjadi bagian penting dari siklus hidrologi sekaligus sebagai metode pengisian kembali air tanah di muka bumi, maka keberadaannya wajib dipelajari oleh penelitian.

4. Mencegah Terjadinya Banjir Limpasan

Proses infiltrasi dapat diterapkan oleh manusia terutama ketika tengah merencanakan daerah resapan air dan daerah terbangun. Hal tersebut memang wajib direncanakan secara detail supaya potensi terjadinya banjir terutama akibat limpasan hujan semakin rendah.

Pengukuran Laju Infiltrasi

Proses laju infiltrasi ternyata dapat diukur menggunakan beragam alat dan tentu saja dengan diterapkan pula rumus khusus. Nah, berikut adalah beberapa cara mengukur laju infiltrasi.

1. Menggunakan Infiltrometer

https://upload.wikimedia.org/

Infiltrometer yang dalam bentuk paling sederhana terdiri atas tabung baja yang ditekankan ke dalam tanah. Nantinya, permukaan tanah di dalam tabung akan diisi oleh air. Tinggi air dalam tabung tersebut akan menurun karena proses infiltrasi. Kemudian, banyaknya air yang ditambahkan untuk mempertahankan tinggi air di dalam tabung juga harus diukur.

Semakin kecil diameter tabung, maka akan semakin besar pula gangguan akibat aliran ke arah samping di bawah tabung. Melalui cara ini, proses infiltrasi dapat dihitung berdasarkan banyaknya air yang ditambahkan ke dalam tabung sebelah dalam per satuan waktu.

2. Menggunakan Test Plot

Pengukuran laju infiltrasi menggunakan infiltrometer diketahui hanya dapat dilakukan dalam luasan yang kecil saja, sehingga akan sulit untuk mengambil kesimpulan terhadap besarnya daya infiltrasi di daerah yang lebih luas. Maka dari itu, opsi lain adalah menggunakan test plot.

Penggunaan test plot dapat diterapkan di tanah datar yang dikelilingi oleh tanggul dan digenangi air. Laju infiltrasi nantinya akan didapatkan dari banyaknya air yang telah ditambahkan supaya permukaannya menjadi konstan. Jadi, dapat disimpulkan bahwa alat test plot adalah bentuk dari infiltrometer yang memiliki skala lebih besar.

3. Menggunakan Lysimeter

Alat lysimeter ini berupa tangki beton yang ditanam di dalam tanah, kemudian diisi tanah dan tanaman yang sama dengan sekelilingnya. Selain itu, alat lysimeter ini juga harus dilengkapi dengan fasilitas drainase dan pemberian air.

Penggunaan alat lysimeter akan menggunakan persamaan water balance seperti berikut:

P + I = D + E S …………………….. (2.18)

Keterangan :

I = pemberian (supply) air

D = air yang dikeluarkan

E = penguapan (evapotranspirasi)

S = tampungan air dalam tanah

Pengaruh Tekstur atau Bentuk Tanah Terhadap Laju Infiltrasi

Apakah Grameds menyadari bahwa tekstur atau bentuk tanah itu juga berpengaruh terhadap lajunya infiltrasi? Yap, terutama pada jumlah dan ukuran pori-pori pada tananya. Semakin besar pori-pori tanah, maka akan semakin besar pula laju infiltrasinya. Atas dasar ukuran pori tersebut, maka terdapat tanah liat yang banyak memiliki pori halus dan ada pula tanah liat yang sedikit memiliki pori besar. Namun sebaliknya, pada tanah pasir justru mengandung banyak pori besar dan sedikit pori halus. Nah, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa laju infiltrasi pada tanah pasir jauh lebih besar dibandingkan pada tanah liat.

Tanah-tanah yang memiliki tekstur kasar dapat menciptakan struktur tanah yang ringan. Namun sebaliknya, tanah-tanah yang memiliki tekstur tanah halus dapat menyebabkan terbentuknya tanah tersebut memiliki struktur yang berat.

Nah, itulah ulasan mengenai apa itu infiltrasi dan bagaimana proses dari infiltrasi yang mana menjadi bagian utama dari siklus hidrologi. Apakah Grameds pernah memainkan tanah lengas ketika hujan turun semasa kecil?

Rekomendasi Buku & Artikel Terkait

Kategori Ilmu Biologi

Materi IPA

Sumber:

https://repository.usm.ac.id/files/skripsi/C11A/2014/C.131.14.0011/C.131.14.0011-05-BAB-II-20180726030218-Kajian-Empiris-Terhadap-Lubang-Resapan-Pada-Beberapa-Jenis-Tanah-.pdf

Baca Juga!

Pengertian Infiltrasi: Proses, Faktor Pengaruh, dan Manfaatnya

Pengertian Infiltrasi

Proses Terjadinya Infiltrasi