PROSES EROSI DAN SEDIMENTASI
Erosi adalah peristiwa pengikisan
padatan (sedimen, tanah,
batuan, dan partikel lainnya) akibat transportasi angin, air atau es, karakteristik hujan, creep pada tanah dan material lain
di bawah pengaruh gravitasi, atau oleh makhluk hidup semisal hewan yang membuat
liang, dalam hal ini disebut bio-erosi. Erosi tidak sama dengan pelapukan
akibat cuaca, yang mana merupakan proses penghancuran mineral batuan dengan
proses kimiawi maupun fisik, atau gabungan keduanya.
Erosi
sebenarnya merupakan proses alami yang mudah dikenali, namun di kebanyakan
tempat kejadian ini diperparah oleh aktivitas manusia dalam
tata guna lahan yang buruk, penggundulan hutan, kegiatan pertambangan,
perkebunan
dan perladangan, kegiatan
konstruksi / pembangunan yang tidak tertata dengan baik dan pembangunan jalan. Tanah yang
digunakan untuk menghasilkan tanaman pertanian biasanya mengalami erosi yang
jauh lebih besar dari tanah dengan vegetasi
alaminya. Alih fungsi hutan menjadi ladang pertanian meningkatkan erosi, karena
struktur akar tanaman hutan yang kuat mengikat tanah digantikan dengan struktur
akar tanaman pertanian yang lebih lemah. Bagaimanapun, praktik tata guna lahan
yang maju dapat membatasi erosi, menggunakan teknik semisal terrace-building, praktik konservasi ladang dan
penanaman pohon.
Dampak dari erosi adalah
§ Menipisnya lapisan permukaan tanah bagian atas,
yang akan menyebabkan menurunnnya kemampuan lahan (degradasi lahan).
§ Akibat
lain dari erosi adalah menurunnya kemampuan tanah untuk meresapkan air
(infiltrasi). Penurunan kemampuan lahan meresapkan air ke dalam lapisan
tanah akan meningkatkan limpasan air permukaan yang akan mengakibatkan banjir di sungai.
§ Selain
itu butiran tanah yang terangkut oleh aliran permukaan pada akhirnya akan
mengendap di sungai (sedimentasi) yang selanjutnya akibat tingginya sedimentasi
akan mengakibatkan pendangkalan sungai sehingga akan memengaruhi kelancaran
jalur pelayaran.
§ Erosi
dalam jumlah tertentu sebenarnya merupakan kejadian yang alami, dan baik untuk ekosistem.
Misalnya, kerikil secara berkala turun ke elevasi yang lebih rendah melalui
angkutan air. erosi yang berlebih, tentunya dapat menyebabkan masalah, semisal
dalam hal sedimentasi, kerusakan ekosistem dan kehilangan air secara serentak.
Faktor- faktor penyebab erosi
Banyaknya
erosi tergantung berbagai faktor.
§ Faktor
Iklim, termasuk besarnya dan intensitas hujan / presipitasi, rata-rata dan
rentang suhu, begitu pula musim, kecepatan angin, frekuensi badai. faktor
geologi termasuk tipe sedimen, tipe batuan, porositas dan permeabilitasnya,
kemiringn lahan.
§ Faktor biologis termasuk tutupan vegetasi
lahan,makhluk yang tinggal di lahan tersebut dan tata guna lahan ooleh manusia.
§ Umumnya,
dengan ekosistem dan vegetasi yang sama, area dengan curah hujan tinggi,
frekuensi hujan tinggi, lebih sering kena angin atau badai tentunya lebih
terkena erosi. sedimen yang tinggi kandungan pasir atau silt, terletak pada
area dengan kemiringan yang curam, lebih mudah tererosi, begitu pula area
dengan batuan lapuk atau batuan pecah. porositas dan permeabilitas sedimen atau
batuan berdampak pada kecepatan erosi, berkaitan dengan mudah tidaknya air
meresap ke dalam tanah. Jika air bergerak di bawah tanah, limpasan permukaan
yang terbentuk lebih sedikit, sehingga mengurangi erosi permukaan. Sedimen yang
mengandung banyak lempung cenderung lebih mudah bererosi daripada pasir atau
silt. Dampak sodium dalam atmosfer terhadap erodibilitas lempung juga sebaiknya
diperhatikan
§ Faktor
yang paling sering berubah-ubah adalah jumlah dan tipe tutupan lahan. pada
hutan yang tak terjamah, mineral tanah dilindungi oleh lapisan humus dan
lapisan organik. kedua lapisan ini melindungi tanah dengan meredam dampak
tetesan hujan. lapisan-lapisan beserta serasah di dasar hutan bersifat porus
dan mudah menyerap air hujan. Biasanya, hanya hujan-hujan yang lebat (kadang
disertai angin ribut) saja yang akan mengakibatkan limpasan di permukaan tanah
dalam hutan. bila Pepohonan dihilangkan akibat kebakaran atau penebangan,
derajat peresapan air menjadi tinggi dan erosi menjadi rendah. kebakaran yang
parah dapat menyebabkan peningkatan erosi secara menonjol jika diikuti denga
hujan lebat. dalam hal kegiatan konstruksi atau pembangunan jalan, ketika
lapisan sampah / humus dihilangkan atau dipadatkan, derajat kerentanan tanah terhadap erosi meningkat
tinggi.
§ Jalan, secara khusus memungkinkan
terjadinya peningkatan derajat erosi, karena, selain menghilangkan tutupan
lahan, jalan dapat secara signifikan mengubah pola drainase, apalagi jika
sebuah embankment dibuat untuk menyokong jalan. Jalan yang memiliki banyak batuan
dan hydrologically invisible ( dapat menangkap air secepat mungkin dari jalan,
dengan meniru pola drainase alami) memiliki peluang besar untuk tidak
menyebabkan pertambahan erosi.
Proses terjadinya Erosi
Dua sebab utama terjadinya erosi adalah erosi karena sebab alamiah dan
erosi karena aktivitas manusia dapat
· Erosi
alamiah
Erosi alamiah dapat
tejadi karena proses pembentukan tanah dan proses erosi yang terjadi untuk
mempertahankan keseimbangan tanah secara alami. Erosi karena faktor alamiah
umumnya masih memberikan media yang memadai untuk berlangsungnya pertumbuhannya
kebanyakan tanaman.
· Erosi
karena kegiatan manusia
Disebabkan oleh
terkelupasnya lapisan tanah bagian atas akibat cara bercocok tanam yang tidak
mengindahkan kaidah-kaidah konservasi tanah atau kegiatan pembangunan yang
bersifat merusak keadan fisik tanah,
antara lain , pembangunan yang bersifat merusak keadaan fisik tanah, antara
lain pembuatan jalan di daerah dengan kemiringan lereng besar.
Proses erosi terdiri atas tiga bagian yang berurutan :
pengelupasan ( (detachment), pengangkutan
transportaition), dan pengendapan (sedimentation).
Erosi permukaan tanah
disebabkan oleh air hujan. Selain itu, erosi juga dapat terjadi karena tenaga angin dan
salju.
Beberapa tipe erosi
permukaan yang umum dijumpai di daerah tropis adalah:
Ø Erosi
percikan ( splash erosian)
Proses terkelupasnya
partikel – partikel tanah bagian atas oleh tenaga kinetik air hujan bebas atau
sebagai air lolos ( throughfall).
Tenaga kinetik tersebut ditentukan oleh dua hal, massa dan kecepatan jatuhan
air. Tenaga kinetik tersebut bertambah besar dengan bertambah besarnya diameter
air hujan dan jarak ajung daun dan penetes (driptips) dan permukaan tanah (pada
proses erosi dibawah tegakan vegetasi). Oleh karenanya, air lolos dari vegetasi
dengan ujung penetes lebar memberikan tenaga kinetik yang besar dengen
demikian,memperbesar kecepatan air lolos sampai ke permukaan tanah. Hal ini
sesuai dengan hasil laporan penelitian yang menunjukkan bahwa pengaruh
melindungi dari sitem pertanian agroforestry terhadap besarnya erosi bukan
disebabkan oleh adanya unsur pohon, melainkan oleh adanya tumbuhan bawah dan
seresah. Arah dan jarak terkelupas partikel-partikel tanah ditentukan oleh kemiringan
lereng, kecepatan dan arah angin, keadaan kekasaran permukaan tanah, dan
penutupan tanah. Pada tanah belerang, loncatan, partikel tanah, dn penutupan
tanah. Pada tanah belerang belerang, loncatan partikel tanah tersebut lebih
banyak ke arah tempat yang lebih rendah, hal ini disebabkan karena sudut datang
energi kinetik air hujan akan mendorong partikel- partikel tanah tersebut ke
tempat yang lebih rendah. Apabila air hujan jatuh diatas seresah atau tumbuhan
bawah, energi kinetik air hujan tersebut akan tertahan oleh penutup tanah yang
terkelupas.
Ø Erosi
kulit (sheet erosion)
Erosi yang terjadi
ketika lapisan tipis permukaan tanah di daerah belerang terkikis oleh kombinasi
air hujan dan air larian. Tipe erosi ini disebabkan oleh kombinasi air hujan dan
air larian yang m
Ø Erosi
alur (rill erosian)
Pengelupasan yang
diikuti dengan pengangkutan partikel-partikel tanah oleh aliran air larian yang
terkonsentrasi di dalam saluran-saluran air.
Ø Erosi
parit (gully erosian)
Membentuk jajaran parit
yang lebih dalam dan lebar dan merupakan tingkat lanjutan dari erosi alur .
Ø Erosi
tebing sungai ( streambank erosion)
Pengikisan tanah pada
tebing-tebing sungai dan penggerusan dasar sungai oleh aliran air sungai.
Tentang
terjadinya erosi tanah, Russel (1973) dalam Kartasapoetra
(2005) menyatakan bahwa kemampuan yang kurang dari tanah untuk menginfiltrasi
air ke lapisan tanah yang lebih dalam, baik pada waktunya terjadi hujan atau
dengan adanya air yang mengalir kepermukaan tanah, laju aliran air akan terjadi
di permukaan tanah tersebut sambil mengangkut atau menghanyutkan
partikel-partikel tanah tersebut. Dengan tidak dapat ditembusnya (non
permeability) tanah oleh air karena pori-pori tanah kemungkinannya tertutup,
maka makin banyak air yan mengalir di permukaannya akan makin banyak pula
partikel-partikel tanah yang terangkut/terhanyutkan terus mengikuti aliran air
ke sungai melakukan sedimentasi sementara atau terus dilanjutkan ke muara
ataupun laut dan lazimnya melakukan pembentukan tanah-tanah baru di sekitar pantai.
Lebih
lanjut lagi terjadinya erosi menurut kartasapoetra (2005), menjelaskan bahwa
erosi meliputi proses detachment atau pelepasan partikel-partikel tanah,
transportation atau penghanyutan partikel-partikel tanah dan deposition atau
pengendapan partikel-partikel tanah yang telah terhanyutkan.
Detachment
tersebut sebagai akibat timpaan curah hujan yang menimpa permukaan tanah.
Iklim, tanah, topografi, waktu dan pengelolaan tanah oleh manusia merupakan
faktor-faktor utama yang mempengaruhinya. Erosi dan sedimentasi ini merupakan
penyebab-penyebab utama dalam terjadinya kemerosotan produktivitas tanah-tanah
pertanian, kemerosotan kuantitas dan kualitas air, kemerosotan kapasitas
struktur saluran air dan lain sebagainya.
Sedimentasi
ini terjadi melalui proses pengendapan material yang ditransport oleh media
air, angin, es, atau gletser di suatu cekungan. Delta yang terdapat di
mulut-mulut sungai adalah hasil dan proses pengendapan material-material yang
diangkut oleh air sungai, sedangkan bukit pasir (sand dunes) yang terdapat di
gurun dan di tepi pantai adalah pengendapan dari material-material yang
diangkut oleh angin. Proses tersebut terjadi terus menerus, seperti batuan
hasil pelapukan secara berangsur diangkut ke tempat lain oleh tenaga air,
angin, dan gletser. Air mengalir di permukaan tanah atau sungai membawa batuan
halus baik terapung, melayang atau digeser di dasar sungai menuju tempat yang
lebih rendah. Hembusan angin juga bisa mengangkat debu, pasir,
bahkan bahan material yang lebih besar. Makin kuat hembusan itu, makin besar
pula daya angkutnya. pengendapan material batuan yang telah diangkut oleh
tenaga air atau angin tadi membuat terjadinya sedimentasi.
Meningkatnya
aktivitas manusia akhir-akhir ini di sepanjang aliran sungai telah memberi
pengaruh terhadap ekosistem muara. Kegiatan yang memberikan dampak terhadap
muara tersebut antara lain penebangan hutan di bagian hulu. Kegiatan ini
menyebabkan meningkatnya pengikisan tanah di sepanjang aliran sungai. Sebagai
dampaknya jumlah sedimen di dalam sungai (suspended solid) bertambah dan
menyebabkan pendangkalan. Faktor yang mempengaruhi proses sedimentasi yang
terjadi di muara antara lain aktivitas gelombang dan pola arus.
Menurut
Dibyosaputra (1997: 65) besar kecilnya sedimen di daerah sungai ditentukan
melalui transportasi sungai yang disebabkan oleh adanya kekuatan aliran sungai
yang sering dikenal dengan istilah kompetensi sungai (stream competency), yaitu
kecepatan aliran tertentu yang mampu mengangkut sedimen dengan diameter
tertentu. Dengan kata lain bahwa besarnya sedimen yang terangkat tergantung
pada :
a) Debit
sungai
b) Material
sedimen
c) Kecepatan
aliran.
Dengan
kekuatan aliran dan faktor lainnya maka ada tiga bentuk/macam sedimen yang
terangkut yaitu:
a) Muatan
terlarut (dissolved load)
b) Muatan
tersuspensi (suspended load)
c) Muatan
dasar (bed load)
Pada
saat sungai banjir, maka hydraulic action dapat melepas dan
mengangkut material sedimen dalam jumlah besar. Tidak hanya dari dsarnya saja
tetapi juga menggerus material sepanjang tebing atau tanggul sungai. Akibatnya
tanggul sungai mengalami kerusakan dan terjadilah
nendatan atauslumping (Dibyosaputra,1997: 65).
Menurut
Anonim (2011) Sedimen yang dalam jangka waktu yang lama mengalami pembatuan
atau disebut dengan istilah batuan sedimen, yaitu suatu batuan yang terbentuk
dari hasil proses sedimentasi, baik secara mekanik maupun secara kimia dan
organik. Proses terjadinya batuan sedimen dapat dijabarkan sebagai berikut:
a) Secara
mekanik
Terbentuk
dari akumulasi mineral-mineral dan fragmen-fragmen batuan. Faktor-faktor yang
penting yang mempengaruhi sedimentasi secara mekanik antara lain :
· Sumber
material batuan sedimen :
Sifat
dan komposisi batuan sedimen sangat dipengaruhi oleh material-material asalnya.
Komposisi mineral-mineral batuan sedimen dapat menentukan waktu dan jarak
transportasi, tergantung dari presentasi mineral-mineral stabil dan nonstabil.
· Lingkungan
pengendapan :
Secara
umum lingkungan pengendapan dibedakan dalam tiga bagian yaitu: Lingkungan
Pengendapan Darat, Transisi dan Laut. Ketiga lingkungan pengendapan ini, dimana
batuan yang dibedakannya masing-masing mempunyai sifat dan ciri-ciri tertentu.
· Pengangkutan
(transportasi) :
Media
transportasi dapat berupa air, angin maupun es, namun yang memiliki peranan
yang paling besar dalam sedimentasi adalah media air. Selama transportasi
berlangsung, terjadi perubahan terutama sifat fisik material-material sedimen
seperti ukuran bentuk dan roundness. Dengan adanya pemilahan dan pengikisan
terhadap butir-butir sedimen akan memberi berbagai macam bentuk dan sifat
terhadap batuan sedimen.
· Pengendapan
:
Pengendapan
terjadi bilamana arus/gaya mulai menurun hingga berada di bawah titik daya angkutnya.
Ini biasa terjadi pada cekungan-cekungan, laut, muara sungai, dll.
· Kompaksi
:
Kompaksi
terjadi karena adanya gaya berat/gravitasi dari material-material sedimen
sendiri, sehingga volume menjadi berkurang dan cairan yang mengisi pori-pori
akan bermigrasi ke atas.
· Lithifikasi
dan Sementasi :
Bila
kompaksi meningkat terus menerus akan terjadi pengerasan terhadap
material-material sedimen. Sehingga meningkat ke proses pembatuan
(lithifikasi), yang disertai dengan sementasi dimana material-material semen
terikat oleh unsur-unsur/mineral yang mengisi pori-pori antara butir sedimen.
· Replacement
dan Rekristalisasi :
Proses
replacement adalah proses penggantian mineral oleh pelarutan-pelarutan kimia
hingga terjadi mineral baru. Rekristalisasi adalah perubahan atau pengkristalan
kembali mineral-mineral dalam batuan sedimen, akibat pengaruh temperatur dan
tekanan yang relatif rendah.
· Diagenesis
:
Diagenesis
adalah perubahan yang terjadi setelah pengendapan berlangsung, baik tekstur
maupun komposisi mineral sedimen yang disebabkan oleh kimia dan fisika.
b) Secara
Kimia dan Organik
Terbentuk
oleh proses-proses kimia dan kegiatan organisme atau akumulasi dari sisa
skeleton organisme. Sedimen kimia dan organik dapat terjadi pada kondisi darat,
transisi, dan lautan, seperti halnya dengan sedimen mekanik.
Masing-masing
lingkungan sedimen dicirikan oleh paket tertentu fisik, kimia, dan biologis
parameter yang beroperasi untuk menghasilkan tubuh tertentu sedimen dicirikan
oleh tekstur, struktur, dan komposisi properti. Kita mengacu kepada badan-badan
khusus seperti endapan dari batuan sedimen sebagai bentuk. Istilah bentuk
mengacu pada unit stratigrafik dibedakan oleh lithologic, struktural, dan
karakteristik organik terdeteksi di lapangan. Sebuah bentuk sedimen dengan demikian
unit batu itu, karena deposisi dalam lingkungan tertentu, memiliki pengaturan
karakteristik properti. Lithofacies dibedakan oleh ciri-ciri fisik seperti
warna, lithology, tekstur, dan struktur sedimen. Biogfacies didefinisikan pada
karakteristik palentologic dasar. Inti penekanan adalah bahwa lingkungan
depositional menghasilkan bentuk sedimen. Karakteristik properti dari bentuk
sedimen yang pada gilirannya merupakan refleksi dari kondisi lingkungan
deposional.
PROSES PRAKIRAAN BESARNYA EROSI DENGAN METODE USLE DAN
METODE SDR
Metode
USLE
Metode
USLE (Universal Soil Loss Equation) merupakan metode yang umum
digunakan untuk memperediksi laju erosi. Selain sederhana, metode ini juga
sangat baik diterapkan di daerah-daerah yang faktor utama penyebab erosinya
adalah hujan dan aliran permukaan. Wischmeier (1976) dalam Risse et al. (1993)
mengatakan bahwa metode USLE didesain untuk digunakan memprediksi kehilangan
tanah yang dihasilkan oleh erosi dan diendapkan pada segmen lereng bukan pada
hulu DAS, selain itu juga didesain untuk memprediksi rata-rata jumlah erosi
dalam waktu yang panjang. Akan tetapi kelemahan model ini adalah tidak
dipertimbangkannya keragaman spasial dalam suatu DAS dimana nilai input
parameter yang diperlukan merupakan nilai rata-rata yang dianggap homogen dalam
suatu unit lahan (Hidayat, 2003), khususnya untuk faktor erosivitas (R) dan
kelerengan (LS).
Informasi
Geografi (SIG) merupakan teknologi berbasis spasial yang sangat populer saat
ini. Prediksi erosi dengan metode USLE juga bisa menggunakan SIG dalam
perhitungannya. Pemanfaatan SIG berbasis pixel sebagai alat pemodelan spasial dalam
memprediksi erosi bisa membantu keakuratan data yang dihasilkan khususnya pada
lahan-lahan yang mempunyai keadaan topografi yang kompleks (Larito et al.,
2004). Selain itu SIG dapat memanejemen data yang bereferensi geografi dengan cepat
sehingga membuat studi tentang erosi bisa lebih mudah, khususnya bila harus
mengulang menganalisis data-data pada daerah yang sama (Amorea et al., 2004).
Menghitung
faktor panjang lereng (L) menjadi masalah yang sangat rumit saat pengaplikasian
SIG berbasis pixel dalam perhitungan erosi dengan metode
USLE (Kinnell, 2008). Perhitungan erosi dengan metode USLE menggunakan data
panjang lereng hasil observasi lapangan dan sangat tidak mungkin menghitung
seluruh panjang lereng pada setiap bentuk lereng di daerah tangkapan air.
Berbeda dengan faktor kemiringan lereng (S) yang bisa diperoleh dengan mudah
dari data SIG.
Aplikasi
SIG memerlukan data Digital
Elevation Model (DEM) untuk
menghasilkan gambaran faktor LS yang lebih spesifik dalam setiap pixelnya. Dalam
perkembangannya, ada beberapa formula untuk menentukan nilai faktor LS berbasis
DEM dalam SIG yang mempertimbangkan heterogenitas lereng serta mengutamakan
arah dan akumulasi aliran dalam perhitungannya (Blanco and Nadaoka, 2006).
Asumsi yang dipergunakan adalah nilai faktor LS akan berbeda antara lereng
bagian atas dan bagian bawah. Nilai LS akan lebih besar ditempat terjadinya
akumulasi aliran dari pada dilereng bagian atas walaupun mempunyai panjang
lereng dan kemiringan lereng yang sama.
Penelitian
ini bertujuan mengaplikasikan SIG untuk prediksi erosi dengan metode USLE yang
dimodifikasi. Diharapkan dari hasil peneltian ini bisa memberikan gambaran
spasial tingkat erosi tanah yang lebih spesifik dari nilai pixek-pixel yang ada
yang berguna dalam penentun arahan penggunaan lahan yang lebih sesuai dengan
peruntukannya. Penelitian sebelumnya yang dilakukan di daerah yang sama
digunakan sebagai pembanding untuk melihat kesamaan hasil dari metode prediksi
ini.
Metodologi
USLE
merupakan suatu model parametrik untuk memprediksi erosi dari suatu bidang
tanah. USLE
memungkinkan perencana menduga laju rata-rata erosi suatu tanah tertentu pada
suat kecuraman
lereng dengan pola hujan tertentu untuk setiap macam pertanaman dan tindakan pengelolaan
(tindakan konservasi tanah) yang mungkin dilakukan atau yang sedang
dipergunakan (Arsyad,
1989).
Prediksi
erosi dengan metode USLE diperoleh dari hubungan antara faktor-faktor penyebab erosi itu sendri yaitu:
A = R x K x L x S x C x P
Dimana:
A = Banyaknya
tanah tererosi (ton ha-1 yr-1)
R = faktor curah
hujan dan aliran permukaan (Erosivitas) (MJ mm ha-1 hr-1 yr-1)
K = faktor
erodibilitas tanah (ton ha hr MJ-1 mm-1 ha-1)
LS = faktor
panjang dan kemiringan lereng (dimensionless)
C = faktor
vegetasi penutup tanah dan pengelolaan tanaman (dimensionless)
P = faktor
tindakan-tindakan khusus konservasi tanah (dimensionless)
Erosivitas (R) hujan adalah daya erosi hujan
pada suatu tempat. Nilai erosivitas hujan dapat dihitung berdasarkan data hujan
yang diperoleh dari penakar hujan otomatik dan dari penakar hujan
biasa. Adapun persamaan yang digunakan dalam untuk menentukan tinggkat erosivitas
hujan dalam penelitian ini adalah (Bols, 1978 dalam Arsyad, 1989):
R = 6; 119(RAIN)
1,21 (DAY S) -0,47 (MAXP)0,5
Keterangan :
{ R adalah
indeks erosivitas rata-rata bulanan
{ RAIN adalah
curah hujan rata-rata bulanan (cm)
{ DAYS adalah
jumlah hari hujan rata-rata perbulan
{ MAXP adalah
curah hujan maksimum selama 24 jam dalam bulan bersangkutan
Erodibilitas (K) tanah adalah mudah
tidaknya tanah mengalami erosi, yang di tentukan oleh berbagai sifat
fisik dan kimia tanah. Menurut Wischmeier (1971) dalam Arsyad (1989) persamaan umum
kehilangan tanah adalah sebagai berikut
100K = 2, 1M1,14(10-4)(12-
a) + 3,25(b -2) + 2,5(c-3)
Keterangan :
·
K adalah erodibilitas
·
M adalah ukuran
partikel (% debu + % pasir halus)
·
a adalah kandungan
bahan organik
·
b adalah kelas struktur
tanah
·
c adalah kelas
permeabilitas
Pada
penilitian ini data spasial nilai erodibilitas tanah diperoleh dari hasil
penelitian Adnyana (2006). Dalam penentuan batas-batas nilai erodibilitas tanah
tetap menggunakan unit
lahan sebagai faktor yang menghomogenkan kondisi lahan.
Faktor panjang dan kemiringan kereng
(LS). Faktor panjang lereng yaitu nisbah antara besarnya erosi dari
tanah dengan suatu panjang lereng tertentu terhadap erosi dari tanah dengan panjang lereng
72,6 kaki (22.13 m) di bawah keadaan yang identik. Sedangkan faktor kecuraman
lereng, yaitu nisbah antara besarnya erosi yang terjadi dari suatu tanah kecuraman lereng tertentu,
terhadap besarnya erosi dari tanah dengan lereng 9% di bawah keadaan yang identik.
Secara umum persamaan untuk menentukan panjang lereng adalah (Laen and Moldenhauer,
2003):
L = (lamda)m
Dimana L adalah
faktor panjang lereng, (Lamda)
adalah panjang lereng (m) dan m adalah eksponensial dari panjang lereng yang
berkisar antara 0.2-0.6, di Indonesia yang sering digunakan adalah nilai 0.5,
sedangkan persamaan untuk menentukan faktor kemiringan lereng menggunakan persamaan
(Arsyad, 1989)
Faktor vegetasi penutup tanah dan
pengelolaan tanaman (C) yaitu nisbah antara besarnya erosi dari suatu areal
dengan vegetasi dan pengelolaan tanaman tertentu terhadap besarnya erosi dari
tanah yang identik dan tanpa tanaman. Data sebaran spasial dari faktor ini diperoleh dari
Adnyana (2006
Faktor tindakan-tindakan khusus
konservasi tanah (P) yaitu nisbah antara besarnya erosi dari tanah yang diberi
perlakuan tindakan konservasi khusus seperti pengolahan tanah menurut kontur,
penanaman dalam strip atau teras terhadap besarnya erosi dari tanah yang diolah searah
lereng dalam keadaan yang identik. Data sebaran spasial dari faktor ini diperoleh dari
Adnyana (2006).
Perangkat
lunak yang digunakan dalam proses analisis adalah ArcView 3.3 dengan bantuan extensions Spatial Analyst
dan Terrain Analysis serta perangkat lunak ArcGIS 9.2. Seluruh data dipresentasikan
dalam bentuk grid bergeoreferance dengan ukuran pixel 10m. Data DEM diperoleh dari hasil
analisis dari peta kontur Rupabumi Indonesia dengan skala 1:25.000 (Bakosurtanal,
2000). Data curah hujan diperoleh dari badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) dengan perwakilan pos
hujan Candikuning, Baturiti-Tabanan. Faktor K, C dan P dibagi perunit lahan
yang ditentukan berdasarkan kesamaan penggunaan lahan, lereng dan jenis tanah.
Kelemahan metode USLE
Persamaan
tersebut oleh Wischmeier (1979) dianggap memiliki kegunaan sebagai berikut :
·
Meramalkan kisaran
kehilangan tanah tahunan lahan yang khusus;
·
Memberikan petunjuk
dalam memilih sistem pengelolaan pertanaman dan praktek konservasi secara
mekanis yang cocok pada suatu lahan yang miring;
·
Meramalkan perubahan
kehilangan tanah yang akan dihasilkan akibat adanya perubahan sistem pengolahan
pertanaman dan praktek konservasi secara mekanis pada suatu lahan;
·
Menentukan bagaimana praktek-praktek
konservasi harus dilakukan agar dapat diperoleh cara pengelolaan lahan yang
lebih intensif;
·
Meramalkan kehilangan
tanah dari penggunaan lahan diluar pertanian (Ananta, 1991 dalam Nasiah, 2000).
Asdak, (1995)
mengemukakan kelemahan dari persamaan tersebut yakni sebagai berikut :
·
Persamaan Umum
Kehilangan Tanah (PUKT) bersifat empiris dan secara matematik tidak mewakili
proses erosi yang sebenarnya.
·
Persamaan Umum
Kehilangan Tanah (PUKH) dirancang untuk memperkirakan besarnya kehilangan tanah
rata-rata tahunan.
·
Persamaan Umum
Kehilangan Tanah (PUKT) hanya memperkirakan erosi.
·
Persamaan Umum
Kehilangan Tanah (PUKT) tidak memperhitungkan endapan sedimen.
Sediment Delivery Ratio (SDR)
Pada kasus tertentu seperti terutama unutk daerah
tangkapan air yang belum diketahui besarnya komponen-komponen rumus USLE, perlu
dilakukan perkiraan nilai erosi yang lebih
sederhana tetapi masih bisa dipertanggungjawabkan hasilnya. Cara
perkiraan besarnya erosi yang dimaksud adalah dengan memanfaatkan data debit, muatan sedimen, berat jenis tanah
dan nisbah pelepasan sedimen (Sediment Delivery Ratio, SDR). Motede ini
kemudian dikenal sebagai metode SDR.
Perolehan sediment yield (hasil sedimen) dalam suatu
wilayah DAS biasanya diperoleh bukan dari pengukuran langsung, tetapi melalui
rasio pengangkutan sedimen (Sediment Delivery Ratio/SDR). SDR didefinisikan
sebagai fraksi erosi bruto yang ditransportasikan pada interval waktu tertentu.
SDR juga merupakan ukuran efisiensi pengangkutan sedimen, yang membandingkan
jumlah sedimen aktual yang diangkut dari sumber tererosi hingga ke titik outlet pengukuran dengan jumlah total tanah
yang terkikis pada wilayah di atas titik
outlet. Model-model erosi seperti USLE dan RUSLE mendugai laju tanah
tererosi di skala plot, tetapi seringkali perkiraan tersebut memberikan hasil
yang lebih tinggi nilainya dari nilai yang terukur di titik outlet sungai. Peran SDR adalah berfungsi
untuk mengoreksi ketidakakuratan hasil prediksi tersebut (Benedict dan Klik,2006).
Pada luasan daerah tangkapan air tertentu, metode yang
umum digunakan untuk mengestimasi SDR adalah melalui persamaan fungsi SDR –
area power yang ditulis sebagai:
SDR = aAb
Dimana A = catchment area (km2); α =
konstanta; serta β = eksponen skala (scaling exponent), dan α dan β
merupakan parameter-parameter empiris (Walling 1983, Richards 1993). Nilai SDR
akan berkurang dengan meningkatnya luas area yang digunakan dalam persamaan
tersebut.
Dengan mengetahui besarnya erosi yang terjadi di suatu
kawasan DAS maka dapat diidentifikasi tingkatan bahaya erosi. Bahaya erosi
merupakan taksiran jumlah maksimum tanah yang hilang pada lahan apabila lahan
tersebut memperoleh perlakuan pengelolaan tanaman dan konservasi yang relatif
tidak berubah dalam jangka waktu yang lama
UPAYA-UPAYA MENGATASI EROSI DAN SEDIMENTASI
Cara mencegah erosi
Terjadinya
erosi akan mengakibatkan kerugian bagi makhluk hidup. Oleh karena itu,
masyarakat dan pemerintah harus berupaya mencegahnya. Caranya antara lain
dengan
1.
penanaman kembali atau
reboisasi,
2.
tidak menebang hutan
sembarangan
3.
tidak membakar pohon-pohon
4.
membuat sengkedan atau terasering , Sengkedan dibuat untuk memanfatkan permukan
tanah yang miring . Cara ini dapat memudahkan pengaturan irigasi dan mencegah
erosi.
Upaya
menanggulangi erosi
A. Menghijaukan
kembali lahan-lahan kritis.
Lahan-lahan
yang kritis atau lahan yang gundul ditanami dengan lanam-tanaman keras, seperti
pohon mahoni, pohon angsana, pohon jati, pohon meranti dan lain-lain. Untuk daerah-daerah
yang miring , pengolahan lahan dilakukan dengan sistem sengkedan atau
terassering. Pada setiap pematang yang ada di sawah sengkedan usahakan ditanami
tanam-tanaman keras seperti pohon kelapa, turi, munggur dan lain-lain. Jenis
tanaman keras seperti pohon kelapa disamping dapat dimanfaatkan kayu, buah dan
daunnya; akar-akarnya juga berfungsi untuk menahan pematang dari bahaya
longsor.
B.
Untuk mencegah terjadinya erosi pada pantai makan bibir
pantai di Tanami mangrove
Jenis
tanaman lainnya yang dapat digunakan menghutankan bibir pantai adalah pohon
api-api . Hutan bakau atau api-api yang ada di daerah pantai disamping dapat
mencegah terjadinya erosi pada bibir pantai juga bermanfaat bagi kehidupan
beraneka satwa. Contohnya akar pohon bakau atau api-api yang malang melintang
di bawah permukaan air sangat bermanfaat bagi perkembangbiakan berbagai jenis
ikan.Sedangkan dedaunan
C. Pada
daerah - daerah pantai yang tebingnya curam, maka di depan bibir pantai dapat
dibuat bangunan-bangunan pemecah ombak.
Dengan
adanya bangunan pemecah ombak, maka ombak yang datang menuju pantai dipecah
terlebih dahulu oleh bangunan tersebut. Dengan demikian kekuatan ombak yang
akan menerpa dinding pantai menjadi lemah. Dengan demikian bibir pantai dapat
dilindungi dari bahaya erosi akibat hantaman gelombang pasang air laut.
Upaya
menanggulangi sedimentasi
· Beach
Nourishment merupakan usaha yang dilakukan untuk memindahkan sedimentasi pada
pantai ke daerah yang terjadi erosi, sehingga menjaga pantai tetap stabil. Kita
ketahui erosi dapat terjadi jika di suatu pantai yang ditinjau terdapat
kekurangan suplai pasir. Stabilitasi pantai dapat dilakukan dengan penambahan
suplai pasir ke daerah yang terjadi erosi itu. Apabila erosi terjadi secara
terus menerus , maka suplai pasir harus dilakukan secara berkala dengan laju
sama dengan kehilangan pasir . Untuk pantai yang cukup panjang maka penambahan
pasir dengan cara pembelian kurang efektif sehingga digunakan alternatif pasir
diambil dari hasil sedimentasi sis lain dari pantai.
· Teknologi
Sabo atau lebih populer dengan sebutan Tekno Sabo adalah teknologi untuk
mencegah terjadinya bencana sedimen dan mempertahankan daerah hulu terhadap
kerusakan lahan. Tujuan dari pembangunan prototipe Sabo dam adalah untuk
mengetahui seberapa besar pengaruh bangunan prototipe Sabo dam terhadap
pengurangan sedimentasi waduk, karena fungsi dari Sabo dam adalah untuk
menahan, menampung dan mengendalikan sedimen. Semula, teknologi ini
dipergunakan untuk mengendalikan material lahar gunung api
Prinsip Kerja
Daerah Aliran Sungai ( DAS )
Waduk merupakan suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah,
dimana air akan mengalir melalui sungai utama dan anak-anak sungai yang
terletak di dalam wilayah DAS tersebut. Secara alami air mengalir dari hulu ke
hilir sesuai hukum gravitasi.
Waduk serbaguna diharapkan dapat
bermanfaat maksimal selama kurun waktu yang direncanakan, oleh karena itu perlu
diupayakan pengurangan laju sedimentasi waduk. Terdapat tiga metode dasar
untuk mengurangi laju sedimentasi waduk ( WMO, 948) :
1. Mengurangi
volume sedimen yang masuk waduk dapat dilakukan dengan cara :
a) mereduksi
erosi DAS hulu waduk
b) menangkap
sedimen sebelum memasuki waduk
2. memindahkan
endapan sedimen dari dalam waduk dengan cara pengerukan,
menggelontor, dan lain lain
3. membilas
aliran yang membawa sedimen untuk menurunkan volume sedimen yang mengendap
PRAKIRAAN BAHAYA EROSI
Akibat
dari adanya pengaruh manusia dalam proses peningkatan laju erosi seperti
pemanfaatan lahan yang tidak sesuai dengan peruntukannya dan/atau pengelolaan
lahan yang tidak didasari tindakan konservasi tanah dan air menyebakan perlunya
dilakukan suatu prediksi laju erosi tanah sehingga bisa dilakukan suatu
manajemen lahan. Manajeman lahan berfungsi untuk memaksimalkan produktivitas
lahan dengan tidak mengabaikan keberlanjutan dari sumberdaya lahan.
Tingkat
bahaya erosi adalah perkiraan kehilangan tanah maksimum dibandingkan dengan
tebal solum tanahnya pada setiap unit lahan bila teknik pengelolaan tanaman dan
konservasi tanah tidak mengalami perubahan. Penentuan tingkat
bahaya erosi menggunakan pendekatan tebal solum tanah yang telah ada dan besarnya
erosi sebagai dasarnya. Semakin dangkal solum tanahnya berarti semakin sedikit
tanah yang boleh tererosi, sehingga tingkat bahaya erosinya sudah cukup
besar meskipun tanah yang hilang belum terlalu besar. Kelas tingkat bahaya
erosi disajikan selengkapnya pada Tabel 1.
Keterangan :
0 – SR =
sangat ringan
I – R =
ringan
II – S =
sedang
III – B =
berat
IV – SB =
sangat berat
Indeks Bahaya Erosi
Indeks
bahaya erosi merupakan petunjuk besarnya bahaya erosi pada suatu lahan. Tujuan
menentukan indeks bahaya erosi sebenarnya sama dengan tujuan menentukan tingkat
bahaya erosi yaitu untuk mengetahui sejauh mana erosi yang terjadi akan
membahayakan kelestarian produktivitas tanah yang bersangkutan. Perbedaan kedua
istilah tersebut terletak dalam metode menentukan nilainya masing-masing.
Tingkat bahaya erosi ditentukan berdasar atas perbandingan antara jumlah tanah
tererosi dengan kedalaman efektif tanah. Indeks bahaya erosi dapat ditentukan
dengan membandingkan jumlah tanah yang tererosi dan besarnya erosi yang
diperbolehkan (Hardjowigeno dan Widiatmaka, 2007)
Tabel 2.5. Pengharkatan Indeks Bahaya
Erosi
|
Indeks Bahaya Erosi (IBE)
|
Kelas
|
|
≤ 1,0
1,01 – 4,0
4,01 – 10,0
≥ 10,01
|
Rendah
Sedang
Tinggi
Sangat Tinggi
|
Sumber: Hardjowigeno dan Widiatmaka,
2007
DAFTAR
PUSTAKA
Asdak,
C., 2007. Hidrologi dan Penglolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada
University Press. Yogyakarta.
Hakim,
N., M. Yusuf Nyakpa, A.M. Lubis, Sutopo Ghani Nugroo, M. Rusdi Saul, M. Amin
Diha, Go Ban Hong dan H. Bailey. 1996. Dasar-Dasar Ilmu
Tanah. Universitas Lampung, Bandar Lampung.
Hardjowigeno,
S. 1985. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT. Medyatama Sarana Perkasa
Jakarta.
