NILAI HIDROLOGIS BUKIT KARST

Oleh: Eko Haryono
(Staf Pengajar Fakultas Geografi UGM, Jogjakarta)

Makalah dalam seminar Nasional, Eko-Hidrolik, 28-29 Maret 2001, Teknik Sipil, UGM

INTISARI

Kawasan karst sering terkesan hanya sebagai lahan gersang berbatu, sehingga tidaklah mengherankan kalau batulah yang dianggap sebagai potensi yang menggiurkan dari kawasan karst. Penambangan batugarnping di kawasan karst seolah menjadi primadona sektor usaha, tanpa atau sedikit menghiraukan fungsi yang lain terutama fungsi hidrologis. Bukit karst sebagai mintakat epikarst diketahui merupakan penyimpan air dan regulator utama sistem hidrologis kawasan karst. Melalui diaklas dan rongga-rongga hasil pelarutan beserta endapan isian yang mengisinya, bukit karst dan mintakat epikarst secara umum telah menjadikan batugamping yang relatif kedap air menjadi penyimpan air yang sangat potensial. Kemampuan bukit karst dan mintakat epikarst pada umumnya telah mampu menyimpan tiga hingga empat bulan setelah berakhirnya musim penghujan, sehingga sebagian besar sungai bawah tanah dan mataair mengalir sepanjang tahun dengan kualitas air yang baik. Dengan demikian penambangan bukit gamping di kawasan karst mutlak haruslah memperhatikan fungsi tersebut.

PENDAHULUAN

Kawasan karst sering terkesan hanya sebagai lahan gersang dan berbatu, sehingga tidaklah mengherankan kalau batulah yang dianggap sebagai potensi yang mengiurkan dari kawasan karst. Penambangan batugamping di kawasan karst seolah menjadi primadona sector usaha, tanpa atau sedikit menghiraukan fungsi yang lain terutama fungsi hidrologis. Kesan inilah yang selama ini tertanam dalam sebagian besar baik masyarakat, pemerintah, maupun pengusaha. Suatu diskusi yang pernah penulis ikuti baik di tingkat perguruan tinggi, pemerintah daerah tingkat dua, maupun masyarakat di tingkat desa selalu mengusulkan bagaimana mengoptimalkan potensi batugamping. Kenyataan tersebut semakin runyam dengan adanya kenyataan lain bahwa kebutuhan akan batugamping terus meningkat. Peningkatan rata-rata konsumsi batugamping dari Tahun 1986 hingga 1995 mencapai 32,18%/tahun (diolah dari data BPS). Batugamping saat ini digunakan sebagai batu fondasi, plester untuk adukan pasangan bata, semen, bahan baku industri (karbid, peleburan baja, bahan pemutih, soda abu, penggosok, pembuatan logam magnesium, pembuatan alumina, plotasi, pembasmi hama, penjernih air, dan keramik), pertanian (pupuk), dan batu hias (lantai, dinding, atau cindera mata). Tanpa adanya pemahaman tentang fungsi ekologis dari bukit karst seperti saat ini, dapat dipastikan bahwa di masa mendatang kawasan karst akan terancam. Tulisan ini selanjutnya akan memberikan gambaran singkat tentang salah satu fungsi ekologis bukit karst sebagai penyimpan dan regulator sistem hidrologis kawasan karst. Adapun sistematika pembahasan akan dimulai dengan uraian singkat mengenai morfologi bukit karst dan selanjutnya uraian tentang hidrologi bukit karst. Tulisan ini sebagian besar didasarkan sepenuhnya dari kajian pustaka dengan maksud untuk menjelaskan konsep dan pemahaman dengan dukungan data baru yang dimiliki penulis.

MORFOLOGI BUKIT KARST

Bukit karst merupakan karakteristik dari karst di daerah tropis, yang terbentuk akibat dari perkembangan dolin atau lembah (Aref dkk, 1987; Ahnert dan William 1997). Secara singkat dapat dirangkum bahwa karst berkembang dimulai dari pelarutan yang terkonsentrasi pada satu titik atau sepanjang kelurusan-kelurusan kekar atau sesar membentuk cekungancekungan tertutup atau lembah-lembah kering. Cekungan-cekungan dan lembahlembah tersebut terus berkembang dan melebar, bergabung satu dengan lainnya meninggalkan bukit-bukit karst dengan bentuk yang bervariasi. Variasi bentuk bukit sisa karst utama yang telah dikenal adalah bentuk kerucut (kegelkarst) dan menara (trumkarst, mogote). Karst dengan bentuk bukit sisa kerucut ditemukan antara lain di Gunung Sewu-Jawa (Lehmann, 1936; Haryono, 2001), Cape dan Transvaal Afrika Selatan (Marker,1989). Bentuk bukit sisa menara di antaranya ditemukan di Maros- Sulsel (McDonald, 1976; Sunarto, 1997), Mulu-Sarawak (McDonal dkk, 1985), Guilin- Cina (Sweeting, 1990). Perbedaan antara bukit sisa bentuk kerucut dan menara ditunjukkan pada Gambar 1.

Tipe Kerucut Tipe Menara

Gambar 1. Macam bukit karst

Terbentuknya bukit kerucut atau menara mensyaratkan lapisan batugamping yang tebal dengan sistem kekar yang berkembang baik (White, 1988) dengan proses karstifikasi yang terus-menerus dalam waktu yang lama (Ahnert dan Williams, 1997) dan curah hujan yang besar (Verstappen, 1960). Karst menara merupakan perkembangan dari karst kerucut, yaitu disebabkan oleh perkembangan cekungan-cekungan atau lembah-lembah yang terus berkembang melebar setelah perkembangan lembah mendekati atau mencapai base level erosi. Karst menara dicirikan oleh bukit-bukit sisa yang tersebar di dataran hasil pelaruran. Beberapa buku (Sweeting, 1972; Trudgill, 1985; White, 1988) menjelaskan bahwa bukit karst menara harus terjal (70°-90°), sementara buku lain (Ford dan William, 1989) tidak rnensyaratkan kemiringan lereng yang terjal, hal terpenting dalam pengertian karst menara adalah adanya dataran hasil pelarutan dengan bukit-bukit sisa yang terpencar. Bukit-bukit karst kerucut dan menara berkembang baik di Indonesia, sehingga sebagian besar kawasan karst di Indonesia mempunyai kedua macam bukit tersebut. Walaupun setiap kawasan karst utama (Sinamar-Kyantan- Takung di Sumatra; Kalapanunggal, Karangbolong, Gunungsewu di Jawa; Maros dan Boneo di Sulawesi; Doberai, Fak Fak, Kumawa di Irian Jaya), mempunyai dominasi bentuk tertentu, namun pada umumnya kedua .jenis bukit tersebut setempat-setempat dapat diketemukan.

HIDROLOGIS BUKIT KARST

1. Porositas

Kedua jenis bukit karst yang telah diuraikan di atas, walaupun berbeda bentuk mempunyai kesamaan dalam hal proses yang bekerja, yaitu proses pelarutan. Pelarutan menghasilkan rongga-rongga yang saling berhubungan (protocave) membentuk porositas sekunder. Pelarutan terbesar terjadi di permukaan yang berangsur-angsur menurun semakin ke dalam, disebabkan oleh daya larut air yang semakin menurun dalam perjalanannya ke bawah. Daya larut yang semakin kecil disebabkan oleh bertambahnya konsentrasi karbonat yang terlarut hingga mencapai kejenuhan pada kedalaman 30 hingga 50 meter.

Rongga-rongga pelarutan juga mengikuti daya larut air, semakin ke bawah rongga-rongga semakin berkurang hingga sampai pada batuan gamping yang masif. Rongga-rongga tersebut sebagian terisi oleh tanah. Rongga-rongga pelarutan, poripori tanah, dan pori-pori antar butir batuan secara bersama-sama berfungsi sebagai penyimpan air. Penelitian Hunton (1992) di Stone Forest-Cina dan Haryono (2000) di Kab Gunungkidul menunjukkan bahwa yang mempunyai peranan terpenting adalah rongga-rongga hasil pelarutan, diikuti oleh pori-pori endapan isian/tanah, dan pori-pori batuan. Porositas bukit karst yang diukur dari tiga tempat di karst Gunung Sewu Kabupaten Gunungkidul ditunjukkan pada Tabel 1.

2. Kandungan Air dan Konduktivitas

Hidraulik dari Endapan Isian Kandungan air oleh Fetter (1988) didefinisikan sebagai berat air dibagi dengan total berat tanah. Penelitian Haryono (2001b) menunjukkan kandungan air dari endapan isian di bukit karst Kabupaten Gunungkidul bervariasi dari 21,42% hingga 34,93% (Tabel 2). Nilai tersebut relatif besar. Besarnya kandungan air endapan isian disebabkan oleh tekstur endapan isian yang geluh lempung debuan hingga lempung. Konduktivitas hidraulik diprediksi dari tekstur berkisar antara 10-9–10-4 meter/detik.

Tabel 1. Porositas Bukit Karst di Kabupaten Gunungkidul

Areal Sampel

Karakteristik

Porositas

Batuan

Rongga Pelarutan

Endapan Isian

Karst poligonal di Kec. Panggang

Batugamping terumbu yang keras dan dangkal, karren dan rongga pelarutan intensif, dijumpai

banyak mataair

1.1-14.0

22-52

40.-58.9

Karst Labirin di

Kec. Saptosari

dan Tepus

Batugamping terumbu yang keras

dan dalam, karen dan rongga

pelarutan intensif, jaringan lembah

kering intensif, tidak terdapat

mataair

13.-16.6

22-52

36.6-40.2

Karst towercone

di Kec.

Ponjong bagian

selatan

Batugamping berlapis, lunak dan

dalam, karren tidak berkembang

baik, bukit terpencar dengan

dataran planasi, tidak

diketemukan mataair

23.1-48.2

< 10

20.6-31.9

Sumber: Haryono, 2000

Tabel 2. Kandungan Air Bukit Karst di Kabupaen Gunungkidul

No

Lokasi Sample

Tekstur

Kandungan Air (%)

Hydraulic

Conductivity

(cm/sec)

1

Bedoyo

Lempung

24.47

109-106

2

Payak

Geluh Berlempung

21.42

106-104

3

Wotawati

Lempung berdebu

21.75

106-104

4

Semugih

Lempung

34.93

109-106

5

Klepu

Lempung

26.34

109-106

6

Panggang

Lempung

25.05

109-106

Sumber: Haryono, 2000

Konduktivitas yang lambat inilah yang merupakan bagian dari fungsi regulator dari sistem hidrologi kawasan karst. Meskipun porositas sekunder karena diaklas dan rongga pelarutan besar, akuifer karst tetap mampu menyisakan air dalam musim kemarau untuk mensuplai sungai-sungai bawah tanah, sehingga sebagian besar sungai bawah tanah bersifat perennial (mengalir sepanjang tahun). Hal ini dapat terjadi karena porositas sekunder sebagian besar terisi oleh endapan isian. Di samping hal tersebut, air yang tersimpan di endapan isian tidak bisa teratus dengan cepat ke sistem sungai bawah tanah karena batugamping yang belum terlarut di bawah mintakat (zona) epikarst bersifat kedap air. Air hanya bisa teratus melewati celah-celah batuan (kekar atau sesar). Dengan demikian rongga-rongga pelarutan dan endapan isian di mintakat dekat permukaan (epikarst) berfungsi sebagai tandon air.

3. Aliran Air dan Respon Mataair Air yang tersimpan di bukit karst dikeluarkan perlahan-Iahan baik sebagai mataair maupun sungai bawah tanah. Perjalanan air hingga ke sistem sungai bawah tanah atau mataair menurut Gunn (1981) melewati paling tidak enam jalan yaitu aliran permukaan, troughflow, aliran dekat permukaan (subcutaneous flow), aliran luweng (shaft flow), aliran vados dan rembesan vados (vadose seepage) Keenam aliran tersebut akan memberikan respon yang berbeda-beda pada sungai bawah tanah dan mataair. Sungai bawah tanah dan mataair akan merespon dengan cepat aliran permukaan dan aliran luweng. Pengukuran di Sungai bawah tanah Bribin menunjukkan waktu tunda (time lag) empat jam, sedangkan aliran subcutanous dan vados akan direspon sekitar satu bulan. Dari pengukuran mataair di Karst Gunung Sewu Kabupaten Gunungkidul menunjukkan respon yang bervariasi tergantung pada ternpat pemunculan mataair. Mataair yang muncul di tempat yang tinggi rnempunyai respon yang cepat sebagai akibat dari jarak tempuh air dari puncak ke tempat pemunculan yang pendek. Sebaliknya mataair yang muncul di tempat yang rendah rnernpunyai respon yang lambat, disebabkan oleh jarak yang lebih panjang. Pengukuran 11 mataair di Kecamatan Ponjong-Karst Gunung Sewu menunjukkan tiga mataair mempunyai waktu tunda empat bulan, dua mataair dengan waktu tunda tiga bulan, satu mataair dengan waktu tunda dua bulan, satu mataair dengan waktu tunda satu bulan, dan empat mataair mempunyai waktu tunda kurang dari satu bulan. Waktu tunda terlama di Kecamatan Ponjong tersebut sama dengan kondisi di Cina Selatan (Linhua, 1996). Hidrograf aliran bulanan mata air Ponjong, Selonjono, dan Gremeng ditunjukkan pada Gambar 2.

Mataair Ponjong menurut klasifikasi Ford dan Williams (1989) merupakan mataair tipe terbendung (dammed spring) oleh sesar. Mataair Selonjono merupakan mataair terdrainase bebas (free drainage spring). Mataair Gremeng merupakan mataair resurgence, yaitu mataair yang inputnya berupa sungai permukaan yang masuk melalui ponor dan muncul kembali ke perrnukaan.

5. Kualitas Air

Penelitian Haryono dkk (2000) menunjukkan bahwa kualitas air mataair karst di Kabupaten Gunungkidul termasuk baik. Berdasarkan baku mutu lingkungan DIY, dari 11 sampel air yang diambil dari mataair, enam matair termasuk kategori golongan A dan lima mataair termasuk dalam kategori golongan B. Golongan A merupakan air yang dapat digunakan sebagai sumber air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu, sedangkan golongan B adalah air baku yang baik untuk air minum dan rumah tangga dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan lainnya tetapi tidak sesuai dengan golongan A. Parameter yang menyebabkan beberapa mataair karst di Kabupaten Gunungkidul masuk dalam kategori golongan B adalah bakteri coli. Lima mataair sampel menunjukkan adanya kandungan bakteri coli paling banyak 9 MPN/l000 ml. Namun demikian jumlah tersebut masih jauh di bawah angka yang direkomendasikan untuk golongan B sebesar 40 MPN/l00 ml dan sangat jauh dari jumlah maksimum yang diperbolehkansebesar 200 MPN/100 ml.

PENUTUP

Uraian di atas jelas menunjukkan bahwa bukit karst bersama-sama dengan cekungan karst merupakan tandon air utama daerah karst. Air yang tertampung di dalamnya akan teratus perlahan-lahan melalui celah-celah batuan sebagai aliran vados, rembesan vadose atau mataair secara perlahan-lahan. Karena hal inilah, sungai-sungai bawah tanah dan sebagian besar mataair di kawasan karst bersifatperenial, bahkan dengan waktu tunda hingga tiga atau empat bulan dan kualitas air yang baik. Mengingat hal tersebut, sudah selayaknya bukit karst untuk dilindungi dari kegiatan penambangan. Dapat dipastikan penambangan akan mengurangi potensi simpanan air dan mempercepat waktu tunda perjalanan air yang pada akhirnya akan mengurangi kualitas, kuantitas, dan kontinyuitas. Kegiatan penambangan batugamping harus diarahkan pada batugamping yang tidak mengalamikarstifikasi.

DAFTAR PUSTAKA

Ahnert, F.A., P.W. Williams, 1997, Karst landform development in a threedimensional theoretical model, Z. Geonlorph. N.F, Suppl. Bd108, 63-80.

Aref, El M.M., A.M.A., Kadrah, Z.H. Lotfy, 1987, Karst topography and karstification processes in the Eocene limestone plateau of El Bahariya. Z. Geonlorph. N. (31)1,45-64.

Fetter, C. W ., 1988, Applied Hydrogeology, Second edition, MacMillan, New York.

Ford D.C. dan P.W. Williams, 1989, Karst Geomorphology and Hydrology, Chapman and Hall, London.

Gunn, J., 1981, Hydrological processes in karst depression, Z. Geomorph. N.F, (25)3,313-331.

Haryono, E., M.P. Hadi, S.W. Suprojo, Sunarto, 2000, Kajian Mintakat Epikarst Gunungkidul untuk Penyediaan Air Bersih, Laporan PHB VIll, LIT -UGM, Yogyakarta.

Huntoon P.W., 1992, Exploration and Development of Groundwater from the Stone Forest Aquifer in South China. Ground Water, 30,.324-330.

Linhua S., 1996, Mechanism of Karst Depression Evolution and HydrologIcal Evolution, ActaGeographica Sinica, 41~ 41-50.

Marker, M.E., 1989, Cone karst in South Africa, z. Geomorph. N.F, Suppl Bd 75,83-93.

MacDonald and Patners, 1984, Greater Yogyakarta Groundwater Resources Study, Volume 8, Directorat General of Water Resources Development.

Sunarto, 1997, Paleogeomorfologi dalarn analisis perubahan lingkungan kompleks gua karst Maros, Majalah Geogafi Indonesia, (11)19,31-52.

Sweeting, M.M, 1990, The Guilin karst, Z. Geomorph N.F, SuppL Bd 77,47-65.

Trudgill, S, 1985, Limestone Geomorphology, Longman, London.

Verstappen, H.Th, 1960, Some observations on karst development in the Malay Archipelago, J of Tropical Geography, 14, 1-10.

~ by Bukit Karst on 3 April 2008.

2 Responses to “NILAI HIDROLOGIS BUKIT KARST”

  1. […] NILAI HIDROLOGIS BUKIT KARST oleh Eko Haryono. Makalah dalam seminar Nasional, Eko-Hidrolik, 28-29 M… […]

  2. pejabat kita amat ‘menyayangi alam’ karenanya mereka merasa sayang jika kekayaan alam itu diwariskan kepada pejabat sesudahnya, yang kelak juga berniat menjualnya.

    Contohnya saja: http://alamendah.wordpress.com/2009/05/12/alamku-sayang-alamku-malang/

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: