Intrusi Air Laut: Pengertian, Penyebab, Cara, Penentuan, Dampak, Pencegahan, dan Penanganannya

Table of Contents

Intrusi Air Laut

Pengertian Intrusi Air Laut

Intrusi air laut adalah pergerakan air asin ke akuifer air tawar yang dapat mengontaminasi sumber air minum. Masuknya air laut ke sistem akuifer melalui dua proses, yaitu intrusi air laut dan upconning. Intrusi air laut telah terjadi di beberapa tempat, terutama daerah pantai.

Intrusi air laut dapat terjadi secara alami hingga derajat tertentu pada sebagian besar akuifer pantai, dikarenakan adanya hubungan hidrolik antara air tanah dan air laut. Karena air laut memiliki kadar mineral yang lebih tinggi dari air tawar, maka air laut memiliki massa jenis yang lebih tinggi dan tekanan air yang lebih besar. Sehingga air laut bergerak menuju air tawar.

Berbagai aktivitas manusia, terutama pemompaan air tanah dari akuifer pantai, dapat meningkatkan intrusi air laut karena tekanan air tanah berkurang dan menjadi relatif lebih kecil dibandingkan tekanan dari air laut.

Penyebab intrusi air laut lainnya yaitu kanal navigasi dan drainase yang menciptakan celah bagi air laut bergerak ke daratan melewati permukaan dan melalui pasang surut air. Intrusi air laut juga dapat terjadi pada kondisi cuaca ekstrem seperti badai dan ombak besar.

Penyebab Intrusi Air Laut

Intrusi air laut disebabkan oleh beberapa faktor di antaranya,
1. Aktivitas manusia
Bentuk aktivitas manusia yang berdampak pada sumberdaya air terutama intrusi air laut adalah pemompaan air tanah (pumping well) yang berlebihan dan keberadaannya dekat dengan pantai.
   
2. Faktor batuan
Batuan penyusun berupa pasir akan menyebabkan air laut lebih mudah masuk ke dalam air tanah. Selain itu, sifat yang sulit untuk melepas air adalah lempung sehingga intrusi air laut yang telah terjadi akan sulit untuk dikendalikan atau diatasi
   
3. Karakteristik pantai
Pantai berbatu memiliki pori-pori antar batuan yang lebih besar dan bervariatif sehingga mempermudah air laut masuk ke dalam air tanah. Pantai bergisik/berpasir memiliki tekstur pasir yang sifatnya lebih porus. Sementara pantai berterumbu karang/mangrove akan sulit mengalami intrusi air laut sebab mangrove dapat mengurangi intrusi air laut.

Kerapatan jenis vegetasi di sepanjang pantai dapat mengontrol pergerakan material pasir akibat pergerakan arus setiap musimnya. Kerapatan jenis vegetasi dapat menghambat kecepatan dan memecah tekanan Terpaan angin yang menuju ke permukiman penduduk.
   
4. Fluktuasi air tanah di daerah pantai
Apabila fluktuasi air tanah tinggi maka kemungkinan intrusi air laut lebih mudah terjadi pada kondisi air tanah berkurang. Rongga yang terbentuk akibat air tanah rendah maka air laut akan mudah untuk menekan air tanah dan mengisi cekungan/rongga air tanah. Apabila fluktuasinya tetap maka secara alami akan membentuk interface yang keberadaannya tetap.

Cara Intrusi Air Laut

Ada tujuh macam cara air asin bercampur dengan air permukaan di daerah delta dan pantai di antaranya,
1. Pemasokan air garam lewat atmosfer
Terdapat sejumlah garam dalam air hujan yang terbawa oleh angina yang meniup ke darat (kira-kira 20 ppm Cl-). Jumlah garam yang dipasok dengan cara ini jumlahnya tidak signifikan jika dibandingkan dengan cara lain, tetapi hal ini tidak boleh diabaikan jika ditinjau dalam kurun waktu geologi (ratusan hingga jutaan tahun).

2. Masuknya garam lewat pintu pelayaran
Kondisi ini telah diselidiki oleh Henric Stevin. Harus dapat dibedakan, antara jumlah garam yang masuk karena mengisi lock chamber dengan air laut pada saat permukaan air laut lebih tinggi dari permukaan kanal yang berisi air tawar. Dengan, jumlah garam dari akibat pertukaran antara air laut dan air tawar dalam lock chamber, jika pintunya terbuka.

3. Intrusi air laut ke muara (estuari)
Berdasarkan percobaan-percobaan yang telah dilakukan secara intensif, belum dapat dianalisis sepenuhnya mengenai intrusi air laut ke daerah pesisir. Dalam beberapa hal (jika tidak ada pasang air laut, pelayaran, yang mempunyai pola yang sama) terbentuk perlapisan jenis air pada daerah ini, antara air tawar dan air asin yang berada di dasar sungai.

Terkadang malah tidak terdapat batas lapisan yang tegas antara air tawar dan air asin, tetapi terjadi percampuran hingga ke derajat tertentu. Dalam pendekatan klasik, ditinjau dari keseimbangan antara aliran garam ke arah laut dan aliran ke hulu akibat penurunan konsentrasi.

4. Drainase saline efluen
Air dalam sungai atau waduk di daerah delta dan pantai dapat terkontaminasi dengan masuknya rembesan air payau dan air salin yang berasal intrusi laut.

5. Kadar garam dalam air sungai
Beberapa sungai mengalirkan garam dalam jumlah yang cukup besar misalnya Sungai Rhine, Colorado dan Tigris). Hal Ini dapat disebabkan di antaranya,
a. Salinitas alami dari komponen air tanah dari aliran sungai
b. Aliran balik (return flow) dari daerah irigasi disebelah hulu
c. Pembuangan air sisa rumah tangga
d. Pembuangan air sisa industri

Penentuan Intrusi Air laut

Berdasarkan Ghyben – Herzberg, air asin dijumpai pada kedalaman 40 kali tinggi muka air tanah di atas muka air laut.  Fenomena ini disebabkan akibat perbedaan berat jenis antara air laut (1,025 g/cm3) dan berat jenis air tawar (1,000 g/cm3).

Intrusi air laut dapat dikenali dengan melihat komposisi kimia air tanah.  Perubahan ini terjadi dengan cara di antaranya,
1. Reaksi kimia antara air laut dengan mineral-mineral akuifer.
2. Reduksi sulfat dan bertambah besarnya konsentrasi karbon atau asam lemah lain.
3. Terjadi pelarutan dan pengendapan.

Revelle menggunakan nilai rasio antara klorida dan bikarbonat untuk mengevaluasi adanya intrusi air laut. Penggunaan klorida dikarenakan klorida merupakan ion dominan pada air laut dan bikarbonat merupakan ion dominan pada air tawar. Semakin tinggi nilai rasio, berarti pengaruh intrusi air laut makin besar, sedangkan bila nilai rasio rendah maka pengaruh intrusi air laut kecil.

Dampak Intrusi Air Laut

Berbagai dampak yang ditimbulkan oleh intrusi air laut di antaranya terjadinya penurunan kualitas air tanah untuk kebutuhan manusia dan amblesnya tanah karena pengeksploitasian air tanah secara berlebihan.

Bagi tanaman ada yang toleran terhadap kandungan garam atau air asin yang tinggi seperti, tanaman daerah rawa pantai, yaitu pohon bakau. Sementara bagi tanaman yang tumbuh di tanah dengan kandungan garam yang rendah atau tumbuh pada tanah biasa, umumnya respons terhadap peningkatan kadar garam di antaranya,
1. Penurunan jumlah air yang diantarkan ke daun yang diperkirakan akibat perubahan tekanan osmosis. Akibat menurunnya perbedaan konsentrasi antara air sel dengan air tanah yang bergaram, diperkirakan akan menurun perbedaan tekanan osmosis relatif antara lain berfungsi menghisap air ke daun.
2. Menyebabkan daun menjadi layu dan perubahan metabolisme akar.

Berkurangnya kualitas air tanah karena sudah bercampur dengan air asin/ garam dan susah untuk mendapatkan air bersih. Bila hal ini dibiarkan, maka akan berdampak lebih besar terutama mengganggu keseimbangan air tanah dengan air asin. Selain itu juga daerah yang terkena intrusi ini akan semakin luas terutama bagian hilirnya.

Pencegahan Intrusi Air Laut

Metode untuk mengontrol intrusi air laut yang terjadi pada wilayah yang sangat luas bergantung pada sumber asal air asin tersebut, luasan dari intrusi air asin, kondisi geologi lokal, penggunaan air dan faktor industri serta ekonomi. Intrusi air garam dapat dicegah atau dikurangi dengan tindakan-tindakan khusus di antaranya,
1. Rintangan tekan (pneumatic barriers)
Dengan menyuntikkan gelembung-gelembung udara ke reservoir air bawah tanah sehingga pertukaran antara air tawar dan laut dapat dikurangi. Memperbesar debit sungai dari daerah hulu (dengan memanfaatkan penggunaan air tidak ekonomis) atau mengurangi kedalaman alur sungai (walaupun dianggap memerlukan biaya tinggi) dan menutup muara.

2. Perencanaan waduk pantai
Terdapat dua jenis waduk yang dapat dibuat di antaranya,
a. Waduk yang dibuat dari tangki-tangki yang terbentuk karena bendungan muara-muara dan tidal inlet. Tangki-tangki tersebut ditempatkan di permukaan tanah secara horisontal atau yang agak miring, dengan cara menimbun tanah di sekitarnya. Saluran-saluran pengeringan air tawar dari daerah sekitarnya dikumpulkan dalam tangki tersebut melalui pemompaan atau gravitasi.
b. Waduk-waduk pantai, yang prinsip dasarnya dibuat dengan memisahkan tidal inlet, teluk atau muara sungai dengan membangun sebuah bendungan. Pada bendungan tersebut diberi pintu air untuk membuang air yang berlebihan dari waduk. Jika ke dalam waduk tersebut dapat dialirkan air tawar dalam jumlah yang cukup besar, maka air waduk tersebut lambat laun akan menjadi tawar dan cocok untuk digunakan bagi berbagai tujuan.

Penanganan Intrusi Air Laut

1. Memodifikasi bentuk pemompaan, merubah lokasi dari pemompaan sumur, secara khusus dengan memisahkan sumur tersebut pada area lahan, dapat membantu menstabilkan kekuatan gradient hydraulic ke arah laut. Juga mengurangi frekuensi pemompaan dari sumur yang ada dapat memberikan efek yang bermanfaat dan sumur-sumur dan menekan laju intrusi laut.
2. Recharge Buatan. Level dari air tanah dapat meningkat dan terkontrol dengan menggunakan metode ini. Recharge buatan memanfaatkan pelebaran permukaan untuk membuat unconfined aquifer dan sumur recharge untuk confined aquifer. Metode ini membutuhkan biaya yang besar, terutama dalam penyediaan air.
3. Extraction barrier atau palang ekstraksi. Dibuat dengan mengontrol secara berkelanjutan proses bak pemompaan dengan garis dari sumur yang berbatasan dengan laut. Air asin bergerak ke dalam pulau dari arah laut melewati bak, sementara air tawar di dalam tanah mengalir ke arah laut melewati bak. Air yang terpompa adalah air payau, dan normalnya akan dibuang kembali ke laut.
4. Bak/tanggul Injeksi. Metode ini mengontrol tekanan dari permukaan sepanjang pesisir dengan garis dari sumur recharge. Metode ini menginjeksi air tawar yang mengalir ke arah laut dan darat. Tekanan air yang besar dibutuhkan untuk mengisi sumur recharge. Kombinasi antara Extraction barrier dan Injection Barrier dapat dilakukan untuk mengurangi jumlah yang air yang akan diinjeksikan dan yang dibuang keluar.
5. Subsurface Barrier atau tanggul bawah permukaan. Metode ini diterapkan dengan cara membangun lapisan impermeable di bawah permukaan secara parallel di daerah pesisir, serta dibangun melewati batas vertikal lapisan akuifer, sehingga dapat secara efektif mencegah perpindahan dari air laut ke dalam cekungan air tawar.

Dari berbagai sumber

Download