Apa yang dimaksud dengan Evapotranspirasi ?

Evapotranspirasi adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanaman melalui evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal). Evaporai terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai lahan pertanian, tanah, maupun dari vegetasi yang basah. Transpirasi adalah vaporisasi di dalam jaringan tanaman dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan tanaman ke atmosfer (vapor removal). Pada transpirasi, vaporisasi terjadi terutama di ruang antar sel daun dan selanjutnya melalui stomata uap air akan lepas ke atmosfer. Hamper semua air yang diambil tanaman dari media tanam (tanah) akan ditranspirasikan, dan hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan tanaman (Allen et al. 1998).

Evapotranspirasi terbagi atas beberapa jenis, yaitu Evapotranspirasi Potensial, Evapotranspirasi standar, Evapotranspirasi Tanaman, Evapotranspirasi actual.

Kapan terjadinya peningkatan signifikan pada Evapotranspirasi ?

pada dekade terakhir Afrika dan Amerika Selatan, telah mongering demikian kesimpulan sekelompok peneliti dalam studi besar pertama dalam rangka memeriksa “evapotranspirasi” secara global.

Namun pada tahun 1998, peningkatan signifikan pada evapotranspirasi ini – yang sempat mencapai tujuh milimeter per tahun – melambat secara dramatis atau terhenti. Di sebagian besar dunia, tanah kini menjadi lebih kering daripada sebelumnya, hanya sedikit air yang dilepaskan, dan pengaturan peningkatan kelembaban terhenti di beberapa tempat lainnya.

Karena terbatasnya jumlah waktu untuk data yang tersedia, para ilmuwan menjadi tidak yakin apakah ini variabilitas alam atau bagian dari perubahan global yang akan bertahan lama. Tapi satu kemungkinannya adalah, pada tingkat global, akselerasi siklus hidrologi di daratan telah mencapai batas.

Jika itu terjadi, konsekuensinya bisa serius.

Hal itu bisa meliputi: berkurangnya pertumbuhan vegetasi terestrial, turunnya tingkat penyerapan karbon, hilangnya mekanisme pendinginan alam yang disediakan oleh evapotranspirasi, pemanasan yang berlebih dari permukaan tanah, gelombang panas lebih intens dengan “umpan balik” yang dapat meningkatkan pemanasan global.

Mengapa terjadi Evapotranspirasi ?

Beberapa faktor mengapa terjadinya evapotranspirasi

Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap mempengaruhi besarnya evapotranspirasi, maka evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, sementara AET lebih dipengaruhi oleh faktor fisiologi tanaman dan unsur tanah. Uraian tentang pengaruh faktor lingkungan terhadap evapotranspirasi akan lebih ditekankan pada pengaruh faktor- faktor  tersebut pada PET.

Faktor-faktor yang dominan mempengaruhi PET adalah radiasi panas matahari dan suhu, kelembaban atmosfer dan angin, dan secara umum besarnya PET akan meningkat ketika suhu, radiasi panas matahari, kelembaban, dan kecepatan angin bertambah besar.

Pengaruh radiasi panas matahari terhadap PET adalah melalui proses fotosíntesis. Dalam mengatur hidupnya tanaman memerlukan sirkulasi air melalui sistem akar-batang-daun. Sirkulasi perjalanan air dari bawah (perakaran) ke atas (daun) dipercepat dengan meningkatnya jumlah radiasi panas matahari terhadap vegetasi yang bersangkutan.

Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari. Namun demikian perlu dikemukakan bahwa suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu daun dan bukan suhu udara disekitar daun.

Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laja evapotranspirasi yang dapat terjadi. Dibandingkan dengan pengaruh radiasi panas matahari, pengaruh angin terhadap laju ET adalah lebih kecil.

Terbukanya stomata daun juga dianggap sebagai faktor dominan untuk berlangsungnya ET. Ketika stomata daun terbuka, laju transpirasi ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya evaporasi, demikian seterusnya sampai stomata daun setengah tertutup. Pada keadaan ini tampak bahwa pengaruh fisiologi tanaman terhadap ET adalah dominan. Namur demikian proses terbuka dan tertutupnya stomata ditentukan oleh faktor iklim terutama lama waktu penyinaran (suhu udara). Suhu udara dapat mempengaruhi kecepatan membuka dan menutupnya stomata. Sementara kelembaban disekitarnya membantu memperpanjang lama waktu stomata tersebut terbuka. Hal inilah yang menyebabkan proses ET terjadi terutama pada siang hari dan berkurang secara drastis pada malam hari.

Kelembaban tanah juga mempunyai peran untuk mempengaruhi terjadinya evapotranspirasi. Evapotranspirasi berlangsung ketika vegetasi yang bersangkutan sedang tidak kekurangan suplai air. Dengan kata lain evapotranspirasi potensial berlangsung ketika kondisi kelembaban tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity.

Dimana daerah-daerah yang paling sering terjadi evapotranspirasi ?

Perkiraan evapotranspirasi adalah sangat penting dalam kajian-kajian hidrometeoro-logi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air maupun permukaan lahan yang luas akan mengalami banyak kendala. Untuk itu maka dikembangkan beberapa metode pendekatan dengan menggunakan input data-data yang diperkirakan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi. Apabila jumlah air yang tersedia tidak menjadi faktor pembatas, maka evapotranspirasi yang terjadi akan mencapai kondisi yang maksimal dan kondisi itu dikatakan sebagai evapotranspirasi potensial tercapai atau dengan kata lain evapotranspirasi potensial akan berlangsung bila pasokan air tidak terbatas bagi stomata maupun permukaan tanah.

Pada daerah-daerah yang kering besarnya evapotranspirasi sangat tergantung pada besarnya hujan yang terjadi dan evapotranspirasi yang terjadi pada saat itu disebut evapotranspirasi aktual.

Bagaimana terjadinya Evapotranspirasi ?

Air merupakan kebutuhan mutlak suatu tanaman. Jumlah air yang dibutuhkan atau yang

digunakan tanaman tergantung dari beberapa faktor lingkungan (iklim dan tanah ) serta tanaman

(jenis, pertumbuhan, dan fase perkembangan ). Kehilangan air melalui permukaan tanaman teras

atau penguapan (evaporasi) dan melalui permukaan teras (transpirasi) disebut evapotranspirasi

atau kadang-kadang disebut penggunaan air tanaman (water use). Evapotranspirasi merupakan

salah satu komponen neraca air atau menjadi dua komponen bila dipilih menjadi evaporasi dan

transpirasi . Kehilangan air melalui evaporasi mempunyai akibat terhadap fisiologi tanaman

secara tidak langsung, seperti mempercepat penerimaan kadar air pada lapisan atas dan

memodifikasi iklim mikro di sekitar tanaman. Beberapa usaha untuk mengurangi evaporasi tanah

telah dilakukan seperti penggunaan mulsa dan pengaturan populasi tanaman atau jarak tanam

yang efisien. Usaha tersebut disertai dengan pemilihan kultivar yang mempunyai efisien

transpirasi tinggi. Pada suatu areal pertanian, penyediaan air tanaman berasal dari curah hujan

atau irigasi sedangkan kehilangan air dapat berupa drainase, limpasan permukaan( run off),

evaporasi, dan transpirasi. Keseluruhan masukan(input) dan keluaran (output) air ini dapat

dirumuskan sebagai neraca air

            Bagian air yang menguap dari tempat-tempat yang berlainan didalam suatu daur

mempunyai pengaruh besar terhadap gradien potensial air. Kandungan uap air diathmosphere

dipertahankan oleh samudra, badan air yang lebih kecil di daratan tanah yang lembab dan

transpirasi dari tanaman-tanaman. Jumlah dan kecepatan evapotranspirasi tergantung oleh

beberapa faktor :

(1) Tersedianya uap air  dipermukaan (evapotranspirasi) tidak dapat terjadi dari tanah yang benar-

benar kering

(2) Kandungan uap air udara diatas permukaan

(3) Tempratur udara dan permukaan yang mengandunguap

(4) Kekuatan angin.

            Peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan

air ke udara disebut evaporasi (penguapan). Peristiwa penguapan dari tanaman disebut

transpirasi. Kedua-duanya bersama-sama disebut evapotranspirasi. Faktor-faktor yang

mempengaruhi evaporasi dan evapotranspirasi adalah suhu air, suhu udara, kelembaban,

kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari, dan lainnya, yang saling berhubungan satu sama

lainnya. Pada waktu pengukuran evaporasi, maka kondisi dan keadaan ketika itu harus

diperhatikan, mengingat faktor itu sangat dipengaruhi oleh perubahan lingkungan. Kondisi-

kondisi itu tidak merata di seluruh daerah. Umpamanya dibagian satu disinari matahari, dan

dibagian lain berawan.

Laju evapotranspirasi dari suatu daerah oleh dua pengendali atau kontrol utama. Yang

pertama ialah ketersediaan air pada permukaan daerah tersebut, dan kontrol kedua ialah

kemampuan athmosphere mengevapotranspirasikan air dari permukaan dan memindahkan uap

air ke atas. Kolam banyaknya air selalu tersedia tak terbatas, maka evapotranspirasi akan

berlangsung dengan laju maksimum untuk lingkungan tersebut. Keadaan ini memunculkan

konsep evapotranspirasi potensial, Akan tetapi pada umumnya banyaknya air pada permukaan

tidaklah selalu tersedia, apalagi tak terbatas, sehingga evapotranspirasinya berlangsung dengan

laju yang lebih kecil daripada laju seandainya banyaknya air yang tersedia tak terbatas. Dari

konsep ini timbullah konsep evapotranspirasi aktual. Ada dua macam pengukuran yang biasa

dijumpai disuatu stasiun pengamatan. Salah satunya, mengukur banyaknya air yang menguap

dari suatu permukaan.

Pengukuran penguapan dari permukaan air bebas dan permukaan tanah serta transpirasi

dari tumbuh-tumbuhan adalah sangat penting dalam pertanian. Hidrometeorologi, dan dalam

pendesainan dan pengoprasian waduk dan sistem irigasi terutama di daerah gersang. Didalam

praktek adalah sulit untuk memisahkan atau membedakan air yang dihasilkan penguapan dari

tanah dan tubuh air dan yang di transpirasikan dari tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu kedua

proses tadi biasa dicakup dengan menggunakan istilah evapotranspirasi. Laju evapotranspirasi ini

dinyatakan dengan banyaknya uap air yang hilang oleh proses evapotranspirasi dari suatu daerah

tiap satuan luas dalam satuan waktu. Ini dapat pula dinyatakan sebagai volume air cair yang

hilang oleh proses evapotranspirasi dari daerah hasil tadi dalam satuan waktu yang setara dengan

tinggi atau tebal air cair yang hilang tiap satuan waktu dari daerah yang ditinjau. Satu satuan

waktu yang dipakai bisa satu jam atau satu hari dan satuan tebal dengan satuan milimeter atau

sentimeter  

Tanaman memperoleh energi, dan sebenarnya semua bahan penyusunnya diperoleh

melalui proses fotosintesis. Dengan beberapa pengecualian, tumbuh-tumbuhan darat mempunyai

organ-organ fotosintesisnya, yang dianggap hanya berupa daun-daun terbuka terhadap udara,

yang sering sekali mempunyai kemampuan tinggi untuk mengeluarkan air dan dari mana harus

diambil karbon dioksida. Daun seringkali juga terbuka terhadap tingkat penyinaran yang tinggi,

yang melalui peningkatan suhu daun meningkatkan laju potensil kehilangan air. Jaringan

fotosintetik, yaitu mesofil terlindung dari lingkungan yang mengeringkan. Oleh kutikula yang

hidrofobik yang menutupi epidermis. Stomata, yang terletak dalam epidermis, memungkinkan

terjadinya pertukaran gas antara mesofil dan udara luar. Ruang-ruang udara mesofil yang luas

memungkinkan gas-gas tertukar secara mudah, dan karbon dioksida terlarut dalam air dalam

dinding sel yang dekat dengan tempat fotosintesis. Kebanyakan air yang hilang sebagai uap air

suatu daun menguap dari permukaan dinding epidermis. Walaupun demikian evaporasi tiap

satuan luas permukaan dinding sel yang basah yang tidak konstan menurut ruang, laju

setempatnya terutama dikendalikan oleh tiga faktor, salah satunya adalah kedekatan letak daerah

evaporasi terhadap pori stomata, yang ditentukan oleh susunan daun. Pengaruh evaporasi tempat

lain adalah suhu dan perbedaan potensial didalam daun, karena tempat-tempat dengan evaporasi

tinggi biasanya mempunyai potensial air menurun, maka evaporasi dari (terutama dinding-

dinding selbagian dalam ) epidermis mempunyai pengaruh besar terhadap pembukaan stomata 

Referensi Bacaan:Daldjoeni, N.1986. Pokok-pokok klimatologi. Penerbit Alumni : Bandung

Lakitan, B. 1994. Dasar-dasar Klimatologi. Raja Grafindo Persada : Jakarta

Prawirowardoyo, S. 1998. Meteorologi. Penerbit Institut Tekhnologi Bandung : Bandung

Satrodarsono, dan Takeda, K.2003. Hidrologi untuk pengairan. Pradnya Paramitha : Jakarta

Trewartha, G.T dan Horn, L.H. 1995. Pengantar iklim, edisi kelima. Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta

Mekanisme Evaporasi dan Evapotranspirasi

Evaporasi merupakan proses penguapan dari suatu permukaan ke udara. Proses ini berlangsung terus-menerus apabila ketersediaan air dan energi yang diperlukan untuk penguapan terpenuhi. Besarnya energi untuk penguapan setiap melimeter air dengan luas 1 cm2 sebesar 540-590 kalori. Besar kecilnya energi yang diperlukan untuk penguapan dipengaruhi oleh kondisi larutan atau airnya. Gambar 6.2. Siklus hidrologi, menunjukkan peran evaporasi dan evapotranspirasi http://www.physicalgeography.net/fundamentals/8(b)The Hydrologic Cycle.htm Energi yang paling dominan untuk proses penguapan berasal dari radiasi matahari. Disamping itu juga energi tersebut berasal dari aliran udara secara adveksi yang membawa energi dari tempat lain. Akibat adanya radiasi netto dipermukaan sebagian besar energinya dipergunakan untuk penguapan dalam bentuk panas laten (PE). Dalam keseimbangan energi radiasi netto digambarkan dalam persamaan berikut: Rn = H(Sensible heat)+ L (P=Latent heat) + S ( Surface heat flux) Semakin tersedia energi untuk evaporasi berarti semakin banyak air diubah menjadi uap air, hal ini akan berarti energi laten yang tersimpan dalam uap air akan semakin banyak. Pada ketinggian tertentu uap air akan berubah status atau akan terjadi kondensasi, kondisi ini akan menyebabkan energi laten yang tersimpan dalam uap air tadi akan dilepas kembali ke atmosfer menjadi panas terasa. Dari persamaan tersebut, diketahui bahwa dengan semakin banyaknya penguapan maka panas terasa atau Sensible Heat (H) akan berkurang. Hal ini disebabkan radiasi netto banyak dikonversi kedalam bentuk energi laten. 6.3. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Penguapan 1. Faktor Permukaan Faktor permukaan terdiri dari jenis permukaan, sifat permukaan dan status air pada permukaan. Penguapan akan lebih cepat pada permukaan air bebas dibandingkan dengan penguapan air pada permukaan tanah dan vegetasi. Karena gaya tarik menarik antara partikel

air dengan partikel tanah dan jaringan tanaman, sehingga untuk membebaskan air diperlukan energi yang lebih besar. Sifat permukaan yang mempunyai pengaruh terhadap penguapan adalah perbedaan kemampuan permukaan untuk menyerap energi. Sehingga kondisi ini akan mempengaruhi ketersediaan energi yang diperlukan untuk menguapkan air. Status air meliputi tingkat kejernihan air atau senyawa pengikat partikel air (baik air tawar maupun air laut). Semakin jernih air permukaan maka penguapan yang terjadi akan lebih mudah dibandingkan dengan air yang keruh. Air tawar akan lebih mudah diuapkan dibandingkan dengan air laut. 2. Faktor-faktor Lingkungan. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi penguapan adalah radiasi matahari, suhu udara, kelembaban udara, angin dan tekanan udara. Radiasi Matahari. Semakin tinggi penerimaan radiasi surya di suatu tempat, maka penguapan yang terjadi akan semakin besar. Berdasarkan neraca kesetimbangan energi disimpulkan bahwa semakin besar radiasi netto maka penguapan yang terjadi akan semakin besar. Suhu Udara. Perubahan suhu udara antara suatu wilayah dan ketinggian tempat yang berbeda akan menyebabkan perbedaan laju evaporasi. Semakin tinggi suhu udara akan

menyebabkan kapasitas atmosfer untuk menerima uap air akan semakin besar, hal ini akan menyebabkan semakin cepatnya aliran penguapan dari permukaan ke atmosfer. Kelembaban Udara. Kelembaban nisbih udara didifinisikan sebagai perbandingan antara tekanan uap air aktual dengan tekanan uap air jenuh di permukaan penguapan (es). Semakin besarnya kelembaban nisbi udara, maka semakin besar juga kandungan (massa) uap air di udara. Dengan semakin kecil kelembaban nisbi udara menyebabkan semakin cepat aliran uap air dari permukaan penguapan ke udara.

Angin. Angin mempunyai perananan yang cukup penting untuk memindah massa udara dari suatu tempat ke tempat lain. Disamping itu juga angin merupakan sumber penggerak massa uap air dari suatu tempat ke tempat yang lain. Dengan semakin besarnya kecepatan angin maka penguapan akan semakin besar, hal ini disebab karena energi penggerak untuk terjadi penguapan pada permukaan akan semakin besar. Tekanan Uap Air di Udara.Tekanan uap air mempunyai hubungan yang erat dengan kelembaban udara. Hal ini disebabkan tekanan uap air merupakan penentu besar- kecilnya kelembaban nisbi udara. Semakin besarnya tekanan uap air maka kelembaban udara akan semakin besar.

Air dengan pH tinggiAir normal memiliki kisaran nilai pH 6.5-8.5, apabila > 8.5 air bersifat basa, dan akan terasa licin di kulit. Biasanya ditambahkan suatu senyawa tertentu untuk menaikkan atau menurunkan nilai pH.

Air adalah cairan yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Struktur molekul air terdiri atas 2 atom hidrogen yang terikat pada 1 atom oksigen membentuk ikatan kovalen polar Air merupakan material yang paling berlimpah di permukaan bumi. Sebagian besar permukaan bumi 71% berupa perairan dan sisanya berupa daratan. Namun besarnya perairan yang ada dipermukaan bumi belum dapat dimanfaatkan secara maksimal, hanya sekitar 0.61% yang telah termanfaatkan untuk kebutuhan hidup manusia. Tabel 1 menunjukkan jumlah air yang terdapat di permukaan bumi.

a. Parameter pH (derajat keasamaan) air

pH merupakan suatu ekpresi dari konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam air.  Besarannya dinyatakan dalam minus logaritma dari konsentrasi ion H (Rosmarkam dan Nasih, 2002). Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik (Warlina, 2004).

Berdasarkan hasil pemantauan pada keempat sungai dan empat sumur dangkal di Kabupaten Kepahiang, sebagian besar pH airnya masih memenuhi kriteria baku mutu air kelas I dan II

dengan kisaran nilai pH 6 – 9 (Perda Nomor 6 Tahun 2005). Dari empat titik sampling (hulu, tengah dan hilir) pada sungai yang melintasi pemkiman penduduk dalam wilayah Kabupaten Kepahiang, nilai pH tertinggi diperoleh pada Sungai Durian bagian hilir dan terendah terdapat pada sumur dangkal Desa Suro Hilir. Hasil pengukuran pH sampel air sungai dan sumur dangkal, memperlihatkan bahwa pH air sungai yang diukur masih dalam kondisi baik.

Dengan kisaran pH air sungai  6 – 8 menunjukkan bahwa, sungai yang terdapat di Kabupaten Kepahiang masih alamiah, dan diindikasikan bahwa kualitas air hujan di wilayah ini masih alamiah artinya belum ada pencemaran udara.

1. pH atau Konsentrasi Ion Hidrogen

Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik.Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahab pH dan menyukai pHantara 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan , misalnya proses nitrifikasi akan berakhir pada pH yang rendah. Pengaruh nilai pH pada komunitas biologi perairan dapat dilihat pada table di bawah ini :

Tabel : Pengaruh pH Terhadap Komunitas Biologi PerairanNilai pH

Pengaruh Umum6,0 – 6,5

Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurunKelimpahan total, biomassa, dan produktivitas tidak mengalami perubahan

5,5 – 6,0

Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan bentos semakin tampak Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas masih belum mengalami perubahan yang berartiAlgae hijau berfilamen mulai tampak pada zona litoral

5,0 – 5,5

Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan bentos semakin besarTerjadi penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentosAlgae hijau berfilamen semakin banyakProses nitrifikasi terhambat

4,5 – 5,0

Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan bentos semakin besarPenurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentosAlgae hijau berfilamen semakin banyakProses nitrifikasi terhambat