Pernah terpikir ngga, Sobat Pintar, apakah air yang ada di bumi bisa habis jika kita pakai terus-menerus? Coba hitung dan bayangkan, saat ini Indonesia memiliki jumlah penduduk sekitar 270 juta jiwa. Setiap harinya mereka membutuhkan air bersih untuk minum rata-rata tiga liter per orang. Berarti per hari dibutuhkan 810 juta liter air bersih hanya untuk minum, belum untuk kegiatan yang lain seperti mencuci, mandi, dan memasak. 

Bisa kamu bayangkan berapa banyak air bersih yang dibutuhkan dalam waktu satu bulan hanya untuk penduduk Indonesia saja, Sobat? Dari mana air sebanyak itu bisa kita dapatkan setiap harinya? 

Nah, kali ini kita akan belajar mengenai pengertian, tahapan, dan macam siklus air serta manfaat air bagi makhluk hidup. Kita akan belajar juga tentang dampak aktivitas manusia terhadap siklus air. Jika kamu sekarang duduk di kelas 10 MIPA, ulasan di bawah ini sangat tepat buat menemanimu belajar materi ekosistem di mata pelajaran Biologi.

Pengertian Siklus Air

Photo by Andy Newton on Unsplash

Siklus air, dikenal juga sebagai siklus hidrologi, adalah proses alami yang mana air bergerak secara terus-menerus. Sirkulasi air menggambarkan pergerakan molekul air (H2O) dari atmosfer ke bumi dan sebaliknya. Sirkulasi ini tidak pernah berhenti, sehingga membentuk rangkaian melingkar perjalanan molekul air yang disebut siklus.

Tahapan Siklus Air

Photo by S Migaj on Pexels

Air berubah bentuk dari uap ke cairan dan padat, berpindah antara atmosfer, daratan, dan lautan melalui berbagai tahapan. Proses dan tahapan tersebut akan berulang terus-menerus, sehingga air yang ada di bumi terus berputar dan tidak akan habis. Berikut beberapa tahapan yang terdapat dalam silus air.

1. Evaporasi 

Tahap pertama siklus air terjadi ketika energi matahari menyebabkan air dari lautan, sungai, dan danau menguap ke atmosfer. Proses ini juga melibatkan penguapan dari permukaan tumbuhan dan tanah. Pada prinsipnya, keduanya sama karena merupakan proses perubahan zat cair menjadi gas yang akan berkumpul di atmosfer.

2. Kondensasi 

Kondensasi adalah proses perubahan air dari gas menjadi cair, atau kita kenal dengan istilah pengembunan, yang merupakan kebalikan dari evaporasi atau penguapan. Pada siklus hidrologi, kondensasi terjadi di atmosfer akibat perubahan suhu dan tekanan. Akibat adanya kondensasi, air akan berkumpul membentuk awan hitam yang siap turun sebagai hujan ketika mencapai titik jenuh.

3. Presipitasi

Ketika awan jenuh dengan tetesan air, presipitasi terjadi. Presipitasi dapat berupa hujan, salju, hujan es, atau embun beku. Air jatuh ke permukaan bumi, dan lantas mengisi sungai, danau, dan akhirnya lautan. Semakin banyak uap air yang terbentuk di atmosfer, maka tetesan air yang ada di awan akan semakin banyak dan semakin berat. Ketika awan tidak mampu menampung banyaknya air yang terbentuk, air tersebut akan dikeluarkan dalam bentuk hujan. 

4. Infiltrasi

Sebagian air yang mencapai permukaan bumi akan meresap ke dalam tanah melalui proses yang disebut infiltrasi. Air yang meresap ini akan menjadi sumber air tanah atau mengalir ke sungai dan akhirnya ke lautan.

5. Aliran Permukaan

Air yang tidak meresap ke dalam tanah akan mengalir di permukaan bumi. Air di permukaan ini kemudian membentuk aliran sungai, danau, dan waduk.

6. Transpirasi

Proses tumbuhan menyerap air melalui akar dan mengeluarkan uap air melalui stomata pada daun disebut transpirasi. Proses ini membantu mempertahankan keseimbangan siklus air.

Macam-Macam Siklus Air

Photo by Abstract Vibe on Pexels

Siklus air atau siklus hujan dapat dibedakan menjadi tiga jenis berdasarkan panjang dan lama proses pergerakan molekul air. Di bawah ini dijelaskan mengenai tiga macam siklus air.

Siklus Pendek

Siklus air pendek diawali dari evaporasi air laut ke atmosfer. Pada ketinggian tertentu, uap air akan mengalami kondensasi yang akan membentuk awan. Awan yang tak mampu menahan beban air akan mengalami presipitasi dan terjadi hujan, sehingga air jatuh kembali ke laut.

Siklus Sedang

Seperti yang terjadi pada siklus pendek, siklus sedang terjadi ketika air laut menguap. Yang membedakan, dalam siklus sedang uap air akan terbawa oleh angin menuju daratan. Di ketinggian tertentu, uap air mengalami proses kondensasi menjadi awan.

Awan kemudian menjadi hujan yang jatuh di daratan, meresap ke dalam tanah, sebagian akan diserap oleh akar tumbuhan, sebagian lagi akan terbawa aliran air permukaan seperti sungai dan parit. Air akan melewati berbagai macam saluran air yang akan membawanya kembali berakhir ke laut.

Siklus Panjang

Siklus panjang diawali dengan evaporasi dan kondensasi air laut. Awan yang terbentuk dibawa oleh angin ke tempat yang lebih tinggi di area daratan. Nah, awan yang terbentuk tadi bergabung dengan uap air yang berasal dari evaporasi danau dan sungai serta transpirasi tumbuhan. Karena dipengaruhi oleh ketinggian tempat, uap air mengenai lapisan udara dingin dan berubah menjadi salju sehingga terjadilah hujan salju saat musim dingin dan juga membentuk bongkahan es di pegunungan tinggi.

Bongkahan es di pegunungan akan meluncur ke tempat lebih rendah akibat gaya gravitasi. Bongkahan es yang meluncur karena gaya gravitasi ini disebut gletser. Akibat terkena suhu yang tinggi, gletser kemudian mencair dan mengalir melalui perairan darat yang akan kembali ke laut.

Kegunaan Air bagi Makhluk Hidup

Photo by Jonatan Pie on Unsplash

Air berperan penting bagi kelangsungan hidup manusia, hewan, maupun tumbuhan. Proses metabolisme dan transportasi zat-zat penting di dalam tubuh makhluk hidup memerlukan air. Lebih jelasnya diuraikan di bawah ini.

Bagi Manusia

Kesehatan dan Hidrasi

Air sangat penting bagi kesehatan manusia. Air merupakan komposisi terbesar dalam struktur tubuh manusia. Kita pun membutuhkan air untuk menjaga keseimbangan cairan tubuh, fungsi organ-organ vital, serta mengatur suhu tubuh. Air juga membantu mengangkut nutrisi ke sel-sel tubuh dan mengeluarkan racun melalui proses ekskresi.

Konsumsi dan Persiapan Makanan

Kita menggunakan air untuk minum dan memasak. Air yang bersih dan aman dikonsumsi adalah kunci untuk mencegah penyakit yang ditularkan melalui air, seperti diare. Selain itu, air digunakan dalam proses persiapan makanan, termasuk pencucian bahan makanan, memasak, dan membersihkan peralatan dapur.

Pertanian dan Irigasi

Air merupakan elemen penting dalam pertanian dan bercocok tanam. Air digunakan untuk penyiraman tanaman, yang sangat diperlukan agar tanaman tumbuh dengan baik dan menghasilkan panen yang memadai. Sistem irigasi yang efisien dapat membantu mengoptimalkan penggunaan air dalam pertanian.

Bagi Hewan

Kehidupan dan Hidrasi

Hewan membutuhkan air untuk bertahan hidup dan menjaga keseimbangan cairan tubuh. Air membantu dalam proses pencernaan, sirkulasi darah, pelumasan sendi, dan menjaga suhu tubuh yang tepat. Hewan-hewan yang hidup di lingkungan air, seperti ikan dan amfibi, bergantung pada air sebagai habitat.

Sumber Nutrisi

Air adalah sumber nutrisi bagi berbagai jenis hewan. Hewan-hewan akuatik bergantung pada nutrisi yang terkandung dalam air, seperti fitoplankton, untuk bertahan hidup. Selain itu, air juga menyediakan sumber makanan bagi hewan-hewan yang hidup di darat. Hewan-hewan seperti burung-burung pemakan ikan mengandalkan air sebagai tempat mencari makanan.

Kebersihan dan Higiene

Air digunakan oleh hewan untuk menjaga kebersihan dirinya. Hewan-hewan seperti burung dan mamalia menggunakan air untuk mandi, membersihkan bulu atau rambut, dan menjaga kebersihan secara umum. Air juga diperlukan untuk membersihkan sarang atau tempat tinggal hewan-hewan tersebut.

Bagi Tumbuhan

Fotosintesis

Tumbuhan menggunakan air dalam proses fotosintesis. Air diubah menjadi zat gula dan oksigen melalui reaksi kimia yang melibatkan sinar matahari dan klorofil. Proses ini memungkinkan tumbuhan untuk menghasilkan makanan sendiri dan melepaskan oksigen ke udara yang kita hirup.

Transportasi Nutrisi

Air berperan penting dalam mengangkut nutrisi dan mineral dari akar ke daun dan bagian lain tumbuhan. Proses ini dikenal sebagai transpor air dan zat hara. Air membantu mengangkut nutrisi yang diperlukan agar tumbuhan dapat berkembang dengan sehat.

Pengaturan Suhu

Tumbuhan menggunakan air untuk mengatur suhu tubuh melalui proses transpirasi. Transpirasi adalah penguapan air melalui stomata pada daun tumbuhan. Saat air menguap, tumbuhan mendinginkan diri dan menjaga suhu tubuhnya agar tetap optimal.

Dampak Kegiatan Manusia terhadap Siklus Air

Photo by Boys in Bristol Photography on Pexe

Kegiatan manusia memiliki dampak signifikan terhadap siklus air di bumi. Deforestasi dan urbanisasi, misalnya, mengurangi tutupan vegetasi yang menghasilkan penguapan sehingga jumlah uap air yang masuk ke atmosfer berkurang. Beberapa dampak yang cukup kentara adalah sebagai berikut. 

Efek Rumah Kaca

Efek rumah kaca adalah fenomena yang mana gas-gas seperti karbon dioksida (CO2), metana (CH4), dan uap air menangkap radiasi panas dari permukaan bumi dan mempertahankannya di atmosfer. Aktivitas manusia, seperti pembakaran bahan bakar fosil dan deforestasi, telah meningkatkan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer. Akibatnya adalah peningkatan suhu global, yang berdampak pada siklus air.

Peningkatan suhu global menyebabkan penguapan yang lebih cepat dari permukaan laut, dan seiring dengan itu, konsentrasi uap air di atmosfer meningkat. Akibatnya, pola curah hujan di berbagai wilayah berubah. Beberapa daerah mengalami kekeringan yang parah, sedangkan yang lain menghadapi banjir yang lebih sering dan intens. Perubahan ini memengaruhi siklus air lokal dan menyebabkan ketidakseimbangan distribusi air di berbagai tempat.

Hujan Asam

Hujan asam terjadi ketika gas-gas seperti sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (NOx) bereaksi dengan uap air di atmosfer, membentuk senyawa seperti asam sulfat dan asam nitrat. Emisi dari pembakaran batu bara, kendaraan bermotor, dan pabrik kimia merupakan sumber utama polutan ini.

Hujan asam yang jatuh ke tanah dapat merusak ekosistem air tawar dan lingkungan terestrial. Air yang tercemar dengan asam memiliki pH rendah, yang berdampak buruk pada organisme akuatik seperti ikan, katak, dan plankton. Selain itu, hujan asam juga merusak tanaman, merusak daun dan menghambat pertumbuhan. Hal ini mengganggu siklus air karena ekosistem yang terpengaruh tidak dapat berfungsi secara normal.

Pencemaran Air

Pencemaran air terjadi ketika limbah manusia, termasuk limbah industri dan domestik, mencemari sumber air seperti sungai, danau, dan laut. Limbah ini mengandung bahan kimia beracun, logam berat, dan nutrien berlebih seperti nitrogen dan fosfor. Akibatnya, kualitas air menurun dan mengganggu siklus air alami.

Pencemaran air memiliki dampak yang luas. Organisme akuatik dan ekosistem air tawar terpengaruh secara langsung oleh zat-zat beracun.

Nah, Sobat Pintar, ulasan ini menambah pengetahuanmu tentang proses perpindahan air di bumi, kan? Sampai sini dahulu belajar tentang siklus air. Lain waktu kita belajar materi Biologi bersama-sama lagi, ya!

Penulis: Vania Nur Aziza

Penyunting: Deni Purbowati