Mekanisme dan Bentuk Erosi
Pengendalian
Pemukaan kulit bumi akan selalu mengalami proses erosi, di suatu tempat akan terjadi
pengikisan sementara di tempat lain akan
terjadi penimbunan, sehingga bentuknya akan selalu berubah.
Proses pengikisan kulit bumi secara alamiah disebut erosi alam atau erosi geologi.
Pada erosi geologi, alam akan mampu
membentuk keseimbangan dinamis, sehingga ketebalan tanah tetap stabil.
Nilai batas erosi yang dapat diterima
adalah nilai laju erosi yang tidak melebihi laju pelapukan batuan.
Untuk membentuk lapisan tanah setebal 25 mm pada lahan alami dibutuhkan
waktu kurang lebih 300 tahun.
Waktu yang diperlukan untuk membentuk lapisan tanah setebal 25 mm dengan
adanya campur tangan manusia hanya
Tahapan terjadinya erosi
Pelepasan partikel tunggal dari massa tanah
Pengangkutan media yang erosif seperti
Erosi percikan (splash erosion)
Erosi aliran permukaan (overland flow erosion)
Erosi alur (rill erosion)
Erosi parit/selokan (gully erosion) Erosi tebing (stream bank erosion)
Erosi internal (internal or subsurface erosion)
Erosi percikan adalah terlepas dan terlemparnya
partikel-partikel tanah dari massa tanah akibat pukulan butiran air hujan secara langsung.
Tahapan:
Penggemburan yang cepat pada permukaan tanah sehingga kohesinya menurun, akibatnya laju erosi percikan meningkat.
Terjadi pemadatan permukaan akibat pukulan butir air hujan sehingga terbentuk lapisan kerak (crust) tipis yang akan menurunkan jumlah partikel tanah yang terlempar ke udara dan meningkatkan akumulasi air permukaan. Terjadinya turbulensi aliran permukaan yang mampu
Erosi percikan maksimum akan terjadi segera setelah tanah menjadi basah dan akan
menurun akibat makin meningkatnya ketebalan air dipermukaan tanah
Erosi percikan maksimum terjadi 2 – 3 menit setelah hujan mulai turun
Batas ketebalan air yang masih dapat
ditembus oleh pukulan air hujan adalah sama dengan diameter butir hujan itu sendiri.
Pada lahan datar, butir hujan dengan
diameter 5,9 mm mampu memercikkan
Erosi aliran permukaan akan terjadi jika intensitas dan lamanya hujan melebihi
kapasitas infiltrasi atau kapasitas simpan air tanah
Faktor yang berpengaruh terhadap laju erosi pemukaan adalah kecepatan dan turbulensi aliran.
Kecepatan aliran permukaan pada saat mulai mampu mengikis permukaan tanah disebut kecepatan ambang (treshold velocity),
Partikel yang berukuran lebih besar
dari 0,5 mm, nilai kecepatan
ambangnya ,meningkat sejalan dengan meningkatnya diameter partikel.
Partikel yang berukuran lebih kecil
dari 0,5 mm kecepatan ambangnya
meningkat sejalan dengan
Erosi alur terbentuk pada jarak tertentu ke arah bawah lereng
sebagai akibat terkonsentrasinya aliran permukaan sehingga
membentuk alur-alur kecil. Kadang-kadang induk alur
berkembang menjadi saluran
Alur terjadi pada lahan yang ditanami dengan pola berbaris menurut arah kemiringan lereng, atau akibat
pengolahan tanah menurut lereng atau tempat menarik balok-balok kayu.
Alur juga bisa terjadi akibat adanya aliran deras secara tiba-tiba.
Alur yang masih dangkal dapat
Proses terjadinya erosi parit sama dengan erosi alur, sehingga erosi parit dianggap sebagai perkembangan lanjut dari erosi alur.
Dibanding dengan sungai-sungai yang stabil, profilnya relatif halus.
Parit ditandai dengan adanya potongan depan (headcut), tangga atau titik-titik penyempitan sepanjang alurnya.
Parit mempunyai kedalaman yang relatif besar dengan lebar yang sempit, mengangkut beban sedimen yang tinggi dan sangat tidak teratur, sehingga korelasi
antara debit sedimen dan aliran biasanya jelek.
Parit hampir selalu berkaitan erat dengan percepatan erosi disertai dengan ketidakstabilan penampakan
Proses pembentukan parit:
Pembentukan depresi pada lereng akibat adanya
bagian lahan yang gundul atau tanaman penutupnya jarang, akibat pembakaran atau perumputan.
Air permukaan terkonsentrasi pada bagian depresi sehingga bagian depresi makin besar dan beberapa depresi menyatu dan membentuk saluran baru.
Erosi terkonsentrasi pada kepala depresi dimana
dinding yang hampir tegak yang melewati aliran kritis terbentuk
Partikel tanah mulai tererosi dan terjadi penggerusan di bagian dasarnya.
Kedalaman depresi bertambah dan dinding (headwall) mulai runtuh akibatnya dinding makin bergeser ke
Tanah gundul atau tanaman renggang
Pembentukan depresi
Pembentukan headwall
Pada awal terbentuknya parit
mempuyai kedalaman 25 cm denga lebar 40 cm.
Namun parit yang sudah matang
Erosi tebing sungai adalah erosi yang
terjadi akibat pengikisan tebing oleh air yang mengalir dari bagian atas tebing
atau oleh terjangan arus air sungai yang kuat terutama pada tikungan-tikungan. Erosi tebing akan lebih hebat jika
Erosi internal adalah proses
terangkutnya partikel-partikel tanah ke bawah masuk ke celah-celah atau pori-pori akibat adanya aliran bawah permukaan.
Erosi bawah permukaan hanya
menghasilkan 1% dari material yang tererosi dari lereng bukit.
Pengaruh tidak langsung lebih besar, yaitu meningkatnya erosi permukaan akibat meningkatnya aliran
permukaan, dan pembentukan
Tanah longsor merupakan bentuk erosi dimana pengangkutan atau gerakan massa tanah terjadi pada
suatu saat dalam volume yang relatif besar.
Longsoran terjadi jika:
Adanya lereng yang cukup curam sehingga
massa tanah dapat bergerak atau meluncur ke bawah
Adanya lapisan di bawah permukaan massa
tanah yang agak kedap air dan lunak, yang akan menjadi bidang luncur
Adanya cukup air dalam tanah sehingga
Faktor utama:
Iklim
Geologi
Faktor pendukung:
Faktor iklim yang paling besar
pengaruhnya terhadap erosi tanah adalah hujan, temperatur, dan suhu.
Hujan mengerosi tanah melalui tenaga pelepasan dari pukulan butir-butir hujan pada permukaan tanah dan sebagian
melalui kontribusinya terhadap aliran. Karakteristik hujan yang berpengaruh
Energi hujan: energi potensial (Ep) dan energi kinetik (Ek)
Pada erosi tanah, energi potensial dikonversi menjadi energi kinetik,
sehingga kekuatan erosif hujan hanya dinyatakan dalam energi kinetik saja.
Tanah terdiri dari partikel mineral dan organik dengan berbagai ukuran, dan memiliki pori-pori kurang lebih 50%, yang sebagian terisi air, dan
sebagian lagi terisi udara.
Tanah adalah material yang memiliki diameter lebih kecil dari 2 mm, atau lebih kecil dari kerikil.
Tekstur tanah menentukan kecepatan infiltrasi, penetrasi, dan kemampuan pengikatan air oleh tanah.
Terjadi atau tidaknya aliran permukaan, tergantung dari:
Kapasitas infiltrasi: kemampuan tanah
untuk meresapkan air,
Permeabilitas lapisan tanah yang
Kepekaan tanah terhadap erosi ditentukan oleh mudah tidaknya butir-butir tanah
didispersikan dan disuspensikan oleh air, daya infiltrasi dan ukuran butiran.
Tanah dengan agregat yang mudah didispersikan oleh air dan daya
Digunakan untuk menerangkan susunan partikel tanah.
Struktur tanah terdiri dari:
Struktur makro: susunan agregat
yang satu dengan yang lainnya.
Struktur mikro: penyusunan
Berdasarkan tipe dan kedudukan agregat, struktur mikro dapat dibedakan menjadi 3 kelompok, yaitu:
Remah – lepas: keadaan tanah tampak lepas,
mudah dipindahkan atau di dorong ke tempat lain.
Remah – sedang: tanah cenderung agak
bergumpalan
Lekat – lengket: tanahnya biasanya sangat
kompak jika dalam kondisi gumpalan, bila
Infiltrasi adalah peristiwa masuknya air ke dalam tanah melalui
permukaan tanah secara vertikal. Laju infitrasi: banyaknya air yang
masuk melalui permukaan tanah per satuan waktu.
Hubungan antara kapasitas infiltrasi dan waktu dinyatakan dalam persamaan Horton
Dimana:
f = kapasitas infiltrasi pada sembarang waktu fo = kapasitas infiltrasi awal pada t = 0
fc = kapasitas infiltrasi setelah mencapai konstan k = konstanta positif yang bergantung pada tanah
Kapasitas infiltrasi bervariasi terhadap: porositas, kelembaban awal, dan
kemiringan tanah.
Makin tinggi nilai kelembaban awal pada profil tanah, makin kecil laju infiltrasinya.
Makin banyak pori-pori besar pada
Jenis Diameter Pori besar > 10 Pori sedang 0,2 - 0,02 Pori halus ? 0,02
Macam tanah Kapasitas Infltrasi mm/jam Pasir bergeluh (loamy sand) 25 - 30
Geluh (loam) 12,5 - 25 Geluh berliat (silt loam) 7,5 - 15 Lempung (clay) 0,5 - 2,5
< 0,5
Tanah yang berstruktur kasar membentuk tanah yang ringan. Tanah yang berstruktur halus
membentuk tanah yang berstruktur berat.
Kemungkinan terjadinya aliran
permukaan pada tanah-tanah yang berat lebih besar dibanding pada
Metode Bouyoucos Clay Ratio
Metode Kuron dan Jong
Dimana: B = transfortabilitas, dan St = stabilitas
Bahan organik dapat memperbaiki aerasi tanah dan mempertinggi kapasitas air
tanah serta memperbaiki perakaran.
Bahan organik dalam pengendalian air tanah:
Memperbaiki peresapan air ke dalam tanah Mengurangi aliran permukaan
Mengurangi perbedaan kandungan air
Relief lahan yang mempengaruhi
erosi: kemiringan dan panjang lereng Makin curam dan makin panjang
Erosi meningkat dengan
meningkatnya kemiringan dan panjang lereng.
Makin panjang lereng, makin banyak air permukaan yang terakumulasi,
sehingga kecepatan dan
Vegetasi mampu menangkap (intersepsi) butir air hujan sehingga energi kinetiknya terserap oleh tanaman dan tidak langsung menghantam tanah. Tanaman penutup mengurangi energi aliran,
meningkatkan kekasaran, sehingga mengurangi kecepatan aliran permukaan, dan selanjutnya memotong kemampuan aliran permukaan untuk melepas dan mengangkut partikel sedimen.
Perakaran tanaman meningkatkan stabilitas tanah dengan meningkatkan kekuatan tanah, granularitas, dan porositas.
Tanaman mendorong transpirasi air, sehingga lapisan atas menjadi kering dan memadatkan lapisan
Besarnya intersepsi sangat tergantung pada jenis tanaman, dan kerapatan tanaman.
Tanaman penutup meningkatkan kekasaran permukaan dan memperpanjang lintasan aliran permukaan sehingga mengurangi kecepatan aliran permukaan.
0 36 64 100 144
Jagung 100 62.9 60.7 67 44.5 68 84.5 Kedelai 100 88.4 78.2 69.5 64.3 65 88.4 Oats 100 - 78.5 78.4 78.9 93 92.1 Haynes Smith Persentase hujan yang sampai ke tanah
Wollny
Kegiatan yang berkaitan dengan perubahan penggundulan hutan untuk pemukiman,
lahan pertanian, dan gembalaan merupakan faktor penting terhadap terjadinya erosi tanah yang cepat dan intensif.
Kegiatan manusia di muka bumi sering mengganggu keseimbangan antara
regenarasi (pembentukan) tanah dan laju erosi tanah.
