1
1.1 Latar Belakang Penelitian
Kota Makassar merupakan salah satu kota pesisir di Indonesia yang saat ini mengalami perkembangan pembangunan dan pertumbuhan penduduk yang pesat. Kota seluas 176 km2 ini dihuni oleh 1,37 juta penduduk (BPS, 2013). Jumlah penduduk akan terus bertambah dan dipredikasikan akan meningkat 20% di tahun 2020 mendatang (Nihon Suido, Nippon Koei Co. Ltd dan KRI
international, 2011 dalam Tjandraatmadja, et. al., 2013). Makassar sebagai kota
pesisir, perkembangan kotanya tentunya terpusat di wilayah pesisir. Pembangunan berbagai fasilitas perkotaan seperti fasilitas perekonomian, permukiman, pendidikan, dan sarana dan prasarana penunjang lainnya serta peningkatan jumlah penduduk tentunya menimbulkan tekanan pada sumber daya alam di wilayah tersebut.
Air merupakan salah satu kebutuhan utama untuk menunjang kehidupan manusia. Airtanah merupakan salah satu sumber air utama untuk memenuhi kebutuhan air bersih sebagian besar masyarakat kota Makassar. Airtanah bebas lebih banyak dimanfaatkan melalui sumur-sumur gali untuk kebutuhan domestik, namun pengelolaan dalam pemanfaatan airtanah kurang terkontrol (Tjandraatmadja, et. al., 2012; BLHD 2014). Kurangnya kontrol dalam pengelolaan airtanah menimbulkan berbagai permasalahan airtanah.
Intrusi air laut telah menjadi isu permasalahan airtanah Kota Makassar dalam beberapa tahun terakhir. Beberapa laporan menyatakan intrusi air laut telah terjadi di beberapa tempat di Kota Makassar, terutama di wilayah dekat pantai dan muara sungai. Badan Lingkungan Hidup Daerah Kota Makassar (2014) dalam sosialisasinya pada 2 Juni 2014 lalu menyatakan bahwa intrusi air laut telah terjadi di beberapa tempat dan mencapai kedalaman 80 meter di bawah permukaan laut. Imran, et. al. (2010) menemukan lapisan airtanah asin, terutama di daerah pantai dan muara sungai. Ramli dan Bunga (2011) dalam penelitiannya menemukan lapisan-lapisan airtanah asin yang ditunjukkan dengan nilai resistivitas di bawah 10 ohm.m.
Pencemaran airtanah akibat intrusi air laut kerap terjadi di daerah-daerah dekat pantai dan pesisir. Kallioras, et. al. (2006) menyatakan airtanah dalam akuifer pesisir lebih sensitif dibanding akuifer di tempat lain. Letaknya yang berbatasan langsung dengan laut menyebabkan airtanah lebih mudah mengalami perubahan keseimbangan sehingga mudah tercemar air laut. Selain itu, airtanah seringkali dieksploitasi secara berlebihan untuk memenuhi berbagai kebutuhan penduduk.
Keberadaan intrusi air laut menghilangkan fungsi pemanfaatan airtanah sebagai sumber air di wilayah pesisir (Datta dan Dhar, 2011). Perbaikan pada sistem hidrologi airtanah yang telah terintrusi air laut agak sulit dan tidak ekonomis. Untuk memperbaiki kualitas airtanah yang tercemar akibat intrusi air laut dibutuhkan metode dan peralatan dengan biaya yang cukup mahal (Cahchadi dan Ferreira, 2001). Karena itu, zonasi atau pemetaan kerentanan airtanah
terhadap intrusi air laut merupakan cara yang dapat ditempuh untuk melindungi dan menjaga keberlanjutan airtanah. Pemetaan kerentanan airtanah juga menjadi pertimbangan yang sangat penting khususnya dalam pengambilan keputusan penetapan kebijakan pengelolaan airtanah di wilayah pesisir.
Proses masuknya zat pencemar ke dalam akuifer airtanah dipengaruhi oleh karakteristik hidrogeologi. Karakteristik hidrogeologi suatu wilayah dengan wilayah lainnya memberikan tingkat perlindungan yang berbeda terhadap pencemaran (Todd dan Mays, 2005). Karakteristik hidrogeologi yang berpengaruh terhadap pencemaran airtanah oleh intrusi air laut antara lain keterdapatan airtanah (tipe akuifer), konduktivitas hidraulik, tebal akuifer, kedalaman muka airtanah, jarak dari garis pantai, serta pengaruh intrusi air laut (Cahchadi dan Ferreira, 2001). Dengan demikian, karakteristik hidrogeologi tersebut dapat digunakan sebagai parameter untuk mengukur sensitivitas atau kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut.
Kerentanan airtanah secara umum didefinisikan sebagai sensitivitas pada sifat intrinsik suatu sistem airtanah terhadap gangguan pencemaran sebagai dampak alami atau aktivitas manusia (Vrba dan Zoporozec, 1994, dalam Harter dan Walker, 2001). Kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut berkenaan dengan karakteristik intrinsik akuifer yang relatif statis dan diluar kontrol manusia (Ferreira, et. al., 2005). Salah satu metode yang dapat digunakan dalam penilaian kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut adalah metode GALDIT (Chachadi dan Ferreira, 2001). Metode ini didasarkan pada indeks dan teknik overlay.
Metode GALDIT dikembangkan dan diusulkan pertama kalinya oleh Chachadi dan Ferreira pada tahun 2001. Metode ini telah diterapkan untuk menganalisis potensi dan kerentanaan terhadap intrusi air laut di beberapa negara seperti di India (Chachadi dan Ferreira, 2001; Chachadi, et. al., 2002; Yogesh, 2005; Sophiya, 2013), Portugal (Ferreira, et. al., 2005), Tunisia (Saidi, 2013), dan Indonesia (Hatori 2008). Metode yang sama akan diterapkan pada akuifer bebas di wilayah pesisir Kota Makassar, Provinsi Sulawesi Selatan yang umumnya bertopografi rendah dengan batuan penyusunnya didominasi endapan aluvium.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang material yang telah diuraikan sebelumnya, maka dirumuskan permasalahan dalam bentuk pertanyaan penelitian sebagai berikut.
1. Bagaimanakah karakteristik dan sebaran faktor-faktor hidrogeologi yang mempengaruhi kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut di wilayah pesisir Kota Makassar?
2. Bagaimanakah tingkat kerentanan airtanah bebas terhadap intrusi air laut di wilayah pesisir Kota Makassar?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah:
1. Menganalisis karakteristik dan sebaran faktor-faktor geohidrologi yang mempengaruhi kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut di wilayah pesisir Kota Makassar.
2. Menganalisis tingkat kerentanan airtanah bebas terhadap intrusi di wilayah pesisir Kota Makassar.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Manfaat Teoritis:
Hasil penelitian diharapkan bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dalam hal (1) mengemukakan karakteristik dan sebaran faktor-faktor geohidrologi yang berpengaruh terhadap kerentanan airtanah bebas terhadap intrusi air laut di wilayah pesisir kota Makassar, dan (2) menemukan model kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut di wilayah pesisir kota Makassar. 2. Manfaat Praktis:
Hasil penelitian diharapkan memberikan masukan pada pemerintah dalam hal memahami karakteristik geohidrologi, kerentanan airtanah dan potensi intrusi air laut, serta diharapkan menjadi pertimbangan dalam penentuan kebijakan pengelolaan airtanah di wilayah pesisir kota Makassar.
1.5 Keaslian Penelitian
Penelitian dan karya ilmiah terkait dengan kerentanan airtanah dan intrusi air laut telah banyak dilakukan oleh beberapa peneliti di berbagai daerah dan negara. Berdasarkan referensi yang telah dipelajari melalui studi literatur dari
hasil penelitian sebelumnya, ditemukan beberapa penelitian yang relevan terkait dengan penelitian yang akan dilakukan, baik terkait dengan daerah penelitian maupun metode penelitian yang digunakan. Berikut ini disajikan beberapa penelitian tersebut.
Imran, et. al. (2010) melalukan analisis zona pengimbuhan airtanah bebas di Kota Makassar. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh pengaruh pembangunan fisik terhadap pola pemanfaatan lahan di Kota Makassar. Banyaknya wilayah resapan dengan litologi berpasir yang tertutupi bangunan mengurangi daerah resapan air hujan ke dalam tanah. Tujuan penelitian ini adalah mengidentifikasi dan mengklasifikasikan parameter geohidrologi yang berpengaruh terhadap pengimbuhan airtanah. Metode yang digunakan adalah pengukuran muka airtanah pada sumur-sumur gali, penilaian kualitas airtanah, penyelidikan geolistrik, dan konstruksi sumur pantau. Hasil penelitian menunjukkan airtanah bebas Kota Makassar terdapat pada lapisan batuan yang tidak seragam. Kondisi litologi batuan, geologi, morfologi, dan iklim serta tata guna lahan mempengaruhi resapan air ke dalam tanah. Zona pengimbuhan dibagi menjadi zona pengimbuhan intensif dengan kondisi airtanah telah terintrusi air laut, zona pengimbuhan sedang, dan zona pengimbuhan khusus yang tidak terpengaruh intrusi air laut namun memiliki akuifer terbatas.
Penelitian dengan pendekatan serupa dilakukan oleh Ramli dan Bunga (2011). Penelitiannya mengenai rekonstruksi cekungan geohidrologi Makassar. Penelitian tersebut bertujuan untuk memberikan gambaran umum mengenai kondisi dan sistem aliran airtanah pada cekungan airtanah Makassar. Kajian
penelitian didasarkan pada karaktersitik akuifer airtanah melalui pendekatan sifat fisik batuan. Pengamatan dilakukan melalui evaluasi data bor dan hasil pengukuran geolistrik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa keterdapatan airtanah bervariasi di setiap lokasi pengukuran. Keterdapatan airtanah berada pada kedalaman 10 hingga 150 meter di bawah permukaan tanah. Beberapa lokasi ditemukan lapisan batuan yang telah terintrusi air laut. Kondisi airtanahnya payau-asin. Hal tersebut ditandai dengan nilai resistivitas batuan di bawah 10 ohm meter.
Kallioras et. al. (2006) menyatakan bahwa airtanah dalam akuifer pesisir sangat sensitif, rentan tercemar air asin karena secara langsung berhubungan dengan air laut dan sering mengalami eksploitasi berlebihan akibat populasi yang tinggi. Dalam penelitiannya, kerentanan akuifer diidentifikasi melalui analisis kimia airtanah dalam periode 3 tahun (tahun 2003, 2004, dan 2005). Bagian akuifer yang mengalami intrusi air laut ditunjukkan oleh fenomena perubahan tipe kimia airtanah pada sistem akuifer.
Ferreira, et al. (2005) di Portugal dan Najib, et. al. (2012) di pesisir Maroko, menerapkan metode GALDIT untuk mengetahui kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut. Dalam penelitiannya ditambahkan parameter tinggi muka air laut. Hasil penelitian disimpulkan bahwa kerentanan airtanah meningkat seiring peningkatan tinggi muka air laut.
Yogesh (2005) melakukan pemetaan salinitas airtanah di daerah pesisir Gujarat. Penelitian tersebut bertujuan menilai kerentanan akibat intrusi air laut dan memetakan daerah intrusi air laut menggunakan data penginderaan jauh.
Metode yang digunakan untuk analisis kerentanan adalah metode GALDIT dan pemetaan daerah intrusi air laut menggunakan metode Unsupervised Classification, NDVI dan SAVI. Hasil penelitian diperoleh adanya peningkatan
tingkat salinitas airtanah dalam dua dekade, tingkat keretanan airtanah berkategori tinggi dan sedang.
Hatori (2008) melakukan studi kerentanan intrusi air laut di Kota Semarang. Metode yang digunakan adalah modifikasi metode GALDIT untuk mengkaji kerentanan intrinsik airtanah dan parameter laju pengambilan airtanah untuk mengukur kerentanan spesifik airtanah. Hasil penelitian diperoleh bahwa, terdapat korelasi positif antara hasil analisis kerentanan menggunakan modifikasi GALDIT dengan zona airtanah tawar-payau di daerah penelitian. Parameter GALDIT yang mempengaruhi kerentanan intrusi air laut adalah jenis akuifer, harga keterusan air, elevasi muka airtanah, dan jarak dari zona airtanah tawar-payau. Kriteria kerentanan yang dihasilkan dijadikan sebagai dasar rekomendasi pengelolaan airtanah di daerah penelitian.
Saidi, et al. (2013) memadukan metode GALDIT dengan metode AVI dan beberapa indikator kimia untuk menganalisis kerentanan dan risiko serta alternatif pengelolaan airtanah pada akuifer di Tunisia. Hasil penelitian diperoleh bahwa 70% akuifer di daerah penelitian memiliki kerentanan sangat tinggi dan rentan terhadap pencemaran, daerah pesisir sangat rentan terhadap pencemaran akibat intrusi air laut, sumber pencemaran berasal dari septik tank dan intrusi air laut di wilayah penelitian.
Sophiya dan Syed (2013) menganalisis kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut di India Timur. Analisis kerentanan menggunakan GALDIT dan dianalisis secara spatio-temporal. Penelitian ini juga melakukan analisis untuk penentuan zona resapan buatan untuk pemulihan akuifer pesisir. Hasil penelitian menunjukkan daerah penelitian mengalami peningkatan kerentanan airtanah dalam rentan waktu 10 tahun.
Pada prinsipnya, penelitian ini menggunakan metode GALDIT untuk analisis kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut. Penelitian ini menggunakan analisis sensitivitas untuk menentukan jumlah, jenis dan nilai bobot parameter yang akan digunakan dalam analisis kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut di daerah penelitian. Perbandingan penelitian yang akan dilakukan dengan penelitian sebelumnya dijabarkan pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Perbandingan Penelitian dengan Penelitian Sebelumnya
No. Peneliti, Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian 1 Yogesh, AY.
(2005)
Salinity Mapping In Coastal Area Using GIS and Remote Sensing (Gujarat, India)
1) Menilai tingkat ancaman terhadap penduduk akibat airtanah asin yang disebabkan oleh intrusi air laut; dan 2) Memetakan daerah yang
terpengaruh air garam menggunakan data penginderaan jauh 1) Metode GALDIT (Tipe akuifer, Konduktivitas hidraulik, Ketinggian muka airtanah, Jarak dari pantai, keberadaan intrusi air laut, tebal akuifer) 2) Data Penginderaan Jauh, Metode Unsupervised Classification, NDVI dan SAVI
1) Salinitas airtanah meningkat dalam dua dekade. Pada tahun 1983, 38% air minum di desa mengandung Cl > 250 mg/l, 48% pada tahun 1993, dan 55% pada 2003.
2) Hasil analisis metode GALDIT menunjukkan kelas kerentanan tinggi dan sedang.
3) Citra penginderaan jauh dapat digunakan untuk membatasi daerah yang dipengaruhi salinitas berdasarkan lapisan salinitas permukaan tanah dan tekanan pada vegetasi. 4) NDVI dan SAVI memiliki korelasi yang tinggi
dan dapat digunakan untuk menyusun indeks vegetasi untuk mendeleniasi daerah yang mudah terintrusi air laut.
2 Ferreira, JP. et al. (2005)
Assesing Aquifer Vulnerability to Seawater Intrusion Using GALDIT Method : Part 1 -Application to The Portuguese Aquifer of Monte Gordo (Portugal)
1) Mengetahui dampak kenaikan muka air laut terhadap akuifer; dan
2) Mengetahui kerentanan akuifer terhadap intrusi air laut
Metode GALDIT 1) Peta kerentanan dapat dijadikan sebagai alat untuk manajemen sumberdaya airtanah pesisir. 2) Peta kerentanan menunjukkan akuifer berada
pada kelas kerentanan tinggi dan sedang. 3) Kerentanan akuifer semakin meningkat seiring
peningkatan tinggi muka air laut.
3 Hatori, CA. (2008)
Studi Kerentanan Intrusi Air Laut di Kota Semarang
1) Mengetahui faktor-faktor hidrogeologi yang dapat digunakan untuk menentukan tingkat kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut; 2) Mengetahui tingkat
kerentanan intrinsik akuifer airtanah bebas di daerah penelitian terhadap terjadinya intrusi air laut;
3) Memprediksi tingkat kerentanan airtanah terhadap
1) Pemetaan zona airtanah payau-asin 2) Analisis Kerentanan dengan Modifikasi Metode GALDIT 3) Analisis spasio-temporal berdasarkan laju pengambilan airtanah
1) Intrusi air laut di Kota Semarang dipengaruhi oleh faktor : jenis akuifer, harga keterusan air, elevasi muka airtanah, dan jarak dari zona airtanah payau-asin.
2) Kerentanan airtanah terbagi dalam 3 kelas (Tinggi, sedang, rendah). Masing-masing kelas kerentanan menunjukkan kemudahan airtanah terintrusi air laut.
3) Pemberian beberapa rekomendasi strategi pengelolaan airtanah berdasarkan tingkat kerentanan.
No. Peneliti, Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian intrusi air laut untuk masa
yang akan datang. 4 Imran et. al.
(2010)
Unconfined Groundwater Recharge Analysis of Makassar, South Sulawesi
Mengidentifikasi dan mengklasifikasikan parameter hidrogeologi yang berpengaruh terhadap pengimbuhan airtanah
Pengukuran muka airtanah pada sumur-sumur gali, penilaian kualitas airtanah, penyelidikan geolistrik, dan konstruksi sumur pantau
1. Airtanah bebas Kota Makassar terdapat pada lapisan batuan yang tidak seragam.
2. Zona pengimbuhan dibagi menjadi zona pengimbuhan intensif dengan kondisi airtanah telah terintrusi air laut, zona pengimbuhan sedang, dan zona pengimbuhan khusus yang tidak terpengaruh intrusi air laut namun memiliki akuifer terbatas
5 Ramli, M., dan Bunga (2011)
Rekonstruksi Cekungan Hidrogeologi sebagai Dasar Konservasi Airtanah Makassar
Memberikan gambaran umum mengenai kondisi dan sistem aliran airtanah pada cekungan airtanah Makassar
Evaluasi data bor dan hasil pengukuran geolistrik
1. Keterdapatan airtanah bervariasi di setiap lokasi pengukuran. Keterdapatan airtanah berada pada kedalaman 10 hingga 150 meter di bawah permukaan tanah.
2. Beberapa lokasi ditemukan lapisan batuan yang telah terintrusi air laut. Kondisi airtanahnya payau-asin. Hal tersebut ditandai dengan nilai resistivitas batuan di bawah 10 ohm meter
6 Najib, S. et al. (2012)
Application od The Method GALDIT for The Cartography of
Groundwaters
Vulnerability : Aquifer of Chaouia Coast (Morocco)
Menentukan kerentanan airtanah di bagian barat daya pesisir Chaouia terhadap intrusi air laut yang dikorelasikan dengan pola tinggi muka air laut.
Metode GALDIT Tingkat kerentanan akuifer terhadap intrusi air laut dengan risiko tinggi di daerah pinggir litoral dan daerah dekat estuari (muara) sungai Oum Er-Rbia dan mencapai 3 km ke arah daratan.
7 Saidi, S. et al. (2013)
Groundwater Management based on GIS techniques, Chemical Indicators, and
Vulnerability to Seawater Intrusion Modelling: Aplication to the
Mahdia-1) Analisis kerentanan dan risiko akuifer pesisir terhadap intrusi air laut
2) Menentukan alternatif pengelolaan airtanah
1) Metode AVI untuk kerentanan intrinsik 2) Metode GALDIT
untuk pemodelan kerentanan terhadap intrusi airlaut; 3) Indikator Kimia untuk
1) Analisis kerentanan dengan metode AVI menunjukkan bahwa 70% dari total permukaan akuifer Mahdia-Ksour Essaf memiliki kerentanan yang sangat tinggi yang membuat akuifer tersebut rentan terhadap pencemaran dan degradasi dari sumber pencemaran.
No. Peneliti, Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian
Ksour Essaf Aquifer, Tunisia
menentukan potensi pencemaran nitrat dan dampak keberadaan intrusi air laut; 4) SIG digunakan untuk
pengolahan data
2) Hasil analisis indikator kimia dan metode GALDIT yang menunjukkan bagian pesisir sistem akuifer sangat rentan terhadap intrusi air laut.
3) Ditemukan konsentarasi nitrat yang tinggi pada zona kerentanan tinggi.
4) Sumber pencemaran berasal dari septik tank masyarakat dan intrusi air laut di wilayah penelitian.
8 Sophiya, MS. dan Syed, TH. (2013)
Assesment of Vulnerability to Seawater Intrusion and Potential Remediation Measures for Coastal Aquifers: A Case Study from Eastern India
1) Menilai tingkat kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut
2) Menganalisis zona resapan buatan untuk remediasi akuifer pesisir 1) Metode GALDIT 2) Analisis kerentanan spatio-temporal 3) Analisis overlay digunakan untuk menentukan zona resapan buatan
1) Daerah penelitian mengalami kerentanan sedang dan meningkat dengan drastis pada tahun 2001 ke 2010, yaitu dari 19,5% menjadi 53,88%. Sedangkan daerah yang tergolong sangat rentan mengalami perubahan kecil selama rentang studi.
2) Kerentanan airtanah pada tahun 2050 dengan rata-rata kenaikan muka laut global 3,1 mm/tahun menampilkan hampir seluruh wilayah studi (~97%) tergolong kerentanan sedang.
3) Hasil analisis overlay mengambarkan zona peresapan buatan yang dibutuhkan untuk menghambat intrusi air laut pada zona-zona tertentu yang diperkirakan menjadi 674,87; 599,18; dan 1.450.66 m3/tahun.
9 Febriani Safitri (2014)
Kajian Kerentanan Airtanah terhadap Intrusi Air Laut di Wilayah Pesisir Kota Makassar
1) Menganalisis karakteristik dan sebaran faktor-faktor
geohidrologi yang mempengaruhi kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut
2) Menganalisis tingkat kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut
1) Interpretasi data bor 2) Analisis rasio
Cl/(HCO3+CO3) pada
sampel airtanah 3) Analisis sensitivitas
parameter kerentanan airtanah
4) Indeks GALDIT
Hasil yang diharapkan:
1. Karakteristik dan sebaran faktor-faktror geohidrologi yang berpengaruh terhadap intrusi air laut di daerah penelitian
2. Tingkat kerentanan airtanah terhadap intrusi air laut
