HIDROSFER

1.1       Latar Belakang

Hidrosfer adalah lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata  hidrosfer  berasal dari

kata  hidros  yang berarti air dan  sphere  yang berarti lapisan. Hidrosfer yang terdapat di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat pada lapisan udara. Siklus hidrologi adalah suatu proses peredaran atau daur ulang air secara yang berurutan secara terus - menerus. Pemanasan sinar matahari menjadi pengaruh pada siklus hidrologi. Air di seluruh permukaan bumi akan menguap bila terkena sinar matahari. Pada ketinggian tertentu ketika temperatur semakin turun uap air akan mengalami kondensasi dan berubah menjadi titik - titik air dan jatuh sebagai hujan.

Air ialah  hal yang sangat penting dalam kehidupan  manusia, hewan, tumbuhan dan semua makhluk hidup dialam semesta ini. Air adalah point terpenting untuk makhluk hidup untuk memenuhi kebutuhannya. Tetapi dalam realitanya, sekarang ini bisa kita lihat timbul banyak masalah yang berkaitan dengan air. Seperti kekurangan air bersih, banjir, bahkan tidak terdapatnya air pada daerah tempat tinggal kita. Faktor yang mempengaruhi timbulnya masalah ini adalah terganggunya siklus air dibumi.  Menurut beberapa ilmuwan mengatakan bahwa, air di bumi jumlahnya selalu tetap, hal ini karena adanya siklus air yang terus berputar, seperti bumi mengitari matahari. Lalu, yang menjadi pertanyaan kita adalah bagaimana sebenarnya siklus itu terjadi? Penting sekali untuk kita untuk dapat mengetahui siklus dan persebaran air dibumi, agar kita dapat lebih bisa menghargai apa yang dianugrahkan oleh Allah, serta dapat menjaga kestabilannya dalam kehidupan dan masalah diatas tidak akan tejadi.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam makalah ini dapat ditarik beberapa rumusan masalah yaitu :

1.      Bagaimana distribusi air di permukaan bumi?

2.      Apa arti dan manfaat laut?

3.      Bagaimana pengukuran kedalaman laut?

4.      Bagaimana kadar salinitas laut di muka bumi?

5.      Bagaimana arus laut yang terdapat di muka bumi?

1.3 Tujuan

Dari rumusan msalah yang teleh ditentukan tujua dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengetahui definisi dari hidrosfer

2.      Mengetahui distribusi air di permukaan bumi

3.      Mengetahui arti dan manfaat laut

4.      Mengetahui cara pengukuran kedalaman laut

5.      Mengetahui kadar salinitas laut di muka bumi

6.      Mengetahu arus laut yang terdapat di muka bumi

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 Distribusi Air di Bumi

Hidrosfer adalah seluruh lapisan air yang ada pada planet bumi yang mencakup 2/3 permukaan bumi, tetapi massanya hanya sebagian kecil dari massa total bumi. Berikut merupakan tabel pesebaran air di muka bumi :

II.2 Pengertian dan Manfaat Laut Bagi Kehidupan

Laut adalah kumpulan air asin yang luas dan berhubungan dengan samudra. Laut adalah kumpulan air asin yang sangat banyak dan luas di permukaan

bumi yang memisahkan atau menghubungkan suatu benua dengan benua lainnya dan suatu pulau dengan pulau lainnya. Air laut merupakan campuran dari 96,5% air murni dan 3,5% material lainnya seperti garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tak terlarut. Sifat-sifat fisis utama air laut ditentukan oleh 96,5% air murni.

Laut memberikan banyak manfaat bagi kehidupan manusia, diantaranya sebagai berikut

1. Sumber mata pencaharian penduduk

Perairan laut merupakan sumber kehidupan bagi nelayan. Perairan laut menyediakan berbagai macam jenis ikan,kerang,udang dan sebagainya.

2. Sarana transportasi

Laut merupakan air yg murah, karena hampir tidak diperlukan biaya pembuatan dan pemeliharaan. Melalui laut, berbagai hasil dapat dibawa dari satu tempat ke tempat yg lain. Transportasi laut dapat berupa kapal penumpang, kapal barang, dan kapal pesiar. Contoh transportasi laut yaitu penyebrangan antar pulau di Selat Sunda antara Pelabuhan Merak dan Bakauheni.

3. Pembangkit tenaga listrik

Perairan laut memiliki potensi dan gelombang yg besar. Angin dan gelombang saat ini dimanfaatkan sebagau penggerak motor penghasil listrik.

4. Tempat wisata bahari

Laut dapat dijadikan tempat rekreasi dan wisata bahari, misalnya di Cilincing, Ancol, dan Parangtritis.

5. Pengatur iklim

Perbedaan sifat fisik air lautdan sifat fisik daratan dapat menimbulkan gerakan udara (angin). Bersama-sama dengan angin tersebut, maka uap air laut terbawa dan dapat menyejukkan atau memanaskkan tempat yg dilalui serta dapat menimbulkan turunnya hujan.

6. Tempat pertahanan dan keamanan

Kapal-kapal laut dapat menjaga keamanan dan kedaulatan wilayah Indonesia dari serangan negara asing.

7. Sumber bahan tambang

Bahan tambang terutama minyak dan gas banyak dijumpai di tengah perairan laut. Hal ini terjadi karena bahan-bahan pembentuk minyak, seperti jasad organik ikan dan tumbuhan banyak terjadi di laut. Misalnya, pertambangan minyak dan gas lepas pantai di Balikpapan, Kalimantan Timur.

II.3 Pengukuran Kedalaman Laut

Untuk mengetahui kedalaman laut digunakan dua metode yaitu:

A. batu duga

Yaitu sistem pengukuran dasar laut menggunakan kabel yang dilengkapi bandul pemberat yang massanya berkisar 25-75 kg.

Gambar metode batu duga:

B. gema suara

Yaitu metode pengukuran dasar laut dengan menggunakan alat gema suara yaitu echo sounder dan hidrofon. Echo Sounder adalah alat pengirim suara,  sedangkan hidrofon adalah penerima gema suara. Dasar perhitungan kedalaman laut dengan gema adalah cepat rambat bunyi dalam air yaitu 1500 m/detik.

Rumus yang digunakan untuk mengukur kedalaman laut:

X =  

X = kedalaman laut (meter)

t = waktu yang dibutuhkan untuk menerima kembali gema suara setelah ditembakkan echo   sounder

v = cepat rambat suara dalam air

gambar gema suara:

II.4 Salinitas

Salinitas didefinisikan sebagai jumlah zat yang terlarut dalam 1 kg air laut, dimana dianggap semua karbonat telah diubah menjadi oksida, kemudian brom, dan jod diganti oleh khlor dan semua bahan organik telah dioksidasi secara sempurna. Pergantian semua brom dan jod menjadi khlor disebut dengan khloronitas. Satuan dari salinitas itu sendiri adalah gram per kilogram atau bagian per seribu. Dari percobaan ditemukan hubungan empiris antara salinitas (S) dengan khloronitas (Cl)

S  = 0,030 + 1,850 Cl  

Proses yang terdapat pada samudera akan mengubah salinitas permukaan lokal. Diantaranya penguapan dan pembekuan es yang keduanya cenderung menaikan salinitas, sedangkan curah hujan, limpasan (run off), dan peleburan es cenderung menurunkan salinitas air permukaan. Efk pembekuan dan peleburan es dapat diabaikan karena penambahan salinitas oleh pembekuan es dapat diimbangi dengan pengurangan salinitas akibat peleburan es pada waktu musim panas. Limpasan hanya penting di daerah pantai sehingga penguapan, curah hujan dan pencampuran adalah tiga proses utama yang melibatkan variasi salinitas permukaan.

Karena salinitas air permukaan relatif konstan dalam periode waktu yang panjang (lama), maka perubahan salinitas terhadap waktu dapat dianggap sama dengan nol, dan sebanding dengan perbedaan antara penguapan dan curah hujan, serta fungsi dari pencampuran yang dapat dianggap sebagai perbedaan antara salinitas yang konstan (S₀) dan salinitas permukaan yang sebenarnya (S). Dalam bentuk persamaan, hubungan antara ketiga proses penting yang menentukan salinitas permukaan dapat ditulis :

 = a(S₀-S) + b(E-P)

Keterangan :

dS/dt : perubahan salinitas terhadap waktu

S₀ : salinitas konstan yang bercampur dengan perairan permukaan

S : salinitas air permukaan

E : Jumlah penguapan per satuan waktu

P : jumlah presipitasi per satuan waktu

a,b : konstanta

dari persamaan di atas untuk S dan konstanta a dan b digabung menjadi konstanta baru k, maka diperoleh hubungan yang menyatakan variasi salinitas permukaan dengan penguapan, presipitasi dan beberapa proses percampuran sebagai berikut :

S = S₀ + k (E-P)

Dengan meninjau seluruh samudera, salinitas rata-rata perairan pada 400sampai 600 m adalah 34,6  , dan konstanta k yang ditentukan secara empirik adalah 0,0175, maka untuk air permukaan laut rata-rata, persamaannya menjadi

S = 34,6 + 0,0175 (E-P)

Hubungan pada persamaan tersebut akan berbeda untuk ketiga samudera (Atlantik, Pasifik, dan Hindia) karena selain faktor (E-P) juga proses percampuran vertikalmaupun horizontal mempengaruhi salinita. Pada lintang-lintang tinggi penyimpangan rumus tersebut lebih jelas, karena di daerah ini terjadi proses pembekuan dan peleburan es secara bergantian. Karena unsur iklim curah hujan danpenguapan berubah sepanjang tahun, maka salinitas juga bergantung pada musim.

II.5 Arus Laut

Arus Laut laut adalah gerakan air skala luas yang terjadi dalam laut atau osean. Gaya penyebab arus laut (ocean current) terutama dari angin dan dari pemanasan atau pendinginan perairan laut yang tidak sama. Kedua parameter disebabkan oleh pemanasan tak sama pada permukaan bumi. Arus laut memberi kontribusi pada transport (angkutan) panas dari dari daerah tropis ke daerah kutub, dengan demikian sebagian meratakan temperatur permukaan bumi

Pengamatan arus secara langsung dilakukan oleh pengukur arus (current meters) yang bekerja seperti wind vanes (pengukur arah angin) yang menunjukkan arah arus. Baling-baling atau rotor yang terdapat pada alat akan mengukur kecepatan arus. Ada banyak cara untuk merekam data ini selama periode panjang sehingga fluktuasi arus jangka pendek dan arus rata-rata jangka panjang dapat dihitung dengan memakai pengukur arus ditentukan arah dan kecepatan arus pada permukaan dan pada setiap kedalaman disamudra (osean). Alat ini dapat digantungkan pada jangkar kapal, tetapi karena gerak kapal dalam air maka taksiran hasilnya menjadi sulit. Dengan menambatkan alat pada pelampung (buoy) atau pelat tetap akan lebih baik hasilnya meskipun mahal pada daerah lautan dalam

Gambar diatas menunjukkan peta arus permukaan utama didunia. Peta arus ini dapat disebut peta iklim karena disajikan secara rata-rata dalam periode yang lama. Karena itu pengukuran arus sesaat pada tempat tertentu akan menghasilkan pengukuran arus yang berbeda dasarnya (magnitude) dan dapat berbeda arah sebanyak 180⁰  dari perta iklim

Pada gambar tesebut terdapat dua bentuk arus yang dominan. Pertama, setiap lima arus utama mempunyai bentuk gira (gerak arus sirkular). Misalnya, atlantik Utara mempunyai sistem arus yang terdiri dari Arus Teluk, Arus Atlantik Utara, Arus Canary, Arus Ekuatorial Utara, dan Arus Florida semuanya membentuk gira raksasa searah jarum jam. Analogi, Atlantik Selatan membentuk gira berlawanan jarum jam yamg terdiri dari Arus Benguela, Arus Ekuator Selatan, Arus Brazil, Arus angin barat dan arus Sirkumpolar Antartika. Bentuk angin kedua adalah pergeseran pusat gira ke arah barat berbagai samudera

Munk menjelaskan kedua bentuk arus utama dengan penjelasan struktur angin. Sirkulasi angin memperlihatkan sejumlah sistem terpisah. Dalam daerah angin lintang 20⁰ S dan 20⁰ U terdapat angin timuran (esterlies), biasanya disebut angin pasat timur laut dan tenggara. Pada daerah antara lintang 40⁰ dan 60⁰ U, serta 40⁰ dan 60⁰ S terdapat angin baratan (westerlies) dan tepat disebelah selatan samudra artik (BBU) ditemui angin timuran polar

Arus permukaan yang berasal dari efek sirkulasi angin ini membentuk gira-gira besar. Angin pada berbagai lintang karena arahnya yang berlawanan dan kecepatannya berbeda akan menghasilkan gerak membelok (berputar) pada perairan permukaan. Selain itu gangguan massa benua (daratan) pada gerakan ini berbelok dalam lintasan sirkular. Gambar dibawah ini menunjukkan sel sirkulasi yang terbentuk oleh efek angin. Gira subtropis selatan, gira subtropik utara, dan gira subpolar utara adalah tiga sirkulasi utama

Jika nagin berhembus pada bumi yang tetap (stasioner) maka pusat gira akan berada pada pusat samudra. Tetapi bumi berputar secara kontinu, karena berotasi dari barat ke timur maka ia menyeret (slip) dari bawah, air yang terletak diatasnya, yang menyimpan seluruh sistem arus kearah barat  samudera. Akibatnya, efek rotasi bumi ini memusatkan gira-gira pada pantai-pantai timur

Angin yang bertiup diatas laut akan menyeret massa air laut dipermukaan bumi sehingga terjadi arus laut. Pemanasan perairan yang tidak merata menyebabkan temperatur perairan tidak sama dan menyebabkan perbedaan densitas air laut sehingga terjadi arus laut. Banyak faktor yang mempengaruhi arus laut misalnya gravitasi bumi, keadaan dasar terjadinya sirkulasi air

Sistem arus yang berubah secara musiman ini erat sekali dikaitkan dengan angin. Ketika musim panas (Juni, Juli, Agustus) dibelahan bumi utara (BBU)benua asia relatif lebih panas dibandingkan lautan disekitarnya. Karena kontinen (benua) panas maka udara diatasnya naikdan menarik dari lautan Hindia ke arah kontinen seperti pada gambar dibawah ini. Ketika situasi ini terjadi maka arus muson barat daya menggantikan arus ekuatorial utara, seperti pada gambar dibawah ini dalam lautan hindia

Dalam musim dingian (Desember. Januari, Februari) dibelahan bumi utara terjadi kebalikannya udara diatas Asia lebih dingin daripada diatas lautan sehingga arus terjadi dari daratan ke lautan seperti pada gambar diatas arus ekuator utara muncul kembali seperti terlihat pada gambar diatas dan sirkulasi lautan Hindia menyerupai seperti kolam samudra lainnya.

a.      Berdasarkan Proses Terjadinya:

1.      Arus ekman: Arus yang dipengaruhi oleh angin.

2.      Arus termohaline : Arus yang dipengaruhi oleh densitas dan gravitas.

3.      Arus pasut : Arus yang dipengaruhi oleh pasut.

4.      Arus Geostropik : Arus yang dipengaruhi oleh gradien tekanan mendatar dan gaya corolis.

5.      Arus Wind driven current : Arus yang dipengaruhi oleh pola pergerakan angin dan terjadi pada lapisan permukaan.

b.      Berdasarkan Kedalamannya:

1.      Arus permukaan : Terjadi pada beberapa ratus meter dari permukaan, bergerak dengan arah horizontal dan dipengaruhi oleh pola sebaran angin.

2.      Arus dalam : Terjadi jauh di dasar kolom peraran, arah pergerakannya tidak dipengaruhi oleh pola sebaran angin dan membawa massa air dari daerah kutub ke daerah ekuator. 

Persebaran Arus Di Seluruh Dunia

a.      Di Samudra Pasifik

Arus Khatulistiwa Utara, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke arah barat sejajar dengan garis khatulistiwa dan ditimbulkan serta di dorong oleh angin pasat timur laut. Arus Kuroshio, merupakan lanjutan arus khatulistiwa utara, karena setelah sampai di dekat Filipina, arahnya menuju ke utara. Arus ini merupakan arus panas yang mengalir dari kepulauan Filipina, menyusur sebelah timur kepulauan Jepang dan terus ke pesisir Amerika Utara (terutama Kanada). Arus ini di dorong oleh Angin Barat.

Arus Kalifornia, mengalir di sepanjang pesisir barat Amerika Utara ke arah selatan menuju ke khatulistiwa. Arus ini merupakan lanjutan arus kuroshio, termasuk arus menyimpang (pengaruh daratan) dan arus dingin. 

Arus Oyashio, merupakan arus dingin yang di dorong oleh angin timur dan mengalir dari selat Bering menuju ke selatan dan berakhir di sebelah timur kepulauan Jepang, karena di tempat ini arus tersebut bertemu dengan arus Kuroshio (terhambat oleh kuroshio). Di tempat pertemuan arus dingin Oyashio dengan arus panas Kuroshio terdapat daerah perikanan yang kaya, sebab plankton-plankton yang terbawa oleh arus Oyashio berhenti pada daerah pertemuan dengan arus pana Kuroshio yang menjadi hangat dan tumbuh subur.

Arus Khatulistiwa Selatan, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke barat sejajar dengan garis khatulistiwa. Arus ini ditimbulkan atau didorong oleh angin pasat tenggara.

Arus Humboldt atau Arus Peru, merupakan lanjutan dari sebagian arus angin bbarat yang mengalir di sepanjang barat Amerika Selatan menyusur ke arah utara. Arus ini di dorong oleh angin pusat tenggara dan termasuk arus dingin.

Arus Australia timur, merupakan lanjutan arus Khatulistiwa Selatan yang mengalir di sepanjang pesisir Australia Timur dari arah utara ke selatan (sebelah timur Great Barrier Reef). 

Arus Angin Barat, merupakan lanjutan dari sebagian arus Australia Timur yang mengalir menuju ke timur ( pada lintang 30 derajat-40 derajat LS) dan sejajar dengan garis ekuator. Arus ini didorong oleh Angin Barat. 

b.      Di Samudra Atlantik 

Arus Khatulistiwa Utara, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke barat sejajar dengan garis khatulistiwa. Arus ini ditimbulkan dan didorong oleh angin pasat timur laut.

Arus Teluk Gulfstream, merupakan arus menyimpang yang segera diperkuat oleh dorongan angin besar dan merupakan arus panas. Arus ini disebut arus teluk sebab sebagian darinya keluar dari teluk meksiko. 

Arus Tanah Hijau Timur atau Arus Greenland Timur, merupakan arus dingin yang mengalir dari laue Kutub Utara ke Selatan menyusur pantai timur tanah hijau. Arus ini didorong oleh angin Timur ( yang berasal dari daerah kutub). 

Arus Labrador, berasal dari laut kutub utara yang mengalir ke selatan menyusuri pantai timur Labrador. Arus ini didorong oleh angin timur dan merupakan arus dingin yang pada umumnya membawa “gunung es” yang ikut dihanyutkan. 

Arus Canari, merupakan arus menyimpang dan termasuk arus dingin. Arus ini merupakan lanjutan sebagian arus teluk yang mengubah arahnya setelah pengaruh daratan Spanyol dan mengalir ke arah selatan menyusur pantai barat Afrika Utara. 

Arus Khatulistiwa Selatan, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke barat, sejajar dengan garis khatulistiwa. Sebagian dari arus ini masuk ke utara (yang bersama-sama dengan arus khatulistiwa utara ke Laut Karibia) sedangkan yang sebagian lagi membelok ke selatan. Arus ini ditimbulkan dan didorong oleh angin pasat tenggara. 

Arus Braziliia, merupakan lanjutan dari sebagian arus angin barat yang mengalir ke arah selatan menyusuri pantai timur Amerika Selatan (khususnya Brazilia). Arus ini termasuk arus menyimpang dan merupakan arus panas. 

Arus Benguela, merupakan lanjutan dari sebagian arus angin barat yang mengalir ke arah utara menyusuri pantai barat Afrika Selatan. Arus ini merupakan arus dingin, yang akhirnya kembali menjadi Arus Khatulistiwa selatan. 

Arus Angin Barat, merupakan lanjutan dari sebagian Arus Brazilia yang mengalir ke arah timur (pada lintang 30 derajat-40 derajat LS) sejajar dengan garis ekuator, arus ini didorong oleh angin barat dan merupakan arus dingin.

 c.       Di Samudra Hindia

 Arus laut samudra ini keadaanya berbeda dengan samudra lain, sebab arah gerakan arus tak tetap dalam setahun, melainkan berganti arah dalam ½ tahun, sesuai dengan gerakan angin musim yang menimbulkannya. Arus-arus tersebut adalah sebagai berikut:

 Arus Musim Barat Daya, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke timur menyusuri laut arab dan Teluk Benguela. Arus ini ditimbulkan dan didorong oleh angin musim barat daya. Arus ini berjalan kurang kuat sebab mendapat hambatan dari gerakan angin pasat timur laut.

Arus Musim Timur Laut, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke barat menyusuri teluk Benguela dan Laut Arab. Arus ini ditimbulkan dan didorong oleh angin musim timur laut. Arus yang terjadi bergerak agak kuat sebab di dorong oleh dua angin yang saling memperkuat, yaitu angi pasat timuur laut dan angin musim timur laut.

Arus Khatulistiwa Selatan, merupakan arus panas yang mengalir menuju ke barat sejajar dengan garis khatulistiwa yang nnantinya pecah menjadi dua ( Arus Maskarena dan Aurs Agulhas setelah sampai di timur madagaskar). Arus ini ditimbulkan dan didorong oleh angin pasat tenggara. 

Arus Maskarena dan Arus Agulhas, merupakan arus menyimpang dan merupakan arus panas. Arus ini juga merupakan lanjutan dari pecahan Arus Khatulistiwa Selatan. Arus Maskarena mengalir menuju ke selatan menyusuri pantai Pulau Madagaskar Timur. Arus Agulhas juga mengalir menuju ke selatan menyusuri pantai pulau Madagaskar Barat. 

Arus Angin Barat, merupakan lanjutan dari sebagian arus angin barat yang mengalir ke sebelah utara menyusur pantai barat benua Australia. Arus ini termasuk arus menyimpang dan merupakan arus dingin yang akhirnya kembali menjadi Arus Khatulistiwa Selatan