Nilai Ekonomi Air di Daerah Karst Gunung
Nilai Ekonomi Air di Daerah Karst
Tjahyo Nugroho Adji
Karst Research Group
Fak. Geografi UGM
Air di karst bagian dari siklus air di bumi
KARST
Siklus air di
daerah karst
sebagai agen
pelarutan
Sistem air bawah
permukaan yang
yang
lebih berkembang
Potensi air di karst (kasus: Gunungsewu)
1.
2.
3.
4.
Air hujan yang jatuh di karst;
Airtanah karst (sungai bawah tanah dan mataair);
Telaga karst (doline)
Siklus air di karst yang ‘memakan’ karbon
Karst Gunung Sewu hanya satu bagian dari banyaknya
kawasan karst yang tersebar
yang tersebar di Indonesia
Luas Karst Gunungsewu : 1.300 km2
Luas karst Indonesia: 140.000 km2
Hanya sekitar 0,93 % nya
Potensi air hujan karst Gunungsewu
450000 mT
475000 mT
PETA ISOHYET
DAERAH PEN ELI TIAN
KAB. KLATEN
U
KAB. SUKOHARJO
1675
B
T
KABU PATEN GUN UNGKI DU L
D.I . YOG YAK ART A
TANCEP
SERUT
S
SAMPANG
KODYA. YOGYAKARTA
TERBAH
NGORO ORO
TEGALREJO
WATU GAJAH
175
0
177
5
CANDI REJO
HARGO MULYO
KAMPUNG
5
1 82
PILANG REJONATAH
1 800 BEJI
NGLEGI
PUTAT
SEMOYO
0
1 85
NGALANG
BUNDER
1950
200
0
207
25
23
22
75
0
21
75
SAW AHAN
UMBUL REJO
TAMBAKROMO
WONOSARI
BENDUNGAN
KELOR
SELANG
WILADEG
GIRISUKO
7
24
5
0
250
MULUSAN
5
252
KEC. PURWOSARI
KEC. PALIYAN
KARANG ASEM
KEC. SEMANU
WUNUNG
MULO
GIRIPURWO
GIRIMULYO
0
255
GIRISEKAR
NGLORA
PUCANGANOM
CANDIREJO
HARGOSARI
257
5
DADAPAYU
KARANGWUNI
KEMIRI
KRAMBIL SAW IT
265 0
PLANJAN
KEMADANG
9150000
S a
m u
d r
a H
i n
d i
a
D ae r a h P en e l i t ia n
PRINGOMBO
SIDOHARJO
GIRIPANGGUNG
MELIKAN
2700
27 25
KEC. TEPUS
BOTODAYAKAN
TEPUS
BOHOLNGLINDUR
2750
27 75
S a
m u
d r
a
9100000 mU
9 10000 0
PRO PINSI
DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
267 5
9100000 mU
P ROP INS I
J AW A T E N G A H
KEC. RONGKOP
SUMBER WUNGU
KEC. TANJUNGSARI
9150000 mU
9100000
450000 mT
PETIR
NGESTIREJO
BANJAREJO
KANIGORO
4000 00 mT
SEMUGIH
2600
262 5
KEC. SAPTO SARI
GIRIKARTO
KAB. WONOGIRI
2350
MONGGOL
GIRING
KEPEK
Desa
2300
BEDOYO
GOMBANG
PACAREJO
KEC. PANGGANG
GIRIWUNGU
Kecamatan
PROPINSI
JAWA TENGAH
NGEPOSARI
KAB. GUNUNGKIDUL
JETIS
GIRICAHYO
2450
SEMANU
DUWET
SODO
Kabupaten
KENTENG
2225
PONJONG
SIDOREJO
2400
400000
Batas Administrasi :
SUMBER GIRI
KEC. PONJONG
GIRITIRTO
Muara/ Garis Pantai
Jalan
GENJAHAN
NGIPAK
BALEHARJO
GROGOL
x
Telaga
GEDANG REJO
KARANG REJEK
PAMPANG PULUTAN
GIRIJATI
Isohyet
JATI AYU
WARENG KEC. WONOSARI
PLEMBUTAN
SIRAMAN
KARANG DUWET
10
LEG ENDA
91250
000 mU
21
00
BLEBERAN
BANYUSOCO
KARANG SARI
PUNDUNG SARI
5
202
NGAW IS
5
NGAW U
KARANG TENGAH
NGLERI
BEJIHARJO
KARANGMOJO
BANARAN
2
PIYAMAN
1
22
50 21
NGUNUT PLAYEN
50
22
KEC. KARANGMOJO
25
DENGOK
0
GIRIHARJO
5
KEC. SEMIN
KEMEJING
KALITEKUK
NGLIPAR
197 5
GARI
KEC. PLAYEN
75
23
0
Sungai
2
BANDUNG 050
LOGANDENG
GETAS
: Transverse Mercator
: Unit Transverse Mercator
: WGS 84
: 50 M
SEMIN
1900
KEDUNG KERIS
KAB. BANTUL
75
18
KATONGAN
Proyeksi
Sistem Grid
Datum Horizontal
Zone
REJOSARI
1925
BULUREJO
WATU SIGAR
KEC. NGLIPAR
GADING
SUMBERREJO
BENDUNG
KEC. NGAWEN
KEDUNGPOH
PENGKOL
KEC. PATUK
PENGKOK
PROPINSI
D. I. YOGYAKARTA
9125
5000
JURANG JERO
MERTELU
NGLANGGERAN
SALAM
2425
SAMBIREJO
1725
KEC. GEDANG SARI
PATUK
GIRIASIH
1700
JERUK WUDEL
2800
KARANGAW EN
BALONG
PURWODADI
KEC. GIRISUBO
2825
H i
n d
i a
JEPITU
TILENG
PUCUNG
2850
2875
SONGBANYU
2900
Sumber :
1. Peta Rupa Bumi Digital Yogyakarta , Skala 1 : 25.000, Tahun 1999
2. Peta Rupa Bumi Administrasi Jawa Tengah, Skala 1 : 25.000, Tahun 2003
3. Data Rerata Curah Hujan Kabupaten Gunungkidul, Tahun 1985 - 1995
45 0000
450000
475000
15 KM
1. Hujan tertangkap
Volume hujan tahunan
j
yang bisa ditangkap =
hasil perkalian antara
luas atap yang mungkin
untuk menangkap hujan
(m2), jumlah Kepala
) jumlah Kepala
Keluarga (KK) tiap desa,
serta tebal hujan yang
j y g
jatuh di suatu desa
(m3/tahun).
1. TOTAL POTENSI AIR
HUJAN TERTANGKAP
9.501.661,3 m3/th
2. Airt anah karst
Disim pan pada 3 j enis kom ponen aliran karst
a) aliran diffuse
b) a lir a n fissu r e
c)) aliran
li
conduit
d it
a. Aliran Diffuse
m engisi SBT secara seragam dan perlahan- lahan
m elalui
l l i rett akan
k
b
berukuran
k
1 0 -3 - 1 0 m m
sebagai aliran infilt rasi dari zone sim panannya di
perm ukaan bukit karst
air t et esan at au rem besan pada ornam en gua
debit andalan saat kem arau ( sat u- sat unya)
Dengan aliran
diffuse ini maka
diffuse ini, maka
mataair karst
dan SBT akan
SBT akan
selalu mengalir
sepanjang tahun
(perenial)
400
Gua Gilap
debit (lt/d
dt)
300
Debit total
Aliran dasar (diffuse)
200
100
0
2000
1/5/06
15/6/06
30/7/06
13/9/06
28/10/06
12/12/06
26/1/07
12/3/07
26/4/07
Gua Ngreneng
1600
debit total
aliran dasar (diffuse)
debit (lt/dt)
1200
800
400
0
1/5/06
2750
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
27/11/06
27/12/06
27/11/06
27/12/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
26/4/07
Gua Bribin
2500
debit (lt/dt)
Debit total
2250
Aliran dasar (diffuse)
2000
1750
1500
1/5/06
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
26/4/07
b. Aliran Conduit
m engisi SBT dengan cepat
berhubungan langsung dengan air perm ukaan
m elalui
l l i rett akan
k
b
berukuran
k
102-10
104 m m att au lebih
l bih
dipasok ket ika huj an dan m engakibat kan banj ir
pada SBT
keruh dan bahan pencem ar ikut m asuk bersam a
aliran ini
t idak ada saat kem arau
c Aliran fissure ( pert engahan
c.
ant ara diffuse & conduit )
• fissure
f
fflow,, komponen
p
aliran p
pengisi
g
sungai bawah tanah dari akuifer yang
mengalir melalui retakan
retakan‐retakan
retakan
pada
batuan
gamping
yang
berukuran (Bonacci,
(Bonacci 1990) 10‐10
10 102
mm
Akibat dari kombinasi 3 tipe aliran ini, maka
airtanah
i
h karst
k
akan
k dapat
d
dij
dijumpai
i pada:
d
1. Mataair
1
M t i karst
k t
2 Sungai bawah
2.
Sungai bawah tanah
2. TOTAL POTENSI
MATAAIR & SBT
MATAAIR & SBT
521.337.699,4 m3/th
3. Telaga karst ( dolin)
Kecamatan
Purwosari
Panggang
Tepus
Tanjungsari
Semanu
Ponjong
j
Rongkop
Girisubo
Saptosari
Paliyan
Jumlah
Jumlah
Telaga
Telaga yang
Kering
31
22
32
27
42
21
49
27
21
10
282
19
12
29
26
37
14
36
22
15
7
217
Telaga
mengalami
mengalami
Pendangkalan
17
11
32
27
41
4
31
26
12
4
205
PETA 2
PETA 1
Hujan
Hutan
rusak
Erosi
Matahari
Tanpa
Zona
Hijau
Mandi
Mencuci
Evapo‐rasi
Sedimen
Pendangka‐lan
Telaga
Pemana‐san
Kekering‐
an
Pencema‐ran
Biologis &
Kimia
Ternak
Pertan‐ian
3. TOTAL POTENSI AIR
TELAGA DOLIN
TELAGA DOLIN
5.319.168,2 m3/th
3. Sik lu s a ir di k a r st ya n g ‘m e m a k a n ’
k a r bon di k a r st Gu n u n gse w u
y
y
y
y
Area
:
Rocks :
R i f ll :
Rainfall
Landuse:
1300 km 2
Lim est one ( Wonosari- Punung F.)
1500 - 2986 m m / year
Dry field agricult ure
Gunungsewu karst landscape - underground
1
Proses pelarutan
butuh CO2 dari
atmosfer
4
2
3
5
H2O+CO2+CaCO3 Æ Ca2+ + HCO3‐
Dissolut ion Process
CO2
Atmosphere
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
120 kg carbon is up‐takes
from atmosphere during
the removal of 1000 kg
(to dissolve limestone)
Karst Denudat ion
4 ET
V = -------100
………….
( 1)
Where:
V : Denudat ion rat e by dissolut ion ( m 3 / year/ km 2 )
E : Run off ( Precipit at ion – Evaporat ion) in
decim et er ( dm )
T : CaCO3 concent rat ion in wat er discharged by
karst springs ( m g/ l)
y
y
y
Average precipit at ion in Gunung Sewu
Karst is 2 ,,0 5 1 m m / y
ye a r
Annual pot ent ial evapot ranspirat ion ( PET)
of Gunung Sewu Karst is 1 ,3 6 2 .9 1 m m
Annual runoff discharging from Gunung
Sewu Karst is 6 8 8 m m
y
y
y
y
Average CaCO3 rem oved from Gunung
Sewu Karst is 1 8 5 m g/ l
Denudat ion rat e of Gunung Sewu Karst is
est im at ed t o be 5 0 .9 1 m 3 / km 2 / year
Equivalent t o 1 6 5 ,4 6 4 t on CaCO3 / year
Thus, t he est im at e annual carbon dioxide
sequestt ratt iion iin Gunung
G
S
Sewu
K
Karst
t
t hrough denudat ion processes is
7 2 ,8 0 4 .1 6 t on
Summary
Prosentase terbesar tetap
p
pada mataair dan sungai
bawah tanah karst (95%)
Tjahyo Nugroho Adji
Karst Research Group
Fak. Geografi UGM
Air di karst bagian dari siklus air di bumi
KARST
Siklus air di
daerah karst
sebagai agen
pelarutan
Sistem air bawah
permukaan yang
yang
lebih berkembang
Potensi air di karst (kasus: Gunungsewu)
1.
2.
3.
4.
Air hujan yang jatuh di karst;
Airtanah karst (sungai bawah tanah dan mataair);
Telaga karst (doline)
Siklus air di karst yang ‘memakan’ karbon
Karst Gunung Sewu hanya satu bagian dari banyaknya
kawasan karst yang tersebar
yang tersebar di Indonesia
Luas Karst Gunungsewu : 1.300 km2
Luas karst Indonesia: 140.000 km2
Hanya sekitar 0,93 % nya
Potensi air hujan karst Gunungsewu
450000 mT
475000 mT
PETA ISOHYET
DAERAH PEN ELI TIAN
KAB. KLATEN
U
KAB. SUKOHARJO
1675
B
T
KABU PATEN GUN UNGKI DU L
D.I . YOG YAK ART A
TANCEP
SERUT
S
SAMPANG
KODYA. YOGYAKARTA
TERBAH
NGORO ORO
TEGALREJO
WATU GAJAH
175
0
177
5
CANDI REJO
HARGO MULYO
KAMPUNG
5
1 82
PILANG REJONATAH
1 800 BEJI
NGLEGI
PUTAT
SEMOYO
0
1 85
NGALANG
BUNDER
1950
200
0
207
25
23
22
75
0
21
75
SAW AHAN
UMBUL REJO
TAMBAKROMO
WONOSARI
BENDUNGAN
KELOR
SELANG
WILADEG
GIRISUKO
7
24
5
0
250
MULUSAN
5
252
KEC. PURWOSARI
KEC. PALIYAN
KARANG ASEM
KEC. SEMANU
WUNUNG
MULO
GIRIPURWO
GIRIMULYO
0
255
GIRISEKAR
NGLORA
PUCANGANOM
CANDIREJO
HARGOSARI
257
5
DADAPAYU
KARANGWUNI
KEMIRI
KRAMBIL SAW IT
265 0
PLANJAN
KEMADANG
9150000
S a
m u
d r
a H
i n
d i
a
D ae r a h P en e l i t ia n
PRINGOMBO
SIDOHARJO
GIRIPANGGUNG
MELIKAN
2700
27 25
KEC. TEPUS
BOTODAYAKAN
TEPUS
BOHOLNGLINDUR
2750
27 75
S a
m u
d r
a
9100000 mU
9 10000 0
PRO PINSI
DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
267 5
9100000 mU
P ROP INS I
J AW A T E N G A H
KEC. RONGKOP
SUMBER WUNGU
KEC. TANJUNGSARI
9150000 mU
9100000
450000 mT
PETIR
NGESTIREJO
BANJAREJO
KANIGORO
4000 00 mT
SEMUGIH
2600
262 5
KEC. SAPTO SARI
GIRIKARTO
KAB. WONOGIRI
2350
MONGGOL
GIRING
KEPEK
Desa
2300
BEDOYO
GOMBANG
PACAREJO
KEC. PANGGANG
GIRIWUNGU
Kecamatan
PROPINSI
JAWA TENGAH
NGEPOSARI
KAB. GUNUNGKIDUL
JETIS
GIRICAHYO
2450
SEMANU
DUWET
SODO
Kabupaten
KENTENG
2225
PONJONG
SIDOREJO
2400
400000
Batas Administrasi :
SUMBER GIRI
KEC. PONJONG
GIRITIRTO
Muara/ Garis Pantai
Jalan
GENJAHAN
NGIPAK
BALEHARJO
GROGOL
x
Telaga
GEDANG REJO
KARANG REJEK
PAMPANG PULUTAN
GIRIJATI
Isohyet
JATI AYU
WARENG KEC. WONOSARI
PLEMBUTAN
SIRAMAN
KARANG DUWET
10
LEG ENDA
91250
000 mU
21
00
BLEBERAN
BANYUSOCO
KARANG SARI
PUNDUNG SARI
5
202
NGAW IS
5
NGAW U
KARANG TENGAH
NGLERI
BEJIHARJO
KARANGMOJO
BANARAN
2
PIYAMAN
1
22
50 21
NGUNUT PLAYEN
50
22
KEC. KARANGMOJO
25
DENGOK
0
GIRIHARJO
5
KEC. SEMIN
KEMEJING
KALITEKUK
NGLIPAR
197 5
GARI
KEC. PLAYEN
75
23
0
Sungai
2
BANDUNG 050
LOGANDENG
GETAS
: Transverse Mercator
: Unit Transverse Mercator
: WGS 84
: 50 M
SEMIN
1900
KEDUNG KERIS
KAB. BANTUL
75
18
KATONGAN
Proyeksi
Sistem Grid
Datum Horizontal
Zone
REJOSARI
1925
BULUREJO
WATU SIGAR
KEC. NGLIPAR
GADING
SUMBERREJO
BENDUNG
KEC. NGAWEN
KEDUNGPOH
PENGKOL
KEC. PATUK
PENGKOK
PROPINSI
D. I. YOGYAKARTA
9125
5000
JURANG JERO
MERTELU
NGLANGGERAN
SALAM
2425
SAMBIREJO
1725
KEC. GEDANG SARI
PATUK
GIRIASIH
1700
JERUK WUDEL
2800
KARANGAW EN
BALONG
PURWODADI
KEC. GIRISUBO
2825
H i
n d
i a
JEPITU
TILENG
PUCUNG
2850
2875
SONGBANYU
2900
Sumber :
1. Peta Rupa Bumi Digital Yogyakarta , Skala 1 : 25.000, Tahun 1999
2. Peta Rupa Bumi Administrasi Jawa Tengah, Skala 1 : 25.000, Tahun 2003
3. Data Rerata Curah Hujan Kabupaten Gunungkidul, Tahun 1985 - 1995
45 0000
450000
475000
15 KM
1. Hujan tertangkap
Volume hujan tahunan
j
yang bisa ditangkap =
hasil perkalian antara
luas atap yang mungkin
untuk menangkap hujan
(m2), jumlah Kepala
) jumlah Kepala
Keluarga (KK) tiap desa,
serta tebal hujan yang
j y g
jatuh di suatu desa
(m3/tahun).
1. TOTAL POTENSI AIR
HUJAN TERTANGKAP
9.501.661,3 m3/th
2. Airt anah karst
Disim pan pada 3 j enis kom ponen aliran karst
a) aliran diffuse
b) a lir a n fissu r e
c)) aliran
li
conduit
d it
a. Aliran Diffuse
m engisi SBT secara seragam dan perlahan- lahan
m elalui
l l i rett akan
k
b
berukuran
k
1 0 -3 - 1 0 m m
sebagai aliran infilt rasi dari zone sim panannya di
perm ukaan bukit karst
air t et esan at au rem besan pada ornam en gua
debit andalan saat kem arau ( sat u- sat unya)
Dengan aliran
diffuse ini maka
diffuse ini, maka
mataair karst
dan SBT akan
SBT akan
selalu mengalir
sepanjang tahun
(perenial)
400
Gua Gilap
debit (lt/d
dt)
300
Debit total
Aliran dasar (diffuse)
200
100
0
2000
1/5/06
15/6/06
30/7/06
13/9/06
28/10/06
12/12/06
26/1/07
12/3/07
26/4/07
Gua Ngreneng
1600
debit total
aliran dasar (diffuse)
debit (lt/dt)
1200
800
400
0
1/5/06
2750
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
27/11/06
27/12/06
27/11/06
27/12/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
26/4/07
Gua Bribin
2500
debit (lt/dt)
Debit total
2250
Aliran dasar (diffuse)
2000
1750
1500
1/5/06
31/5/06
30/6/06
30/7/06
29/8/06
28/9/06
28/10/06
26/1/07
25/2/07
27/3/07
26/4/07
b. Aliran Conduit
m engisi SBT dengan cepat
berhubungan langsung dengan air perm ukaan
m elalui
l l i rett akan
k
b
berukuran
k
102-10
104 m m att au lebih
l bih
dipasok ket ika huj an dan m engakibat kan banj ir
pada SBT
keruh dan bahan pencem ar ikut m asuk bersam a
aliran ini
t idak ada saat kem arau
c Aliran fissure ( pert engahan
c.
ant ara diffuse & conduit )
• fissure
f
fflow,, komponen
p
aliran p
pengisi
g
sungai bawah tanah dari akuifer yang
mengalir melalui retakan
retakan‐retakan
retakan
pada
batuan
gamping
yang
berukuran (Bonacci,
(Bonacci 1990) 10‐10
10 102
mm
Akibat dari kombinasi 3 tipe aliran ini, maka
airtanah
i
h karst
k
akan
k dapat
d
dij
dijumpai
i pada:
d
1. Mataair
1
M t i karst
k t
2 Sungai bawah
2.
Sungai bawah tanah
2. TOTAL POTENSI
MATAAIR & SBT
MATAAIR & SBT
521.337.699,4 m3/th
3. Telaga karst ( dolin)
Kecamatan
Purwosari
Panggang
Tepus
Tanjungsari
Semanu
Ponjong
j
Rongkop
Girisubo
Saptosari
Paliyan
Jumlah
Jumlah
Telaga
Telaga yang
Kering
31
22
32
27
42
21
49
27
21
10
282
19
12
29
26
37
14
36
22
15
7
217
Telaga
mengalami
mengalami
Pendangkalan
17
11
32
27
41
4
31
26
12
4
205
PETA 2
PETA 1
Hujan
Hutan
rusak
Erosi
Matahari
Tanpa
Zona
Hijau
Mandi
Mencuci
Evapo‐rasi
Sedimen
Pendangka‐lan
Telaga
Pemana‐san
Kekering‐
an
Pencema‐ran
Biologis &
Kimia
Ternak
Pertan‐ian
3. TOTAL POTENSI AIR
TELAGA DOLIN
TELAGA DOLIN
5.319.168,2 m3/th
3. Sik lu s a ir di k a r st ya n g ‘m e m a k a n ’
k a r bon di k a r st Gu n u n gse w u
y
y
y
y
Area
:
Rocks :
R i f ll :
Rainfall
Landuse:
1300 km 2
Lim est one ( Wonosari- Punung F.)
1500 - 2986 m m / year
Dry field agricult ure
Gunungsewu karst landscape - underground
1
Proses pelarutan
butuh CO2 dari
atmosfer
4
2
3
5
H2O+CO2+CaCO3 Æ Ca2+ + HCO3‐
Dissolut ion Process
CO2
Atmosphere
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
120 kg carbon is up‐takes
from atmosphere during
the removal of 1000 kg
(to dissolve limestone)
Karst Denudat ion
4 ET
V = -------100
………….
( 1)
Where:
V : Denudat ion rat e by dissolut ion ( m 3 / year/ km 2 )
E : Run off ( Precipit at ion – Evaporat ion) in
decim et er ( dm )
T : CaCO3 concent rat ion in wat er discharged by
karst springs ( m g/ l)
y
y
y
Average precipit at ion in Gunung Sewu
Karst is 2 ,,0 5 1 m m / y
ye a r
Annual pot ent ial evapot ranspirat ion ( PET)
of Gunung Sewu Karst is 1 ,3 6 2 .9 1 m m
Annual runoff discharging from Gunung
Sewu Karst is 6 8 8 m m
y
y
y
y
Average CaCO3 rem oved from Gunung
Sewu Karst is 1 8 5 m g/ l
Denudat ion rat e of Gunung Sewu Karst is
est im at ed t o be 5 0 .9 1 m 3 / km 2 / year
Equivalent t o 1 6 5 ,4 6 4 t on CaCO3 / year
Thus, t he est im at e annual carbon dioxide
sequestt ratt iion iin Gunung
G
S
Sewu
K
Karst
t
t hrough denudat ion processes is
7 2 ,8 0 4 .1 6 t on
Summary
Prosentase terbesar tetap
p
pada mataair dan sungai
bawah tanah karst (95%)