Evapotranspirasi: Pengertian, Faktor, dan Cara Menghitung

Diposting pada

Evapotranspirasi adalah salah satu proses yang sangat penting dalam keberjalanan siklus air.

Siklus air ini berperan dalam mengembalikan air menuju atmosfir, sehingga siklus air berulang secara konstan. Proses ini juga penting dalam perhitungan air, terutama untuk tanaman.

Evapotranspirasi sendiri terbagi menjadi dua proses, yaitu proses evaporasi dan juga proses transpirasi. Kedua ini memiliki proses terjadi yang berbeda-beda.

Namun, keduanya sama-sama memindahkan air dari permukaan bumi ke atmosfer.

Pengertian Evapotranspirasi

Evapotranspirasi pada dasarnya adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan menuju ke atmosfer melalui dua proses yaitu evaporasi dan transpirasi.

Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan lahan melalui proses penguapan ke atmosfer.

Proses ini terjadi pada berbagai jenis permukaan seperti danau, sungai, lahan pertanian, maupun dari vegetasi yang basah. Evaporasi terjadi karena air yang ada di permukaan dipanaskan oleh radiasi matahari sehingga berubah wujud menjadi uap.

Sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari tanaman, sebagai akibat dari adanya proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen dan juga uap air.

Jika dijelaskan secara teknis, transpirasi adalah pergerakan air dari dalam tanah menuju pembuluh jaringan yang ada di tanaman.

Air yang sudah masuk ke dalam jaringan vaskular, atau jaringan lain di dalam sistem perpindahan air di tanaman, maka air tersebut akan keluar dari tanaman melalui jaringan stomata atau kutikula.

Pengeluaran air melalui stomata ini karena proses fotosintesis yang diwadahi oleh cairan klorofil pada daun. Air tersebut kemudian akan menguap ketika terkena panas matahari dan naik menuju atmosfir.

Proses evapotranspirasi merupakan proses yang penting dalam siklus air dan proses daur biogeokimia lainnya.

Air ini bisa mempengaruhi banyak aspek, diantaranya adalah mempengaruhi debit pada sungai, kapasitas air pada waduk, kapasitas pompa irigasi, dan penggunaan konsumsi air pada tanaman.

Proses evapotranspirasi ini juga mempengaruhi kelembapan udara yang ada di lapisan atmosfer. Ketika udara sudah lembap dan mencapai kapasitasnya, maka air yang ada akan turun kembali ke bumi dalam bentuk hujan.

 

Evapotranspirasi Potensial dan Aktual

Evapotranspirasi potensial dan aktual

Evapotranspirasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu evapotranspirasi potensial (ETp) dan evapotranspirasi Aktual (ETa). Kedua istilah ini memiliki kemiripan, tetapi pada dasarnya konsepnya berbeda.

Evapotranspirasi Potensial (ETp)

Evapotranspirasi potensial (ETp) adalah evapotranspirasi yang mungkin terjadi pada suatu permukaan tanah dengan kondisi tutupan vegetasi tertentu.

ETp terjadi ketika air tanah tidak terbatas dan tanaman berada dalam tahap pertumbuhan aktif dengan penutup tanah penuh. Tingkat ETp untuk jenis tanaman tertentu biasanya bergantung pada kondisi meteorologi di wilayah tersebut.

Umumnya, evapotranspirasi potensial ini dihitung oleh stasiun cuaca dan dijadikan evapotranspirasi referensi (ETo) untuk wilayah tersebut dan sekitarnya.

Selain itu, ada pula evapotranspirasi tanaman standar (ETc) dan evapotranspirasi tanaman yang telah disesuaikan (ETc adj)

 

Evapotranspirasi Aktual (ETa)

Evapotranspirasi aktual atau disebut sebagai penggunaan air konsumsi merupakan jumlah air yang sesungguhnya hilang dalam proses evapotranspirasi.

Jika terdapat jumlah air yang sangat banyak di tanah tersebut, maka angka evapotranspirasi aktual akan mendekati evapotranspirasi potensial atau bahkan memiliki nilai yang sama.

ETa ini dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi tanaman dan faktor fisik yang ada di wilayah tersebut.

 

Faktor yang Mempengaruhi Evapotranspirasi

Faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi proses evapotranspirasi pada suatu wilayah.

Faktor ini dapat dibedakan menjadi faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi secara umum dan faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi dan transpirasi.

Faktor-faktor secara umum yang mempengaruhi evapotranspirasi pada suatu wilayah adalah

  • Karakteristik vegetasi
  • Ketersediaan air tanah
  • Angin dan Kelembapan udara
  • Sinar matahari

Agar kalian lebih paham, kita akan membahas secara lebih dalam setiap faktor tersebut dibawah ini

Karakteristik Tanaman

Tanaman ternyata memiliki peran yang penting dalam proses evapotranspirasi. Walaupun ia hanya menyumbang 10 persen dari jumlah total air di atmosfir, karakteristik vegetasi akan mempengaruhi laju transpirasi di suatu wilayah.

Salah satu faktor yang mempengaruhi transpirasi pada tanaman adalah lebar daun dari tanaman tersebut. Semakin lebar daun, maka semakin tinggi laju air yang diuapkan melalui daun-daunnya.

Contoh dari tanaman yang memiliki daun lebar dan mengeluarkan uap air banyak adalah pohon-pohon di hutan hujan. Bandingkan dengan pohon konifer pada lintang utara ataupun pohon kaktus di gurun yang memiliki daun sangat kecil atau bahkan menjarum.

Selain itu, untuk tanaman yang akarnya menancap lebih dalam ke tanah, maka air yang di transpirasikan lebih banyak karena lebih banyak air yang diserap.

Sedangkan untuk tanaman semak, yang akarnya hanya berada di permukaan tanah, atau tidak menancap di tanah terlalu dalam, ia hanya mentranspirasikan sedikit air.

Apalagi jika tanaman tersebut bukan merupakan tanaman berkayu. Tinggi dari tanaman semak juga tidak setinggi tanamannya kayu, dan hal tersebut mempengaruhi proses transpirasi.

 

Ketersediaan Air di Tanah

Aspek kedua yang mempengaruhi evapotranspirasi adalah banyaknya air yang tersedia di dalam tanah.

Jika tanah tersebut merupakan reservoir utama air, maka tingkat evaporasinya tinggi. Hal yang sama juga terjadi pada daerah dengan tangkapan air yang besar, kelembapan tanah yang dimiliki juga lebih tinggi.

Ketika hujan turun, tanah ini akan menyerap kelembapan dan air dari hujan, sehingga bisa mengganti kelebihan air yang di evaporasikan sebelumnya.

Daerah reservoir utama biasanya terletak pada daerah yang posisi tanahnya tinggi, karena ia juga harus mengalirkan air ke drainase sungai bagian hilir.

Ketika musim kemarau, ketersediaan air tanah yang menipis juga mempengaruhi proses ini. Sebab di musim kemarau, proses evapotranspirasi terjadi dan menyebabkan air di tanah menjadi menipis.

Akan tetapi hal tersebut tidak akan berlangsung lama, sebab setelah musim berganti, maka jumlah air yang berkurang akan terisi kembali.

 

Radiasi Matahari

Aspek klimatologi juga berperan dalam proses ini, diantaranya adalah radiasi matahari.

Sebagai sumber cahaya yang akan memanaskan tanah, air dan juga tanaman, matahari akan menguapkan air dan menghasilkan proses evaporasi pada daerah genangan air dan transpirasi pada tanaman.

Air yang dipanaskan tersebut akan berubah bentuk menjadi uap air dan naik ke atmosfer. Hal inilah yang disebut sebagai evaporasi pada permukaan bumi.

Proses yang mirip tetapi tidak sama terjadi pada tanaman yang sistemnya lebih kompleks.

Ketika terkena radiasi matahari, akan terjadi proses fotosintesis pada daun-daun tanaman. Proses ini menyebabkan stomata pada tanaman akan terbuka. Ketika stomata terbuka, air akan menguap dan tanaman akan kehilangan air dari proses tersebut.

 

Angin dan Kelembapan Udara

Angin merupakan penunjang dalam proses evapotranspirasi ini, sebab ia akan menjadi medium mekanis yang mengangkat air dari permukaan bumi.

Bertiupnya angin ini juga mengangkat air dari permukaan daun serta tanaman, kemudian mendistribusikannya ke udara.

Kelembapan udara juga memberikan pengaruh terhadap proses evapotranspirasi. Semakin rendah kelembapan udara, maka uap air yang mungkin mengalami evapotranspirasi menjadi semakin tinggi.

 

Faktor yang Mempengaruhi Evaporasi

Menurut Ward (1967), faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi antara lain adalah faktor meteorologi, faktor geografis, dan faktor-faktor lainnya.

Faktor meteorologi yang mempengaruhi evaporasi antara lain adalah

  • Radiasi matahari
  • Suhu udara dan permukaan
  • Kelembaban
  • Angin
  • Tekanan barometer

Faktor geografis yang mempengaruhi evaporasi antara lain adalah

  • Kualitas air (warna, salinitas dan lain-lainnya)
  • Ukuran permukaan air
  • Bentuk permukaan air.

Sedangkan, faktor-faktor lain yang mempengaruhi evaporasi antara lain adalah

  • Kandungan lengas tanah
  • Karakteristik kapiler tanah
  • Jeluk muka air tanah
  • Warna tanah
  • Aspek tutupan lahan dan vegetasi
  • Ketersediaan air (hujan, irigasi, dan lain-lainnya)

Faktor-faktor diatas ini akan mempengaruhi dinamika evaporasi dan evapotranspirasi secara umum.

 

Lysimeter untuk Menghitung Evapotranspirasi

Skema lysimeter untuk menghitung evapotranspirasi

Salah satu metode untuk menghitung evapotranspirasi yang paling akurat adalah dengan menggunakan lysimeter.

Alat ukur ini nantinya akan ditempatkan pada stasiun-stasiun cuaca untuk memonitor evapotranspirasi di wilayah tersebut. Evapotranspirasi yang diukur adalah evapotranspirasi potensial.

Alat ukur ini akan mengukur laju evapotranspirasi pada suatu wilayah yang terbatas saja.

Dengan penyebaran wilayah yang terbatas maka diperlukan lysimeter dalam jumlah banyak untuk menghitung evapotranspirasi di suatu wilayah.

Laju evapotranspirasi dari suatu wilayah dapat dihitung dengan menggunakan rumus

EP =  H + S-Pk – P

Dimana
EP = Evapotranspirasi (potensial)
H = Curah hujan
S = Air siraman
Pk = Air perkolasi
P = Jumlah air untuk penjenuhan tanah sampai tercapai kapasitas lapang

Dalam prakteknya P diisi = 0, karenanya  nilai EP yang diperoleh merupakan nilai evapotranspirasi potensial (ETp). Jika nilai P diisi dengan nilai tertentu maka EP yang dihasilkan menjadi nilai evaporasi aktual (ETa)

Cara Menggunakan Lysimeter

Untuk menggunakan lysimeter dalam menghitung evapotranspirasi di suatu wilayah, kalian dapat mengikuti langkah-langkah dibawah ini

  1. Pengamatan dilakukan setiap hari pukul 17.00 waktu setempat.
  2. Curah hujan adalah akumulasi hujan mulai pukul 17 waktu setempat hari ini sampai dengan pukul 17.00 keesokan hari. Intinya adalah harus 24 jam pengamatannya
  3. Air siraman adalah volume air yang dikonversi menjadi tinggi air dalam bejana lysimeter yang disiramkan pada awal observasi. Jika dalam 24 jam terjadi hujan, maka pada hari pengamatan tidak perlu lagi dilakukan penyiraman,
  4. Air perkolasi adalah volume air yang dikonversi menjadi tinggi air dalam bejana lysimeter yang berhasil disedot pompa pada saat pengamatan
  5. P diisi “0”
  6. Semua nilai tersebut dimasukkan pada rumus di atas yang hasilnya menjadi nilai EP pada hari pengamatan tersebut.

Setelah mengikuti semua proses diatas, seharusnya kalian sudah bisa mendapatkan nilai evapotranspirasi potensial dari wilayah yang sedang kalian amati.

 

Cara Menghitung Evapotranspirasi

Cara menghitung evapotranspirasi

Diatas sudah dijelaskan mengenai alat lysimeter yang dapat digunakan untuk menghitung laju evapotranspirasi di suatu wilayah. Sekarang, kita akan membahas mengenai rumus-rumus dan metode perhitungan yang dapat digunakan.

Berikut ini adalah rumus-rumus yang kerap digunakan untuk menghitung evapotranspirasi pada suatu wilayah

Metode Penman – Montheith FAO

Rumus dan metode dalam cara penghitungan ini memberikan hasil yang paling akurat dibandingkan dengan cara lainnya. Metode ini direkomendasikan oleh FAO untuk menghitung laju evapotranspirasi di suatu wilayah

Metode ini menggunakan metode perhitungan secara kompleks, sebab data yang dimasukkan ke dalam rumus cukup banyak.

Penman-Monteith menggunakan rumus dibawah ini untuk menghitung laju evapotranspirasi di suatu wilayah

Rumus Penman Montheith untuk menghitung evapotranspirasi

ETo : Evapotranspirasi acuan (mm/hari),
Rn : Radiasi netto pada permukaan tanaman (MJ/m²/hari),
G : Kerapatan panas terus-menerus pada tanah (MJ/m²/hari),
T : Temperatur harian rata-rata pada ketinggian 2 m (°C),
u: Kecepatan angin pada ketinggian 2 m (m/s),
e: Tekanan uap jenuh (kPa),
ea : Tekanan uap aktual (kPa),
g  : Konstanta psychrometric (kPa/°C)
D : Kurva kemiringan tekanan uap (kPa/°C),

Beberapa kajian menyebutkan proses hitung menggunakan cara ini memiliki kemiripan sebanyak 0,93 persen dari metode pengukuran menggunakan Lysimeter.

 

Metode Blaney Criddle

Metode kedua yang digunakan adalah metode Blaney Criddle yang cukup sederhana, namun tetap bisa menghitung proses evapotranspirasi yang terjadi pada suatu wilayah.

Blaney-Criddle membutuhkan data berupa data suhu, jumlah jam pada siang hari, serta koefisien dari tanaman empiris pada suatu wilayah.

Data tersebut dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini

     ETo = p (0,46.Tmean+ 8,13)

p = persentase harian siang hari rata-rata tahunan
Tmean = suhu rata-rata harian

Cara ini digunakan untuk menghitung daerah yang luas, namun dengan iklim yang kering sampai sedang.

Data yang dibutuhkan dalam metode ini adalah presentasi harian siang hari dan rata-rata tahunan, serta suhu rerata harian suatu wilayah.

 

Metode Thornthwaite

Selanjutnya adalah metode Thornthwaite yang sederhana dan hanya membutuhkan data suhu bulanan rata-rata dalam suatu wilayah.

Metode ini biasanya digunakan untuk area Amerika di bagian tengah dan timur, dengan kondisi iklim yang cukup basah. Akan tetapi ia juga bisa digunakan di area lain dengan kemiripan yang sama dengan daerah tersebut.

Perhitungan menggunakan metode Thornthwaite dilaksanakan dengan menggunakan rumus dibawah ini

 e = 1,6 (10t/I)a

e = Evapotranspirasi acuan (ETo)
t = temperatur udara rata-rata bulan
I = heat index tahunan atau musiman
a = koefisien tempat yang diteliti

Demikianlah penjelasan singkat mengenai evapotranspirasi dan cara menghitungnya dengan berbagai metode.

Semoga dengan mengetahui dan membaca penjelasan tersebut pengetahuan Anda mengenai istilah tersebut bertambah. Anda bisa membaca materi tersebut lebih lengkap dengan membaca buku yang relevan dengan materi yang sama.

Iqbal Hakim

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *