Penelitian Pendahuluan (Preliminary Research) Intrusi Air Laut di Desa Sriwulan, Demak, Indonesia
Edy Trihatmoko 1* , Husein Sadewa Wiguna 2 , Tjaturahono Budi Sanjoto 1 , Juhadi 1 , Hariyadi 2 , Sugeng Widada 2 , , David Milliano Josanova 1 , Abd. Basith Mukhlas 1 , dan Muhammad Taqy 1
1 Department of Geography, Universitas Negeri Semarang, Indonesia Jl. Ir. Sutami No.36, Kentingan, Kec. Jebres, Kota Surakarta, Jawa Tengah 57126 Email: *edytrihatmoko@mail.unnes.ac.id
2 Departement Of Oceanography, Universitas Diponegoro , Indonesia Jl. Prof. Sudarto, SH., Tembalang, Semarang, Central Java (50275) Indonesia

## ABSTRAK
Intrusi air asin adalah suatu peristiwa penyusupan air asin ke dalam akuifer di mana air asin menggantikan atau tercampur dengan air tanah tawar yang ada di dalam akuifer. Permasalahan yang timbul dengan adanya intrusi air asin adalah rusaknya air tanah akibat kontaminasi mineral garam laut. karakteristik geomorfologi wilayah Desa  Sriwulan,  Kecamatan  Sayung,  Kabupaten  Demak  yang  cenderung  datar  dan  sifat  materialnya  yang didominasi oleh sedimen alluvial membuat daya resapan air laut semakin tinggi. Penggunaan air tanah yang telah mengalami intrusi untuk dikonsumsi maupun kegiatan lain untuk keperluan domestik, dapat mengganggu kesehatan, karena air ini telah mengandung senyawa garam yang tinggi dan dapat mengganggu metabolisme yang  terjadi  di  dalam  tubuh  manusia.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  distribusi  intrusi  air  asin. Pengukuran geolistrik dilakukan pada tanggal 24 – 25 April 2020. Pengukuran intrusi air asin sendiri diolah dengan  menggunakan software Progress  untuk  mendapatkan  interpretasi  bawah  permukaan  menggunaan metode geolistrik resistivitas. Berdasarkan Hasil interpretasi penampang litologi, intrusi air asin terjadi pada kedalaman  0  –  30  m  yang  memiliki  litologi  lempung  dan  lanau  pada  seluruh  lokasi  pengukuran  di  Desa Sriwulan.
Kata Kunci: air tanah, intrusi air asin, Sayung

## PENDAHULUAN
Air  merupakan  salah  satu  sumber  daya  alam  yang  memiliki  peranan  penting  bagi  mahluk hidup,  utamanya  adalah  air  bersih.  Hal  ini,  sesuai  dengan  target  sustainable  development  goals (SDGs)  yang  dirumuskan  oleh  United  Nation  (UN)  pada  nomor  6  tentang  Clean  Water  and Sanitation.  Artinya,  pada  tahun  2030  nanti  kebutuhan  air  bersih  harus  terpenuhi  (Fletcher  et  al., 2018). Sumber air bersih yang paling dominan digunakan oleh masyarakat adalah air tanah. Hal ini terjadi karena dominasi air tawar di permukaan bumi sebesar 30% adalah air tanah. Namun demikian, tidak semua masyarakat mampu mengakses air tanah, baik karena kebijakan yang berlaku di wilayah setempat maupun karena kondisi fisik wilayah setempat yang tidak mendukung. Salah satu wilayah yang  sulit  untuk  memperoleh  air  tanah  adalah  pada  wilayah  pesisir.  Beberapa  wilayah  melarang penggunaan  air  tanah  di  wilayah  pesisir  karena  akan  merusak  lingkungan  pesisir.  Rusaknya lingkungan wilayah pesisir adalah efek collateral yang muncul akibat menurunnya muka air tanah dari proses pengambilan air tanah yang berlebihan, yang kemudian diikuti dengan penggenangan lahan yang dapat memperparah intrusi air asin (Trihatmoko, 2020). Di Indonesia, intrusi air asin di wilayah pesisir telah terdeteksi di beberapa daerah diantaranya pantai dan pesisir Jakarta, Semarang, dan beberapa wilayah lain di pantai utara Jawa, Denpasar, Medan dan daerah-daerah pesisir lainnya, akibat pemanfaatan air tanah secara berlebihan (Hendrayana, 2002; Ode, 2011).
Intrusi air asin merupakan dampak penurunan muka air tanah di wilayah pesisir, proses ini disebabkan oleh adanya cone of depression dan ascension dalam sistem air tanah. Dalam keadaan alami air tanah tawar mengalir ke lautan lewat akuifer-akuifer di daerah pantai yang berhubungan dengan lautan pada pantai yang menjorok ke laut. Tetapi karena meningkatnya kebutuhan akan air tawar, maka aliran air tanah tawar ke arah laut menurun, atau bahkan sebaliknya, air laut menyusup
masuk  ke  dalam  akuifer  daratan  (Irham  et  al.,  2006;  Mas  Pla  et  al.,  2014).  Penyusupan  ini  akan menyebabkan  air  tanah  tidak  dapat  dimanfaatkan,  dan  sumur  yang  memanfaatkannya  terpaksa ditutup  atau  ditinggalkan  (Octonovrilna  &  Pudja,  2009).    Semakin  meningkatnya  konsentrasi penduduk global di kawasan pesisir, dapat memicu permasalahan lingkungan disegala aspek baik ekologi, sosial dan ekonomi.
Sayung merupakan salah satu kecapatan di Kabupaten Demak yang mengalami cemaran air tanah oleh air asin, Desa Sriwulan menjadi salah satu dengan dengan dampak yang signifikan. Pada wilayah tersebut dampak banjir rob pun terjadi cukup parah (Nugroho et al., 2020). Menurut survei responden yang telah dilakukan, 20% air tanah yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan warga di Kecamatan Sayung terasa asin (Desmawan & Sukamdi, 2012). Hal ini disebabkan oleh dampak banjir rob yang semakin meluas dan genangannya mencapai 6-8 jam perharinya. Rob yang terjadi di Desa Sriwulan tidak hanya menambah parahnya intrusi air asin, namun juga menyebabkan perubahan garis pantai sebanyak -553.3 – 20.4 m/tahun (Meyer et al., 2019).  Genangan yang terjadi oleh banjir rob juga tercatat hingga 0,25 meter. Kondisi ini tentu berpengaruh langsung terhadap peningkatan intrusi air laut ke dalam akuifer bebas (Meyer et al., 2019; Nisa & Yulianto, 2012). Karakteristik geomorfologi wilayah Kecamatan Sayung yang cenderung datar dengan dominasi material alluvial akan membuat daya resapan air asin semakin tinggi. Akibat sifat batuan alluvial yang cepat meresap air. Dengan demikian, tidak hanya intrusi air asin yang dewasa ini terjadi namun dimungkinkan pada kondisi  lampau,  kejadian  air  tanah  asin  di  wilayah tersebut  juga  dapat  terjadi  karea  air  laut  yang terjebak pada sedimen saat proses sedimentasi (connate water) (Widada, 2010).
Kondisi fisik Desa Sriwulan dengan dampak rob, genangan, dan intrusi air asin yang parah, diperburuk dengan tingginya kepadatan penduduk di desa tersebut. Berdasarkan data BPS Kabupaten Demak tahun 2019 Desa Sriwulan merupakan desa pesisir dengan kepadatan penduduk tertinggi. Dilansir  oleh  BPS  Kabupaten  Demak,  jumlah  penduduk  Desa  Sriwulan  mencapai  12.482  jiwa dengan  luas  wilayah  mencapai  4,02 𝑘𝑚 # ,  sehingga  didapatkan  bahwa  kepadatan  penduduk  Desa Sriwulan mencapai 3.105 jiwa/km 2 (Badan Pusat Statistik Kabupaten Demak, 2019). Dengan kondisi wilayah yang cukup padat, kebutuhan air bersih akan selalu bertambah. Akibatnya masyarakat akan terus  mengambil  pasokan  air  tanah  secara  berlebihan  dan  lama  kelamaan  kondisi  tersebut  akan memperparah intrusi air asin di Desa Sriwulan.
Kejadian  intrusi  air  asin  dan  tingginya  tekanan  penduduk  di  Desa  Sriwulan  ini  tentu memerlukan perhatian lebih dari berbagai sektor. Adanya pemetaan distribusi cemaran air asin pada air tanah di Desa Sriwulan dapat menjadi langkah yang efisien dalam monitoring kejadian intrusi. Selain itu langkah ini juga bermanfaat sebagai warning system bagi masyarakat masyarakat dapat menjaga  kondisi  kualitas  dan  kuantitas  air  tanah  sekaligus  sebagai  upaya  untuk  mengurangi  laju penurunan muka tanah. Pengeboran air tanah yang tidak terkendali membuat intrusi air laut semakin cepat sehingga menimbulkan berbagai macam bahaya yang merugikan masyarakat.
Berdasarkan uraian di atas maka perlu dilakukan penelitian tentang distribusi sebaran air tanah tawar dan air tanah yang sudah tercemar air asin dengan metode geolistrik resistivitas yang kemudian dipetakan  menggunakan  software  ArcGis.  Metode  geolistrik  resistivitas  merupakan  metode pendeteksian formasi bawah permukaan sehingga keberadaan benda/material di bawah permukaan dapat teridentifikasi dengan melihat nilai resistivitasnya. Resistivitas ditentukan dari suatu tahanan jenis semu yang dihitung dari pengukuran perbedaan potensi antara elektroda yang ditempatkan di dalam bawah permukaan  (Broto, 2012; Halik & Widodo, 2009). metode geolistrik ini bersifat tidak merusak lingkungan, biaya relatif murah dan mampu mendeteksi perlapisan tanah sampai kedalaman beberapa meter di bawah permukaan tanah, khususnya untuk menentukan ketebalan lapisan serta litologi  perlapisan  batuan  bawah  permukaan  (Sugito  et  al.,  2010).  Tujuan  perspektif  geologi  dari metode geolistrik resistivitas untuk mengetahui ketebalan lapisan yang didapatkan melalui Vertical Electrical Sounding (VES) serta didapatkan pula gambaran lapisan struktur geologi secara komplit pada area penelitian (K. Waswa, 2019).
Dengan adanya peta persebaran distribusi intrusi air asin, maka dapat dilihat seberapa jauh intrusi air asin perkedalaman dan seberapa parahkah intrusi air asin terjadi (Hafiidh et al., 2018). Dengan kondisi ini masyarakat Desa Sriwulan dapat lebih mudah dalam menentukan kawasan yang
sesuai sebagai tempat tinggal atau bangunan lainnya untuk menunjang kesejahteraan masyarakat di Desa Sriwulan itu sendiri.

## MATERI DAN METODE

## Area Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Desa Sriwulan, Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak (Figure 1). Kabupaten  Demak  merupakan  salah  satu  kabupaten  yang  terletak  di  pesisir  utara  Jawa  tengah. Sebagai daerah pesisir utara Jawa, potensi banjir rob sangat besar terjadi. Kondisi morfologi Demak yang cenderung datar, serta adanya kenaikan air laut setiap tahunnya, menjadikan beberapa desa di Kecamatan  Sayung  diantaranya  Desa  Sriwulan,  Tambakroto,  Gemulak,  Bedono,  Tugu,  Surodadi, Banjarsari,  Sidorejo  dan  lainnya  mengalami  dampak  banjir  rob.  Hal  ini  sebagaimana  survey  dan interview yang dilakukan bersama warga setempat. Perkembangan kawasan industri juga turut andil dalam  memperparah  kondisi  intrusi  air  asin  akibat  pengambilan  air  tanah  dangkal  yang  melebihi kapasitas.  Hal ini tentunya harus cepat diatasi, karena setiap harinya daerah yang terendam banjir rob dan intrusi air laut mengalami perluasan.
Figure 1. Research Location

## Materi dan Metode
Dalam studi ini untuk akuisisi data geolistrik diharuskan mencari daerah yang bertanah dan tidak mempunyai lahan terbangun digunakan untuk membentangkan kabel geolistrik sepanjang 200 meter ke kanan dan kiri pada daerah yang akan diteliti.Dari hasil pengambilan data dilampangan
akan didapatkan berupa data daya hantar listrik yang selanjutkan akan diolah menggunakan rumus sebagai berikut:
ρa  =  R x K
(1)
Setelah  didapatkan  dari  hasil  perhitungan  lalu  diinterpretasikan  menggunakan  bantuan software IPI2WIN dan software Corel draw untuk mendapatkan litologi penampang batuan dari hasil data tersebut.Proses pengolahan data ditunjukkan dengan diagram alir sebagai berikut:

## Figure 2. Research flow for resistivity analysis

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis resistivitas pada setiap stasiun yang dibuat berdasarkan hasil dari penampang litologi batuan ditemukan bahwa pada setiap lintasan mempunyai intrusi air laut yang ditunjukkan  dengan  resistivitas  dibawah  3.  Selain  itu  hasil  analisis  menunjukkan  kecenderungan setiap lintasan pada litologi batuan berupa lempung (Table 1). Daerah pesisir biasanya kedalaman air tanah dangkal berada pada kedalaman 0.5 meter – 19 meter sementara untuk kedalaman air tanah dalam berada pada kedalaman 20 meter – 40 meter (Meyer et al., 2019). Pada hasil dari penampang litologi  yang  diinterpertasikan  melalui  peta  intrusi  air  laut  kedalaman  10  –  30  meter  didapatkan bahwa pada ketiga penampang litologi secara keseluruhan mengalami intrusi air asin.
Table 1 . Resistivity Condition for Certain Lithology
Lithology Resistivity Sandstone saturated with freshwater Clay saturated with freshwater Sand/sandstone layer with clay intercalation Clay layer within sand lenses Sand saturated with saltwater Clay/sand saturated with saltwater Dry sand 30–150 7–15 20–40 8–25 <3 3–6 >1000

## Source: (Hodlur et al., 2006)
Hal  ini  menunjukkan  bahwa  air  tanah  dangkal  pada  wilayah  Desa  Sriwulan  telah terkontaminasi  air  asin  secara  menyeluruh  dan  hanya  menyisakan  air  tanah  dalam  yang  besar kemungkinan belum mengalami kontaminasi dengan rata – rata pada kedalaman lebih dari 20 meter. Masyarakat  pesisir  memiliki  kecendurungan  untuk  menggunakan  air  tanah  dangkal,  dan  sebelum habis, masyarakat beralih ke PDAM atau memakai air tanah dalam atau sumur artesis (Purnama, 2019).  Kecenderungan  pemakaian  air  tanah  dangkal  ini  dibuktikan  pada  stasiun  2,3,4,5,6,7  yang menunjukkan bahwa pada stasiun tersebut berada pada wilayah padat pemukiman (Figure 4). Bahkan pada penampang lokasi 1,2, 3 dan 7 intrusi air laut terjadi hingga kedalaman 50 meter dengan nilai
resistivity kurang dari atau sama dengan 3. Lokasi tersebut memang menjadi wilayah tumbuhnya industri yang kemungkinan melakukan eksplorasi air tanah secara berlebihan. Sedangkan pada lokasi 4,5  dan  6  terbilang  lebih  baik  dari  lokasi  lainnya  karena  peristiwa  intrusi  air  lautnya  belum menyentuh  hingga  kedalaman  20-50meter meskipun  secara  visual  wilayah  tersebut  digunakan  sebagai pemukiman padat .
Figure 3. Result visualization of resistivity condition for each stations.
Meninjau dari segi batuan penyusunnya pada kedalaman 10 – 30 meter pada sayatan 4 – 5 – 3 yang memiliki litologi lempung sebagai penyusunnya. Jika melihat dari karateristik lempung sendiri, lempung memiliki sifat permeabilitas yang rendah. Hal ini terjadi karena lempung memiliki tingkat plastisitas  yang  sangat  tinggi.  Dengan  memiliki  sifat  permeabilitas  yang  rendah,  lempung  sukar untuk melepaskan air. Pada waktu yang akan dating, kondisi ini akan menjadikan simpanan air asin pada  tanah  lempung  menjadi  connate  water.  Dengan  demikian,  akan  lebih  susah  untuk mengembalikkan  air  tanah  dangkal  (Barlow  &  Reichard,  2010;  Winarno  et  al.,  2018).  Hal  ini sebagaimana yang terjadi pada daerah pemukiman pada stasiun pengukuran 4 ,5 dan 3. Pada stasiun 1 – 2 dan stasiun 6 – 7 diperoleh kondisi material dengan dominasi lanau. Berbeda dengan lempung, lanau memiliki permeabilitas yang tinggi sehingga dapat menerima dan meloloskan air secara cepat sehingga pada daerah ini sangat tergantung dengan pasang surut dan juga tergantung dengan kondisi garis ghyben herzbergnya (Hussain et al., 2015)

## KESIMPULAN
Desa  Sriwulan,  Kecamatan  Sayung,  Kabupaten  Demak,  Jawa  Tengah  secara  umum  telah terdampak intrusi air asin. Hal ini juga diperparah sekaligus memperparah kejadian banjir rob dan genangan.  Kejadiannya  juga  menjadi  signifikan  akibat  adanya  kenaikan  muka  air  laut  ditambah dengan kondisi topografi yang relatif datar dan kondisi demografi yang cukup padat. Metode terbaik untuk memetakan luasan lokasi terdampak intrusi air laut ialah menggunakan geolistrik resistivitas.
Metode  ini  juga  memberikan  gambaran  penampang  kondisi  geologi  pada  lokasi  penelitian  yang cukup akurat.
Secara  lebih  detail,  setiap  titik  sampel  telah  mengalami  intrusi  air  asin  yang  digambarkan melalui penampang resistivity dimana memiliki nilai konstanta dibawah 3 dengan didominasi oleh litologi  lempung  dan  lanau  pada  kedalaman  10-30  meter.  Kondisi  tanah  yang  didominasi  oleh lempung akan memperkecil proses permabilitas sehingga sukar dalam mendistrubusikan air tanah ke tempat lain. Hasil tersebut menunjukkan bahwa secara keseluruhan kondisi air tanah dangkal di Desa Sriwulan  telah  mengalami  intrusi  air  laut  dan  hanya  menyisakan  air  tanah  dalam  saja.  Kondisi tersebut diakibatkan oleh pengambilan air tanah dangkal yang berlebihan terutama pada kawasan padat  pemukiman  dan  juga  adanya  kawasan  industri  semakin  memperparah  intrusi  air  laut  yang terjadi pada kawasan tersebut.

## DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik Kabupaten Demak. (2019). Kecamatan Sayung Kecamatan Sayung . 63.
Barlow, P. M., & Reichard, E. G. (2010). L’intrusion d’eau salée dans les régions côtières d’Amérique du Nord. Hydrogeology Journal , 18 (1), 247–260. https://doi.org/10.1007/s10040-009-0514-3
Broto,  S.  (2012).  Pengolahan  Data  Geolistrik  Dengan  Metode  Schlumberger. Teknik , 29 (2),  120–128. https://doi.org/10.14710/teknik.v29i2.1939
Desmawan,  B.  T.,  &  Sukamdi.  (2012).  Adaptasi  Masyarakat  Kawasan  Pesisir  Terhadap  Banjir  Rob  Di Kecamatan Sayung, Kabupaten Demak, Jawa Tengah. Jurnal Bumi Indonesia , 1 (1), 1–9.
Fletcher, R., Scrimgeour, R., Friedrich, L., Fletcher, S., Griffin, H., Environment World, U. N., & Mangubhai,
S.  (2018).  The  Contributions  of  Marine  and  Coastal  Area-Based  Management  Approaches  to Sustainable  Development  Goals  and  Targets  Technical  Report  UN  Environment  Regional  SEAS Reports and Studies No. 205. In Citation: UN Environment .
Hafiidh, A. A., Saptomo, S. K., & Arif, C. (2018). Sebaran Intrusi Air Laut di Kabupaten Indramayu, Jawa Barat. Jurnal Teknik Sipil Dan Lingkungan , 3 (2), 69–76. https://doi.org/10.29244/jsil.3.2.69-76 Halik,  G.,  &  Widodo,  J.  (2009).  Pendugaan  Potensi  Air  Tanah  Dengan  Metode  Geolistrik  Konfigurasi Schlumberger Di Kampus Tegal Boto Universitas Jember. Media Teknik Sipil , 8 (2), 109–114.
Hendrayana, H. (2002). Intrusi Air Asin ke Dalam Akuifer di Daratan. Geological Engineering Dept., Faculty of Engineering, Gadjah Mada University , 1–15.
Hodlur, G. K., Dhakate, R., & Andrade, R. (2006). Correlation of vertical electrical sounding and borehole-log data  for  delineation  of  saltwater  and  freshwater  aquifers. Geophysics , 71 (1),  10–20. https://doi.org/10.1190/1.2169847
Hussain, M. S., Javadi, A. A., & Sherif, M. M. (2015). Three Dimensional Simulation of Seawater Intrusion in  a  Regional  Coastal  Aquifer  in  UAE. Procedia  Engineering , 119 (1),  1153–1160. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.965
Irham, M. N., Achmad, R. T., & Widodo, S. (2006). Pemetaan Sebaran Air Tanah Asin Pada Aquifer Dalam Di Wilayah Semarang Bawah. Berkala Fisika , 9 (3), 137–143.
K. Waswa, A. (2019). Application of Electrical Resistivity Method in Mapping Underground River Channels: A Case Study of Kabatini Area in the Kenyan Rift Valley. Universal Journal of Geoscience , 7 (1), 1– 14. https://doi.org/10.13189/ujg.2019.070101
Mas  Pla,  J.,  Ghiglieri,  G.,  &  Uras,  G.  (2014).  Seawater  intrusion  and  coastal  groundwater  resources management:  examples  from  two  Mediterranean  regions:  Catalonia  and  Sardinia. Contributions  to Science , 10 (2), 171–184. https://doi.org/10.2436/20.7010.01.201
Meyer,  R.,  Engesgaard,  P.,  &  Sonnenborg,  T.  O.  (2019).  Origin  and  Dynamics  of  Saltwater  Intrusion  in  a Regional Aquifer: Combining 3-D Saltwater Modeling With Geophysical and Geochemical Data. Water Resources Research , 55 (3), 1792–1813. https://doi.org/10.1029/2018WR023624 Nisa, K., & Yulianto, T. (2012). Aplikasi Metode Geolistrik Tahanan Jenis Untuk Menentukan Zona Intrusi Air Laut di Kecamatan Genuk, Semarang . 15 (1). Nugroho, H., Indriastuti, A. K., Wibowo, M. A., & Hermawan, F. (2020). Penanganan Erosi Pantai dengan Penanaman Mangrove Di Desa Bedono Kecamatan Sayung Kabupaten Demak . 2 (1), 53–59. Octonovrilna, L., & Pudja, I. P. (2009). Analisa Perbandingan Anomali Gravitasi Dengan Persebaran Intrusi Air  Asin  (Studi  Kasus  Jakarta  2006-2007). Jurnal  Meteorologi  Dan  Geofisika , 10 (1),  39–57. https://doi.org/10.31172/jmg.v10i1.32
Ode, I. (2011). Intrusi Air Laut. Bimafika , 3 , 266–271.
Purnama, S. (2019). Groundwater Vulnerability from Sea Water Intrusion in Coastal Area Cilacap, Indonesia. Indonesian Journal of Geography , 51 (2), 206–216. https://doi.org/10.22146/ijg.18229 Sugito,  Irayani,  Z.,  &  Jati,  I.  P.  (2010).  Investigasi  Bidang  Gelincir  Tanah  Longsor  Menggunakan  Metode Geolistrik. Berkala Fisika , 13 (2), 49–54. Trihatmoko,  E.  (2020). Dinamika  Wilayah  Kepesisiran  Jawa  Tengah  Bagian  Utara  dengan  Pendekatan Geomorfologi .
Widada,  S.  (2010).  Gejala  Intrusi  Air  Laut  di  Daerah  Pantai  Kota  Pekalongan. Gejala  Intrusi  Air  Laut  Di Daerah Pantai Kota Pekalongan , 12 (1), 45–52. https://doi.org/10.14710/ik.ijms.12.1.45-52 Winarno, T., Kurniasih, A., Marin, J., & Kusuma, A. I. (2018). Identifikasi Jenis dan Karakteristik Lempung di Perbukitan Jiwo, Bayat, Klaten dan Arahannya sebagai Bahan Galian Industri. Teknik , 38 (2), 65. https://doi.org/10.14710/teknik.v38i2.12942