## Nilai Laju Pelarutan Batu Gamping Pada Mataair Sumber Agung Di Kecamatan Sumbermanjing Wetan Kabupaten Malang
Nelya Eka Susanti 1 , Ika Meviana 1
1 Program Studi Pendidikan Geografi, Universitas Kanjuruhan Malang, Malang 65148, Indonesia Email: *nelyaeka@unikama.ac.id, meviana@unikama.ac.id
Dikirim : 18 Maret 2019 Diterima: 30 Maret 2019
Abstrak: Kabupaten Malang. Bagian selatan Kabupaten Malang merupakan  perbukitan kapur (Karst Malang Selatan) pada ketinggian 0-650 mdpl. Bagian utara merupakan daerah lereng Arjuno-Tengger yang berada pada ketinggian 600-2700 mdpl, bagian timur merupakan daerah lereng Tengger-Semeru, membujur dari  utara  ke  selatan pada  ketinggian 500-3600 mdpl, dan bagian barat merupakan daerah lereng  Kawi-Arjuno,  terdapat  pada  ketinggian  500-3.300  mdpl.  Tujuan  penelitian  ini  menganalisis variasi  temporal  laju  pelarutan  batugamping    pada  mataair  sampel  dikawasan  Karst  Malang  Selatan. Jenis  penelitian  ini  adalah  survei.  Populasi  penelitian  ini  adalah  seluruh  mataair  yang  berada  pada kawasan  Karst  Malang  Selatan,  sedangkan  sampel  penelitian  ini  adalah  mataair  yang  terletak  di Kecamatan  Sumbermanjing  Wetan.  Pengambilan  data  lapangan  untuk  variabilitas  spasial  dan temporal  pada  mataair  mengacu  pada  periode  sampling  mingguan  yang  dilakukan  dengan  interval waktu dua minggu selama 6 bulan. Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui fluktuasi dan perubahan material  yang  terlarut.  Data  hasil  pengukuran  dilakukan  analisis  variabilitas  HCO 3- dan  analisis  laju pelarutan  sehingga  dapat  diketahui  beberapa  aspek  yang  berpengaruh  terhadap  hasil  penelitian. Berdasarkan  hasil  penelitian,  diperoleh  nilai  konsentrasi  HCO 3 -    terlarut    tahunan  tertinggi  yang terdapat  pada  mataair  Sumber  Agung  terjadi  pada  saat  musim  kemarau,  sebesar  609,71  mg/l. Sedangkan  konsentrasi  HCO 3 -  terlarut  terendah  yang  terdapat  pada  mataair  Sumber  Agung  terjadi pada saat musim penghujan, yakni sebesar 531,72 mg/l.
Kata kunci: karst, mataair, laju pelarutan

## Pendahuluan
Kawasan  karst  di  permukaan  bumi  mencakup  22  milyar  km 2 .  Indonesia  sendiri diperkirakan  memiliki  wilayah  karst  seluas  ±14.000.000  km 2 .  Dalam  tulisannya,  Haryono (2008)  menyebutkan  bahwa  melalui  proses  denudasi  (pelarutan)  pada  kawasan  karst  di Indonesia, jumlah karbondioksida yang dapat terserap dari proses tersebut mencapai 13,482 Gg CO 2 /tahun. Pada tulisannya tersebut, Haryono (2008) menggunakan asumsi kehilangan 1 ton CaCO 3 pada batuan karbonat akan menyerap 120 kg karbondioksida.
Kabupaten  Malang  merupakan  daerah  dataran  tinggi  yang  dikelilingi  oleh  beberapa gunung dan memiliki daerah lembah pada ketinggian 250-500 meter di atas permukaan laut (mdpl) yang terletak di bagian tengah wilayah Kabupaten Malang. Bagian selatan Kabupaten Malang  merupakan  daerah  perbukitan  kapur  (Karst  Malang  Selatan)  pada  ketinggian  0-650 mdpl,  bagian  utara  merupakan  daerah  lereng  Arjuno-Tengger  berada  pada  ketinggian  600- 2700 mdpl, bagian timur merupakan daerah lereng Tengger-Semeru, membujur dari utara ke selatan  pada  ketinggian  500-3600  mdpl,  dan  bagian  barat  merupakan  daerah  lereng  Kawi- Arjuno, terdapat pada ketinggian 500-3.300 mdpl.
Kawasan  karst  berbeda  dengan  kawasan  lain,  di  mana  proses  eksogen  dan  endogen menciptakan  suatu  bentukan  khas  yang  disebut  topografi  karst.  Di  kawasan  karst,  proses eksogen  memiliki  pengaruh  lebih  besar  dalam  pembentukan  topografi  daripada  proses endogen.  Proses  eksogen  yang  berperan  membentuk  topografi  karst  adalah  pelarutan, pengikisan oleh air, dan pengendapan. Pelarutan merupakan proses yang dominan ditemui di
akuifer karst, karena adanya interaksi unsur karbon dioksida dalam air hujan dengan batuan karbonat yang menjadikan pelarutan semakin intensif.
Konsep  proses  pelarutan  dari  waktu  ke  waktu  terus  mengalami  perkembangan  seperti berikut:  Pada  awal  abad  ke-19  konsep  tentang  proses  pelarutan  batuan  karbonat  dianggap hanya  terjadi  pada  tanah  yang  berada  beberapa  meter  di  atas  batuan  induk  ( soilzone ); berkembang  pada  pertengahan  abad  ke-19  bahwa  pelarutan  batuan  karbonat  banyak  terjadi pada  10  meter  di  bawah  permukaan  tanah  atau  zona  epikarst  ( subcutaneous  zone ); diasumsikan lagi bahwa pelarutan terjadi di sepanjang aliran yang melalui batuan karbonat.
Ketiga asumsi di atas dianggap sebagai dasar dalam penelitian terkini yang menunjukkan bahwa  pelarutan  selalu  terjadi  pada  air  hujan  yang  mengalir  melalui  akuifer  karbonat  baik pada  zona  jenuh  maupun  pada  zona  tidak  jenuh  (Cvijik,  2006).  Berbagai  proses  yang terbentuk  dari  hasil  transformasi  hujan  dan  imbuhan  air  tanah  di  kawasan  karst  akan dikeluarkan  melalui outlet berupa  mataair  ataupun  sungai  permukaan.  Mataair  ini  terjadi karena perbedaan elevasi muka airtanah ( hydraulichead ) pada akuifer dan elevasi permukaan tanah di mana mataair tersebut muncul (Kresic, 2010).
Pelarutan  merupakan  proses  yang  sangat  penting  pada  daerah  karst,  yang  mengontrol terbentuk  dan  berkembangnya  topografi  karst.  Salah  satu  faktor  yang  mengontrol terbentuknya  bentuklahan  karst  adalah  adanya  batuan  mudah  larut  yang  tersingkap  pada ketinggian  yang  memungkinkan  drainase  air  secara  vertikal.  Variabel  yang  menentukan proses  pelarutan  adalah  kemurnian  batuan  karbonat,  keasaman  (pH)  air  media  pelarut, temperatur, dan kandungan CO 2 .
Proses  pelarutan  menyebabkan  terjadinya  perkembangan  bentuk  lahan  karst,  yaitu semakin  besar  laju  pelarutan,  maka  semakin  berkembang  bentuklahan  karst  sehingga  pada akhirnya  bentukan  karst  akan  hilang  dan  menyisakan  batuan  dasarnya.  Laju  pelarutan  yang tinggi  juga  menunjukkan  tingkat  denudasi  yang  tinggi  pada  daerah  tersebut.  Tingginya pelarutan  di  kawasan  Karst  Malang  Selatan  dapat  terlihat  dari  tingginya  kandungan  HCO 3 - yang  terlarut  dalam  mataair.  Sacara  umum  morfologi  Karst  Malang  Selatan  tidak  sebagus morfologi  karst  lainnya,  apabila  dibandingkan  dengan  morfologi  Karst  Gunung  Sewu  yang masih  ideal,  kenampakan  bentukan  karst  di  kawasan  Karst  Malang  Selatan  sudah  banyak yang  hilang,  hal  ini  menandakan  bahwa  tingkat  pelarutan  yang  terjadi  di  Kawasan  Karst Malang Selatan cukup tinggi.
Melihat  kondisi  tersebut  sangat  menarik  apabila  dilakukan  penelitian  mengenai  laju pelarutan  batugamping  pada  kawasan  Karst  Malang  Selatan  tepatnya  di  Kecamatan Sumbermanjing  Wetan  secara  temporal.  Kecamatan  Sumbermanjing  Wetan  adalah  sebuah kecamatan  di  bagian  selatan  Kabupaten  Malang  yang  keseluruhan  wilayahnya  masuk kedalam kawasan Karst Malang Selatan. Penelitian laju pelarutan secara temporal dilakukan dengan analisa alkalinitas mataair karst yang berada pada Kecamatan Sumbermanjing Wetan.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  menganalisis  variasi  temporal  laju  pelarutan batugamping pada mataair sampel di daerah penelitian.

## Metode Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian survei yang dilakukan di kawasan perbukitan Karst Malang  Selatan.  Penentuan  sampel  dalam  penelitian  ini  menggunakan  metode Purposive Sampling . Purposive  Sampling adalah  pengambilan  sampel  berdasarkan  pada  maksud  dan tujuan  penelitian,  yang  menjadi  dasar  dalam  penentuan  sampel  adalah  aspek  spasial  dan temporal.  Populasi  dalam  penelitian  ini  adalah  seluruh  mataair  yang  berada  pada kawasanKarst  Malang  Selatan,  sedangkan  sampel  dalam  penelitian  ini  adalah  mataair  yang terletak di Kecamatan Sumbermanjing Wetan.

## Pengumpulan Data
Pengambilan  data  lapangan  untuk  variabilitas  spasial  dan  temporal  pada  mataair mengacu  pada  periode  sampling  mingguan  yang  dilakukan  dengan  interval  waktu  dua minggu selama 6 bulan agar data yang diperoleh akurat dan konstan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui fluktuasi dan perubahan material yang terlarut. Selain itu pada musim penghujan kondisi  mataair  (warna,  kekeruhan)  di  daerah  penelitian  memiliki  perubahan  yang  tidak terlalu signifikan.
Data yang dikumpulkan dalam penelitian  adalah data primer dan sekunder. Data primer diperoleh  dari  pengamatan,  pengukuran  lapangan,  dan  pendokumentasian,  sedangkan  untuk data sekunder diperoleh dari Badan Informasi Geospasial (BIG), Badan Pusat Statistik (BPS), Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), serta penelitian terdahulu mengenai karakteristik  mataair  dan  juga  deskripsi  wilayah  di  daerah  penelitian.  Data  primer  yang dikumpulkan  dalam  penelitian  ini  meliputi:  (1)  kandungan  fisik  (suhu,  warna,  dan kekeruhan),  (2)  kandungan  kimia  air  (pH,  dan  HCO 3 -).  Data  sekunder  yang  dikumpulkan meliputi:  (1)  Peta  Rupa  Bumi  Indonesia  (RBI)  skala  1  :  25.000,  (2)  Peta  Geologi  Lembar Turen  Skala  1  :  100.000,  (3)  Citra  satelit,  dan  (4)  sumber  data  instansional  serta  penelitian sebelumnya.

## Analisis Data
Teknik  analisis  data  dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  HCO 3 -.  Data  hasil  pengukuran perlu  diolah  dan  dilakukan  analisis  variabilitas  HCO 3 -  dan  analisis  laju  pelarutan  sehingga dapat  diketahui  beberapa  aspek  yang  berpengaruh  terhadap  hasil  penelitian.  Analisis variabilitas  nilai  HCO 3 -  terlarut  diukur  secara  langsung  di  lapangan.  Besar  kecilnya  HCO 3 - yang  terlarut  pada  suatu  mataair  dipengaruhi  oleh  CO 2 yang  terkandung  dalam  air  hujan (presipitasi).  Nilai  kandungan  HCO 3 -  yang  diperoleh  akan  ditampilkan  dalam  bentuk  grafik dan tabel.
Tahap Persiapan
--------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tahap Lapangan --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Peta Administrasi Peta Geologi Peta Rupa Bumi Deliniasi dan Overlay Peta lokasi penelitian Survei Lokasi Mataair Titrasi Alkalinitas Konsentrasi HCO 3 - Data Curah Hujan Isohyet Nilai Laju Pelarutan Batu Gamping Formula Corbel

## Tahap Analisis Data dan Pengolahan Data
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian (Peneliti, 2018)

## Hasil Penelitian
Mataair  Sumber  Agung  terletak  di  Desa  Sumber  Agung,  Kecamatan  Sumbermanjing Wetan,  Kabupaten  Malang.  Secara  geografis  letak  mataair  ini  berada  pada  koordinat  X: 0686590 dan Y: 9082815.

## Karakteristik lokasi penelitian

## Kondisi geologi
Secara geologi, Malang Selatan tersusun atas endapan gunung api, batuan terobosan dan batuan  sedimen.  Dari  tua  ke  muda  batuan  penyusunnya  antara  lain:  Formasi  Mandalika, Formasi Wuni, Formasi Nampol, Formasi Wonosari, Batuan Terobosan (Intrusi) yang terdiri dari Diorit Kuarsa, Granodiorit, dan Dasit.

## Kondisi geomorfologi
Daerah penelitian secara umum, sebagian besar terdiri dari pegunungan dan bukit-bukit landai yang berkelompok dengan bentuk memanjang atau hampir membulat dan mempunyai arah penyebaran relatif utara selatan. Ketinggian daerah penelitian antara 12,5 meter hingga 550  meter  diatas  permukaan  laut.  Pembagian  daerah  penelitian  menjadi  beberapa  satuan geomorfologi  pada  dasarnya  adalah  untuk  memisahkan  dan  mengelompokkan  kesamaan aspek  pada  suatu  lahan  yang  memiliki  karakteristik  fisik  tertentu.  Dasar  pemisahan  dan penamaan satuan geomorfologi pada daerah pemetaan mengacu pada konsep dan klasifikasi berdasarkan sistem pemetaan geomorfologi ITC ( Internasional Institute Aerospace and Earth Science ) dalam Van Zuidam (1983). Aspek relief (morfologi) menunjukkan gambaran umum relief  daerah  yang  terdiri  dari  aspek  deskriptif  seperti  dataran  dan  perbukitan  serta  aspek morfometri yaitu berupa besar sudut lereng, ketinggian maupun kekasaran permukaan lahan serta bentuk asal yang menggambarkan asal-usul pembentukan dan perkembangan morfologi serta  proses-proses yang bekerja.

## Kemiringan lereng
Topografi Kabupaten Malang terdiri dari:
a. Kemiringan 0-2% yang meliputi: kecamatan Bululawang, Gondanglegi, Tajinan, Turen, Kepanjen, Pagelaran dan Pakisaji.
b. Kemiringan 2-15% yang meliputi: kecamatan Singosari, Lawang, Karangploso, Dau, Pakis, bampit, Sumberpucung, Kromengan, Pagak, Kalipare, Donomulyo, Bantur, Ngajum dan Gedangan.
c. Kemiringan 15-40% yang meliputi: kecamatan Sumbermanjing Wetan, Wagir, dan Wonosari).
d. Kemiringan 40% meliputi: kecamatan Pujon, Ngantang, Kasembon, Poncokusumo, Jabung, Wajak, Ampelgading dan Tirtoyudo.

## Kondisi hidrologi
Di  bagian  selatan  Kabupaten  Malang,  air  bawah  tanah  didapat  pada  batugamping Pegunungan  selatan.  Akibat  dalamnya  permuakaan  air  tanah  dan  permeabilitasnya  yang terlokalisir,  sumber-sumber  air  tersebut  sangat  sulit  dimanfaatkan  menggunakan  sumur  bor. Kabupaten  Malang  memiliki  sumber  mata  air  yang  paling  padat  di  Jawa  Timur  yakni sebanyak  684  sumber.  Kebanyakan  airnya  dimanfaatkan  untuk  pengairan  di  dekat  sumber atau mengalir ke saluran atau sungai menuju aliran dasar aliran utama sungai Brantas.

## Kondisi klimatologi
Kondisi iklim Kabupaten Malang menunjukan nilai kelembaban tertinggi adalah 90,74 % yang jatuh pada bulan Desember, sedangkan nilai kelembaban terendah jatuh pada bulan Mei, rata-rata berkisar pada 87,47 %. Suhu rata-rata 26,1 – 28,3 °C dengan suhu maksimal 32,29 °C dan minimum 24,22 °C. Rata-rata kecepatan angin di empat stasiun pengamat antara 1,8 sampai  dengan  4,7  km/jam.  Kecepatan  angin  terendah  yakni  berkisar  pada  0,55  km/jam umumnya  jatuh  pada  bulan  November  dan  tertinggi  yakni  2,16  km/jam  jatuh  pada  bulan September.  Curah  hujan  rata-rata  berkisar  antara  1.800–3.000  mm  per  tahun,  dengan  hari hujan rata-rata antara 54 – 117 hari/tahun.

## Variasi Temporal Laju Pelarutan Batugamping Mataair Sumber Agung
Mataair Sumber Agung memiliki fluktuasi debit air pada saat musim  penghujan maupun musim  kemarau  yang  tidak  terlalu  besar.  Aliran  dari  mataair  ini  termasuk  aliran  parennial (aliran sepanjang tahun). Kenaikan debit aliran yang tidak terlalu besar menunjukkan matatair Sumber Agung termasuk mataair yang memiliki tipe saluran diffuse atau fissure.
Gambar 3. Lokasi Mataair Sumber Agung
Gambar 4. Pengukuran pH pada mataair
(Sumber: Dokumentasi Penelitian, 2018)
(Sumber: Dokumentasi Penelitian, 2018)
Konsentrasi HCO 3 - mataair tahunan Sumber Agung dijelaskan pada Gambar 6 berikut.
Gambar 6. Fluktuasi Konsentrasi HCO 3 - (mg/l) pada Mataair Sumber Agung (Sumber: Analisis Data, 2018)

## Pembahasan
Berdasarkan  Gambar  6  dapat  diketahui  bahwa  konsentrasi  HCO 3 - terlarut    tahunan tertinggi  yang  terdapat  pada  mataair  Sumber  Agung  terjadi  pada  saat  musim  kemarau, tepatnya  pada  tanggal  21  Juli  2018  sebesar  609,71  mg/l.  Sedangkan  konsentrasi  HCO 3 - terlarut tahunan terendah yang terdapat pada mataair Sumber Agung terjadi pada saat musim penghujan, tepatnya pada tanggal 24 Maret 2018 yakni sebesar 531,72 mg/l. Faktor penyusun batuan  karbonat  batugamping  di  daerah  tangkapan  mataair  Sumber  Agung  masih  tergolong masif,  sehingga  air  masih  sulit  menembus  rongga-rongga  batuan.  Keadaan  ini  menjadikan aliran  air  tanah  mengalir  cukup  lambat  dan  membutuhkan  waktu  lebih  lama  untuk  dapat sampai  pada  mataair.  Proses  ini  menjadikan  pelarutan  batugamping  cukup  intensif  dan berpotensi memiliki kandungan material terlarut yang tinggi.
Pada  saat  terjadinya  hujan  maka  debit  mataair  terjadi  peningkatan,  hal  tersebut menyebabkan terjadinya water rock interaction mengecil sehingga menyebabkan konsentrasi HCO 3 - terlarut pada air menurun karena air bersifat agresif. Secara teori naiknya debit mataair pada  komponen conduit akan  diikuti  oleh  naiknya  gas  karbondioksida.  Oktama  (2014) menjelaskan adanya  hubungan  antara  fluktuasi  debit  dengan  pola  perubahan  kandungan  ion yaitu kalsium dan bikarbonat. Hasil uji scatter plot oleh Oktama (2014) antara debit dengan kandungan  ion  terlarut  dominan  terlarut  menunjukkan  keberadaan  hubungan  negatif  yang memiliki  arti  jika  debit  mengalami  penurunan,  maka  kandungan  ion  dominan  terlarut  akan semakin tinggi.
Besarnya  pelarutan  di  suatu  kawasan  karst  dipengaruhi  oleh  besarnya  curah  hujan, kemurnian  batuan  karbonat,  dan  konsentrasi  CO 2 .  Seperti  yang  diketahui  bahwa  laju pelarutan  akan  berbanding  lurus  dengan  nilai runoff dan  konsentrasi  HCO 3 -.  Pada  saat terjadinya  hujan  maka  debit  mataair  akan  meningkat  dan  menyebabkan  peluang water  rock interaction mengecil  sehingga  menyebabkan  konsentrasi  HCO 3 - terlarut  pada  air  menurun karena  air  bersifat  agresif.  Secara  teori  naiknya  debit  mataair  pada  komponen  conduit  akan diikuti oleh naiknya gas karbondioksida.
Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi tidak semuanya langsung masuk terserap oleh tanah  atau  menjadi  limpasan  permukaan.  Sebagian  dari  air  hujan  tersebut  mengalami evaporasi  yaitu  proses  air  menjadi  uap,  transpirasi  yaitu  perubahan  air  menjadi  uap  melalui metabolisme tanaman, inkorporasi yaitu pemindahan air menjadi struktur fisik vegetasi pada proses pertumbuhan, dan sublimasi yaitu air yang berubah wujud secara langsung dari wujud padat menjadi gas (Eagleson, 1970 dalam seyhan, 1990).

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengamatan  dan  analisis  yang  telah  dibahas,  maka  dapat  ditarik kesimpulan,  Konsentrasi  HCO 3 - terlarut    tahunan  tertinggi  yang  terdapat  pada  mataair Sumber  Agung  terjadi  pada  saat  musim  kemarau,  sebesar  609,71  mg/l.  Sedangkan konsentrasi  HCO 3 - terlarut  tahunan  terendah  yang  terdapat  pada  mataair  Sumber  Agung terjadi pada saat musim penghujan, yakni sebesar 531,72 mg/l.
Berdasarkan  kesimpulan  tersebut  disarankan  perlu  meningkatan  kualitas  sumberdaya manusia.  Peningkatan  sumberdaya  manusia  penduduk  yang  menetap  dikawasan  Karst dimaksudkan untuk meningkatkan kesadaran pengelolaan lingkungan yang baik. Peningkatan sumberdaya  manusia  di  antaranya  dengan  melakukan  pelatihan  pengelolaan  lingkungan Karst.

## Ucapan Terimakasih
Penulisan  hasil  penelitian  ini  tidak  lepas  dari  bantuan  berbagai  pihak  secara  langsung maupun  tidak  langsung.  Oleh  karena  itu  kami  berterimakasih  kepada  LPPM  Universitas Kanjuruhan  Malang  yang  telah  membantu  dalam  proses  pelaksanaan  penelitian,  DPRM Kemenristekdikti  yang  telah  memberikan  bantuan  dana  untuk  melaksanakan  Penelitian, Randhiki  Gusti  Perdana  yang  telah  membantu  pelaksanaan  penelitian,  Badan  Informasi Geospasial  (BIG),  Badan  Pusat  Statistik  (BPS),  Badan  Meteorologi  Klimatologi  dan Geofisika (BMKG) atas kontribusinya dalam proses pengumpulan data.

## Daftar Rujukan
Cvijik.,  2006. Types  Morphology  the  Terrains  Characteristics .  Acade’mie  des  Sciences. Paris.
Kresic, N. dan Stevanovic, Z., 2010. ”Groundwater Hydrology of Springs.Engineering,theory,  management,  and  sustainability” .  Elsevier  Inc.,USA. (3):91-104.
Seyhan,   E.   1990. Dasar-dasar   Hidrologi   (terjemahan   Fundamental   of   Hydrology oleh Sentot Subagya) . Gadjah Mada University Press: Yogyakarta Suyono. 2004. Presipitasi, Evaporasi dan Hidrologi Dasar . Universitas Gadjah Mada dengan Yayasan Pendidikan Cendana. Yogyakarta