Evapotranspirasi : Pengertian, Faktor yang Berperan dan Cara pengukurannya

Pengertian

Evapotranspirasi (ET) adalah jumlah air yang dikembalikan lagi ke atmosfer dari permukaan tanah, badan air, dan vegetasi oleh adanya pengaruh factor-faktor iklim dan fisiologis vegetasi. ET juga merupakan gabungan antara proses evaporasi, intersepsi dan transpirasi. 

Panci Evaporasi

Evaporasi adalah proses penguapan, yaitu perubahan dari zat cair menjadi uap air atau gas dari semua bentuk permukaan kecuali vegetasi. 

Transpirasi adalah perjalanan air dalam jaringan vegetasi (proses fisiologis) dari akar tanaman ke permukaan daun dan akhirnya menguap ke atmosfer.

Intersepsi adalah penguapan air dari permukaan vegetasi Ketika berlangsung hujan.

Komponen Evapotranspirasi

ET adalah jumlah dari beberapa komponen, antara lain:

ET = T + It +Es + Eo

T = Transpirasi

It = Intersepsi total

Es = evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan tanah lainnya,

Eo = evaporasi permukaan badan air seperti sungai, danau dan waduk.

Untuk tegakan hutan, Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET = T + It. Bila unsur vegetasi dihilangkan, 

ET = Es

Evaporasi tanah (Es) adalah penguapan air langsung dari tanah mineral.

Faktor penentu evapotranspirasi

Untuk mengetahui factor-faktor yang dianggap berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi, maka evapotranspirasi dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi actual (AET).

PET lebih dipengaruhi oleh factor-faktor meteorology, sementara AET lebih dipengaruhi oleh factor fisiologis tanaman dan tanah. 

Factor dominan yang mempengaruhi PET adalah radiasi matahari dan suhu, kelembapan udara dan angin.

Pengaruh radiasi matahari terhadap PET adalah melalui proses fotosintesis. Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari, namun perlu diketahui bahwa suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu permukaan daun dan bukan suhu udara di sekitar daun. Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laju evapotranspirasi yang terjadi. 

Kelembapan tanah mempunyai peranan untuk mempengaruhi evapotranspirasi. Evapotranspirasi (potensial) berlangsung ketika kondisi kelembapan tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity. Karena ketersediaan air dalam tanah tersebut ditentukan oleh tipe tanah, dengan demikian, secara tidak langsung, peristiwa PET juga dipengaruhi oleh factor tanah.

Pengukuran/perhitungan Evapotranspirasi

1. Panci Evaporasi

Teknik pengukuran ET paling sederhana adalah dengan menggunakan Panci untuk mendapatkan angka indeks potensial evapotranspirasi. Cara perhitungan ini memerlukan suatu angka koefisien yang harus dievaluasi tingkat ketepatannya. Rumus matematis;

PET = CeEp

Ce = angka koefisien pannci

Ep = evaporasi panci (mm/hari)

2. Alat ukur Lysimeter

Teknik Lysimeter lebih cocok untuk diterapkan pada tanaman pertanian di tempat-tempat percobaan dan laboratorium. Pada teknik ini profil tanah, perkembangan akar tanaman dan kondisi kelembapan tanah harus diusahakan sama antara keadaan di dalam dan di luar alat Lysimeter. 

Apabila kelembapan tanah terus dijaga dalam keadaan basah, maka evapotranspirasi yang diperoleh adalah dalam laju potensial (PET). Akan tetapi apabila dikehendaki evapotranspirasi actual (AET), maka keadaan kelembapan tanah di dalam alat haus dibiarkan berfluktuasi seperti yang terjadi pada tanah di sekelilingnya. 

Ada 2 tipe Lysimeter yang sering digunakan, yaitu tipe drainase (drainage type) dan tipe timbang (spring-balance weighing type).

Neraca air dalam tipe drainase diasumsikan sebagai berikut:

Evapotranspirasi = Presipitasi + Irigasi – Drainase

Air masukan dan air drainase diukur besarnya. Lama waktu pengukuran tergantung pada tingkat atau frekuensi kebasahan, ukuran alat, dan laju gerakan air dalam tanah. Hasil yang diperoleh dengan teknik ini adalah PET karena kelembapan tanah di dalam alat diatur/disesuaikan. Lysimeter tipe drainase berukuran kecil sering disebut evapotranspirometer. Sedangkan tipe alat yang lain adalah tipe timbang dengan asumsi neraca air sebagai berikut:

Evapotranspirasi = Presipitasi + Irigasi – Drainase ± Perubahan Kapasitas Simpan

Perubahan kapasitas simpan (change in storage) diukur dari alat penimbang. Alat tipe timbang harganya lebih mahal dan dapat dimanfaatkan untuk mengukur PET dan AET. 

3. Metode Thornthwaite

Metode Thornthwaite memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energy panas untuk berlangsungnya proses ET dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET

4. Metode Blaney-Criddle

Metode ini dikembangkan dengan menggunakan asumsi  sama dengan asumsi yang digunakan pada metode Thornthwaite. Dalam hal ini, parameter yang digunakan sebagai masukan utama adalah besarnya suhu dan panjang hari (lama waktu penyinaran matahari).

5. Metode Penman

Metode Penman pada mulanya dikembangkan untuk menentukan besarnya evaporasi dari permukaan air terbuka. Dalam perkembangannya, metode tersebut juga digunakan untuk menentukan besarnya evapotranspirasi potensial (PET) dari suatu tegakan vegetasi dengan memanfaatkan data iklim mikro yang diperoleh dari atas permukaan vegetasi yang menjadi kajian. Dengan metode Penman, perhitungan besarnya evaporasi dari permukaan vegetasi jenuh air dapat ditentukan tanpa harus mengukur suhu pada permukaan bidang penguapan.

6. Analisis Neraca Kelembapan Tanah (soil moisture budget analysis)

Teknik yang menggunakan analisis computer, teknik yang banyak digunakan adalah bentuk perbandingan ET actual (AET) dan ET potensial (PET) atau lebih dikenal dengan istilah ETR (Evapotranspiration Ratio). Teknik ini telah dikembangkan di daerah pertanian dan kehutanan untuk berbagai vegetasi dan perhitungannya didasarkan pada kelembapan tanah setempat.

Bentuk umum ETR yang lazim digunakan adalah

AET/PET = f (AW/AWC)

AET = evapotranspirasi actual (panjang/waktu)

PET = evapotranspirasi potensial (panjang/waktu)

AW  = jumlah air dalam tanah yang dapat diserap oleh akar tanaman (SM – PWP)

AWC = kapasitas air tersedia (FC – PWP)

PWP = tingkat kelembapan tanah ketika tanaman tidak mampu lagi menyerap air tanah (wilting point)

FC = jumlah air yang masih dapat ditahan oleh tanah dari gaya tarik bumi (field capacity).

ETR mempunyai tiga komponen utama, yaitu:

a. Indeks PET untuk kondisi tanah dan vegetasi setempat

b. Kelembapan tanah, berkaitan dengan posisi ketinggian permukaan air tanah (water table)

c. AET yang merupakan fraksi PET untuk tingkat kelembapan tanah tertentu.