Rekayasa Hijau: Jurnal Teknologi Ramah Lingkungan ISSN .
: 2579-4264 | DOI: https://doi.
org/10.
26760/jrh.
V9i3.
Volume 9 | Nomor 3 Desember 2025 Optimalisasi Penentuan Potensi Recharge Area melalui Integrasi Thornthwaite-Mather dan Google Earth Engine (Studi Kasus Turen dan Pujon Kabupaten Malan.
Muhammad Izzuddin Al Haq1.
Baskoro Tri Julianto2 Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan.
IPB University.
Bogor.
Indonesia Program Studi Teknik Sipil.
Universitas Muhammadiyah Sukabumi.
Sukabumi.
Indonesia Email: izzuddinhaq@apps.
Received 17 Juni 2025 | Revised 26 September 2025 | Accepted 18 November 2025
ABSTRAK
Perubahan iklim dan urbanisasi menjadi penyebab utama dalam penurunan kapasitas resapan air tanah yang merupakan tantangan krusial dalam pengelolaan sumber daya air berkelanjutan.
Studi ini bertujuan untuk mengidentifikasi potensi recharge area melalui integrasi metode Thornthwaite-Mather dengan platform Google Earth Engine (GEE).
GEE, sebagai platform komputasi cloud, memungkinkan pemrosesan data iklim dan spasial berskala besar secara efisien, sehingga sangat relevan untuk wilayah dengan keterbatasan data lapangan.
Penelitian dilakukan di Kabupaten Malang, berfokus pada dua lokasi dengan perbedaan elevasi signifikan, yaitu Kecamatan Turen dan Pujon.
Data yang digunakan meliputi curah hujan dan suhu dari tahun 2015Ae2019, serta parameter tanah dari OpenLandMap.
Estimasi recharge dihitung berdasarkan neraca air bulanan dan analisis sifat fisik serta hidraulik tanah, seperti kapasitas lapang (FC) dan titik layu permanen (PWP).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata recharge tahunan di Pujon mencapai 1417 mm, sedangkan di Turen hanya 756 mm.
Komparasi antara Turen dan Pujon memperlihatkan variasi recharge tahunan yang signifikan, dipengaruhi oleh topografi dan tingkat urbanisasi di masing-masing kecamatan.
Studi ini menegaskan bahwa integrasi metode hidrologi klasik dengan platform spasial berbasis cloud dapat meningkatkan akurasi estimasi recharge dan secara substantif mendukung upaya pengelolaan air tanah berkelanjutan.
Kata kunci: recharge area, air tanah.
google earth engine.
kapasitas lapang.
thornthwaite-Mathert
ABSTRACT
Climate change and urbanization are the main causes of the decline in groundwater recharge capacity, which is a crucial challenge in sustainable water resources management.
This study aims to identify potential recharge areas through the integration of the Thornthwaite-Mather method with the Google Earth Engine (GEE) platform.
GEE, as a cloud computing platform, enables efficient processing of large-scale climatic and spatial data, making it highly relevant for areas with limited field data.
The research was conducted in Malang District, focusing on two locations with significant elevation differences, namely Turen and Pujon Districts.
Data used included rainfall and temperature from 2015-2019, and soil parameters from OpenLandMap.
Recharge estimates were calculated based on monthly water balance and analysis of soil physical and hydraulic properties, such as field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP).
The results showed that sites with high sand content and moderate organic matter had greater recharge potential.
Comparisons between Turen and Pujon showed significant variations in annual recharge, influenced by the topography and level of urbanization in each sub-district.
This study confirms that the integration of classical hydrological methods with cloud-based spatial platforms can improve the accuracy of recharge estimation and substantially support sustainable groundwater management efforts.
Keywords: Recharge Area.
Groundwater.
Google Earth Engine.
Field Capacity.
Thornthwaite-Mathert
Rekayasa Hijau Ae 12
Muhammad Izzuddin Al Haq dan Baskoro Tri Julianto
PENDAHULUAN
Penurunan signifikan muka air tanah telah menjadi fenomena global, merefleksikan tekanan yang kian meningkat terhadap sumber daya air bawah tanah yang vital bagi kehidupan dan ekosistem.
Dalam konteks keberlanjutan air tanah, perubahan iklim diidentifikasi sebagai faktor dominan yang memengaruhi kualitas dan kuantitas air melalui fluktuasi parameter iklim seperti curah hujan dan suhu.
Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer telah mengubah pola iklim global, berdampak pada ketidakseimbangan siklus hidrologi regional .
Implikasi terhadap proses hidrologis ini sangat kompleks, khususnya dalam hal pengisian kembali air tanah .
roundwater recharg.
, yang secara langsung dipengaruhi oleh curah hujan, evapotranspirasi, kelembaban tanah, dan ketebalan zona tak Perubahan ini tidak hanya bersifat jangka panjang tetapi juga berpotensi menyebabkan dampak ireversibel, terutama pada sistem akuifer yang telah tertekan secara antropogenik .
Kabupaten Malang merupakan salah satu wilayah yang rentan terhadap isu ketersediaan air.
Dengan luas sekitar 3.
473,439 km2.
Kabupaten Malang menduduki urutan kedua terluas setelah Kabupaten Banyuwangi di Provinsi Jawa Timur (Kementerian Dalam Neger.
Topografi Kabupaten Malang didominasi oleh dataran tinggi yang dikelilingi oleh beberapa gunung, seperti lereng Tengger-Semeru di timur .
600 meter dp.
dan lereng Kawi-Arjuno di barat .
300 meter dp.
Di bagian tengah, terdapat dataran rendah atau daerah lembah dengan ketinggian 250-500 meter dpl, serta daerah perbukitan kapur (Pegunungan Kenden.
di selatan pada ketinggian 0-650 meter dpl.
Kondisi geografis ini menjadikan Kabupaten Malang sebagai daerah yang sejuk, dengan ketinggian pusat pemerintahan kecamatan berkisar antara 239 hingga 1.
157 meter dpl.
Berdasarkan data dari Stasiun Klimatologi Karangploso-Malang, pada Tahun 2023, suhu udara rata-rata relatif sedang, berkisar antara 22,4oC hingga 26,9oC.
Kelembaban udara rata-rata (RH relati.
berkisar antara 64 persen hingga 87 persen.
Curah hujan tertinggi tercatat pada Bulan Februari dan Bulan Maret, sementara terendah pada Bulan Agustus dan Bulan September.
Dalam studi ini, fokus penelitian dilakukan di Kecamatan Turen dan Pujon.
Kecamatan Turen terletak di bagian selatan Kabupaten Malang, cenderung memiliki elevasi yang lebih rendah karena kedekatannya dengan Laut Selatan.
Sebaliknya.
Kecamatan Pujon berada di bagian utara, dengan elevasi yang cenderung tinggi mengingat lokasinya yang berdekatan dengan dataran tinggi Kota Batu.
Perbedaan karakteristik topografi dan iklim ini menjadi dasar penting dalam menganalisis potensi recharge area di kedua wilayah.
Berbagai metode telah dikembangkan untuk mengestimasi laju pengisian kembali air tanah, mulai dari pendekatan empiris hingga model numerik dan fisik-spasial.
Meskipun metode empiris populer karena kemudahan aplikasinya secara temporal dan spasial, sering kali metode ini mengabaikan karakteristik fisik sistem akuifer seperti tekstur tanah, penggunaan lahan, kemiringan lereng, dan ketebalan zona tak jenuh .
Hal ini membatasi akurasi, terutama dalam menghadapi kompleksitas perubahan iklim.
Pemahaman yang akurat terhadap ketersediaan air dalam suatu daerah tangkapan air sangat bergantung pada kemampuan perhitungan neraca air yang tepat.
Neraca air merupakan komponen fundamental dalam sistem hidrologi, merefleumkan keseimbangan antara input .
dan output .
vaporasi, transpirasi, dan aliran permukaa.
Salah satu pendekatan yang umum digunakan untuk menghitung neraca air adalah metode Thornthwaite dan Mather.
Metode ini telah terbukti efektif dalam memperkirakan potensi air bulanan berdasarkan parameter klimatologis yang relatif sederhana, menekankan penggunaan data yang mudah diperoleh seperti curah hujan, data penggunaan lahan .
, suhu udara, serta sifat fisik tanah untuk memodelkan keseimbangan air suatu wilayah .
Keunggulan utama metode ini adalah kemampuannya dalam mengestimasi ketersediaan atau defisit air tanah tanpa memerlukan data muka air tanah secara langsung, menjadikannya relevan dan aplikatif, terutama di wilayah dengan keterbatasan data iklim atau hidrogeologi .
Beberapa tahun terakhir, kemajuan teknologi pengindraan jauh dan komputasi awan telah membuka peluang baru dalam studi hidrologi, khususnya dalam estimasi zona resapan air tanah .
roundwater recharge are.
Google Earth Engine (GEE) menjadi platform revolusioner dengan akses gratis ke beragam data pengindraan jauh dan kemampuan komputasi spasial-temporal skala besar tanpa memerlukan perangkat keras berkapasitas tinggi .
Berbeda dengan pendekatan konvensional yang Rekayasa Hijau Ae 13 Optimalisasi Penentuan Potensi Recharge Area Melalui Integrasi Thornthwaite-Mather Dan Google Earth Engine (Studi Kasus Turen Dan Pujon.
Kabupaten Malan.
mengandalkan data lapangan dan pemrosesan lokal yang kompleks dan memakan waktu.
GEE memungkinkan integrasi parameter iklim seperti curah hujan, evapotranspirasi, dan suhu secara efisien dan cepat, bahkan di wilayah dengan keterbatasan data.
Dalam konteks ini, metode Thornthwaite dan Mather, yang berbasis pada estimasi neraca air menggunakan parameter klimatologi sederhana, dapat dioptimalkan secara signifikan melalui pemanfaatan GEE .
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengestimasi potensi zona resapan air tanah pada wilayah kajian dengan menerapkan metode Thornthwaite dan Mather yang didukung oleh pengolahan data spasial menggunakan GEE.
Selain itu, studi ini juga membandingkan estimasi recharge area antara dua lokasi berbeda dalam satu kota yang sama guna mengkaji variasi spasial pengisian ulang akuifer berdasarkan perbedaan karakteristik fisik dan penggunaan lahan.
Pendekatan ini diharapkan dapat meningkatkan akurasi dan efisiensi analisis recharge di tengah keterbatasan data in-situ serta menjadi landasan bagi perencanaan pengelolaan sumber daya air tanah yang lebih adaptif dan berkelanjutan METODOLOGI 1 Pendekatan dan Rancangan Penelitian Metode penelitian dengan pendekatan kuantitatif yang berfokus pada pemodelan spasial berbasis data Seluruh analisis dilaksanakan dengan mengintegrasikan platform Google Earth Engine (GEE) dan Google Colaboratory.
Kombinasi kedua platform ini memfasilitasi pemrosesan dan visualisasi data geospasial secara efisien dan skalabel.
Pendekatan ini bertujuan utama untuk mengidentifikasi zona resapan air tanah .
roundwater recharge are.
berdasarkan karakteristik fisik tanah, serta melakukan perbandingan potensi resapan antar lokasi dalam cakupan spasial yang sama.
2 Lokasi Kajian Lokasi kajian difokuskan pada -7.
528147 LS dan 110.
799716 BT, yang dipilih sebagai titik representatif berdasarkan kondisi hidrologi lokal.
Analisis dilakukan pada resolusi spasial 1 kmA, dengan rentang temporal data yang mencakup periode tahun 2014 hingga 2024, untuk menangkap dinamika hidrologis dalam jangka waktu menengah hingga panjang.
Peta administrasi Kabupaten Malang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1.
Peta Administrasi Kabupaten Malang Rekayasa Hijau Ae 14 Muhammad Izzuddin Al Haq dan Baskoro Tri Julianto 4 Alat dan Perangkat Analisis Beberapa platform dan pustaka perangkat lunak digunakan dalam penelitian ini, antara lain:
Google Earth Engine (GEE): untuk akuisisi dan pemrosesan data spasial berskala global.
Google Colaboratory (Cola.
: sebagai lingkungan pemrograman berbasis Python yang mendukung analisis interaktif tanpa ketergantungan pada spesifikasi perangkat keras lokal.
Python libraries: earthengine-api untuk mengakses data GEE, folium dan branca untuk visualisasi spasial interaktif, matplotlib dan numpy untuk analisis numerik dan plotting, pandas untuk manipulasi data tabular.
Secara visual dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2.
Platform Perangkat Lunak Google Collab dan Earth Engine 4 Tahapan Penelitian Proses penelitian ini dilakukan secara sistematis dengan memanfaatkan integrasi antara Google Earth Engine (GEE) dan Google Colaboratory (Cola.
dalam lingkungan pemrograman Python.
Tahap pertama dimulai dengan autentikasi akun GEE agar dapat mengakses data spasial global secara langsung dari platform Colab.
Setelah itu, titik lokasi kajian ditentukan menggunakan koordinat geografis yang dikonversi ke dalam bentuk geometri spasial, yang kemudian dijadikan sebagai pusat pengamatan.
Resolusi spasial analisis ditetapkan sebesar 1.
000 meter untuk memastikan cakupan yang representatif terhadap variasi karakteristik tanah di sekitarnya.
Tahap selanjutnya dalam penelitian ini melibatkan ekstraksi data karakteristik tanah dari dataset OpenLandMap.
Data yang diekstrak mencakup parameter kunci seperti fraksi pasir, fraksi lempung, dan kandungan karbon organik.
Data ini dikumpulkan untuk kedalaman 0 hingga 200 cm, dengan pembagian berdasarkan interval kedalaman tertentu.
Kandungan karbon organik kemudian dikonversi menjadi bahan organik total menggunakan faktor konversi standar yang relevan.
Berdasarkan parameter tersebut, dilakukan perhitungan dua variabel penting dalam retensi air tanah:
kapasitas lapang (FC) dan titik layu permanen (PWP).
Perhitungan ini memanfaatkan rumus fungsi pedotransfer (PTF) yang mengintegrasikan nilai fraksi tekstur tanah dan kandungan bahan organik pada setiap lapisan kedalaman.
Hasil perhitungan FC dan PWP kemudian divisualisasikan dalam bentuk grafik batang vertikal untuk menunjukkan distribusinya dari permukaan hingga kedalaman 200 cm.
Selanjutnya, potensi retensi air tanah dihitung sebagai selisih antara FC dan PWP pada masing-masing Nilai ini merepresentasikan volume air yang berpotensi bergerak menuju zona jenuh sebagai bagian dari proses pengisian ulang air tanah.
Rekayasa Hijau Ae 15 Optimalisasi Penentuan Potensi Recharge Area Melalui Integrasi Thornthwaite-Mather Dan Google Earth Engine (Studi Kasus Turen Dan Pujon.
Kabupaten Malan.
Jika tersedia data dari titik lokasi lain, akan dilakukan analisis komparatif untuk menilai variasi spasial kemampuan tanah dalam menyimpan dan mengalirkan air.
Pendekatan ini bertujuan untuk mengidentifikasi wilayah-wilayah dengan potensi recharge tertinggi, yang pada akhirnya dapat menjadi dasar pertimbangan dalam perencanaan konservasi dan pengelolaan sumber daya air tanah secara HASIL DAN PEMBAHASAN 1 Sifat Fisik Tanah Lokasi Kajian Lokasi kajian ini berada pada titik koordinat -7.
528147 LS dan 110.
799716 BT.
Penentuan titik koordinat ini dilakukan untuk mengetahui sifat fisik tanah pada lokasi kajian.
Lokasi kajian dapat dilihat pada Gambar 1.
Sifat fisik tanah memainkan peran krusial dalam menentukan potensi suatu wilayah sebagai daerah resapan air .
echarge are.
karena secara langsung mempengaruhi kemampuan tanah dalam mendukung pergerakan, retensi, dan ketersediaan air.
Sifat fisik tanah memegang peranan vital dalam menentukan potensi suatu wilayah sebagai daerah resapan air .
echarge are.
Hal ini disebabkan oleh pengaruh langsung sifat fisik tanah terhadap kemampuan tanah dalam mendukung pergerakan, retensi, dan ketersediaan air.
Karakteristik kunci seperti tekstur, struktur, porositas, dan kepadatan massa tanah secara langsung memengaruhi laju infiltrasi air ke dalam profil tanah dan kapasitas tanah untuk menahan air .
Sebagai contoh, tanah bertekstur kasar seperti pasir, dengan makropori yang dominan, menunjukkan laju infiltrasi yang tinggi namun kapasitas retensi airnya rendah.
Sebaliknya, tanah liat, yang didominasi mikropori, memiliki kapasitas menahan air yang tinggi namun cenderung menghambat perkolasi air.
Struktur tanah yang baik, seperti struktur granular atau remah .
, dapat meningkatkan porositas total dan distribusi pori, yang esensial untuk pergerakan air dan udara, serta mendukung pertumbuhan akar dan aktivitas mikroorganisme tanah .
Selain itu, total porositas dan distribusi ukuran pori .
eseimbangan antara makropori dan mikropor.
secara kolektif menentukan kemampuan tanah untuk menyimpan air dan memfasilitasi perkolasi menuju lapisan akuifer.
Faktor-faktor ini tidak hanya memengaruhi dinamika hidrologi tanah, tetapi juga interaksi kimia dan biologi di dalamnya, menjadikan sifat fisik tanah sebagai parameter utama dalam evaluasi komprehensif potensi recharge area .
Data spesifik yang diperoleh dari lokasi kajian disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3.
Peta Lokasi Kajian Recharge Area Rekayasa Hijau Ae 16 Muhammad Izzuddin Al Haq dan Baskoro Tri Julianto Gambar 4.
Sifat Fisik Tanah Pada Berbagai Kedalaman Tanah Pada Lokasi Kajian Data pada Gambar 4 menunjukkan variasi sifat fisik tanah pada kedalaman 0 hingga 200 cm, yang sangat memengaruhi potensi recharge air tanah.
Lapisan permukaan .
Ae10 c.
memiliki kandungan pasir tinggi .
%) dan karbon organik yang relatif rendah .
,5%), yang menciptakan struktur tanah gembur dengan porositas tinggi, memungkinkan infiltrasi air hujan secara cepat dan efisien.
Pada lapisan menengah .
Ae60 c.
, kandungan lempung meningkat .
Ae50%) dan bahan organik menurun tajam .
,5%), menyebabkan infiltrasi melambat namun daya retensi air meningkat, menjadikan lapisan ini berperan sebagai penyangga air sebelum mencapai zona jenuh.
Sementara itu, lapisan dalam .
Ae 200 c.
menunjukkan keseimbangan antara pasir dan lempung .
asing-masing 37%) dengan kandungan bahan organik rendah .
,5%), menghasilkan struktur tanah yang lebih padat dan kurang permeabel, sehingga berfungsi sebagai reservoir yang menyimpan air dalam jangka waktu lebih lama.
Profil vertikal ini secara keseluruhan menunjukkan bahwa lokasi kajian memiliki karakteristik tanah yang mendukung proses recharge air tanah: infiltrasi baik di lapisan atas, retensi optimal di lapisan tengah, dan penyimpanan jangka panjang di lapisan bawah.
Oleh karena itu, wilayah dengan struktur tanah seperti ini memiliki potensi tinggi sebagai area resapan air tanah alami dan sangat penting untuk dikonservasi dalam pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan.
2 Estimasi Sifat Hidraulik Tanah Sifat hidraulik tanah diketahui dengan 2 parameter tanah yakni kapasitas lapang .
ield capacity Ae FC) dan titik layu permanen .
ermanent wilting point Ae PWP).
Titik layu permanen (PWP) dan kapasitas lapang (FC) merupakan parameter kunci dalam menentukan zona ketersediaan air tanah yang berpengaruh langsung terhadap potensi recharge area.
PWP menandai batas bawah ketersediaan air bagi tanaman, di mana tanaman tidak lagi mampu menyerap air sehingga terjadi kelayuan permanen.
Ketika kelembaban tanah mencapai titik ini, seperti yang ditunjukkan oleh studi .
, proses evaporasi sangat menurun, yang kemudian meningkatkan fluks panas sensibel dan memicu perubahan sirkulasi atmosfer lokal serta memengaruhi distribusi spasial curah hujan, faktor penting dalam recharge air tanah.
Sementara itu.
FC biasanya dianggap sebagai batas atas ketersediaan air, yakni ketika air tanah tersisa setelah drainase gravitasi berhenti.
Namun, penelitian .
menunjukkan bahwa tanaman masih dapat mengambil air dari kondisi tanah yang lebih basah dari FC, sehingga FC bukanlah batas mutlak.
Hal ini penting dalam konteks recharge area, karena air yang tidak segera diserap oleh tanaman atau menguap berpotensi meresap lebih dalam menuju akuifer.
Parameter tanah seperti tekstur .
raksi pasir dan lempun.
, kandungan bahan organik, serta sifat hidraulik tanah .
isalnya konduktivitas jenuh dan kurva retensi ai.
sangat memengaruhi nilai FC dan PWP, dan pada akhirnya menentukan seberapa besar air dapat tersimpan atau masuk ke zona jenuh .
Oleh karena itu, dalam menentukan dan mengelola recharge Rekayasa Hijau Ae 17 Optimalisasi Penentuan Potensi Recharge Area Melalui Integrasi Thornthwaite-Mather Dan Google Earth Engine (Studi Kasus Turen Dan Pujon.
Kabupaten Malan.
area, penting untuk mempertimbangkan dinamika PWP dan FC secara spasial dan temporal agar estimasi infiltrasi dan resapan air tanah lebih akurat dan sesuai dengan kondisi biofisik setempat.
Estimasi sifat hidraulik tanah pada lokasi kajian didapatkan pada Gambar 5.
Gambar 5.
Sifat Hidraulik Tanah Pada Lokasi Kajian Gambar 5 menyajikan karakteristik hidraulik tanah pada berbagai kedalaman, khususnya terkait kandungan air pada titik layu permanen (PWP) dan kapasitas lapang (FC).
Secara umum, terlihat adanya peningkatan kandungan air seiring bertambahnya kedalaman.
Nilai kapasitas lapang secara konsisten lebih tinggi daripada titik layu, mengindikasikan volume air yang tersedia bagi tanaman.
Pada kedalaman 0Ae10 cm, nilai kapasitas lapang tercatat 34,6% dengan titik layu 25,1%, menghasilkan kisaran air tersedia sebesar 19,5%.
Menariknya, pada kedalaman 30Ae200 cm, terjadi peningkatan kisaran air tersedia, di mana kapasitas lapang berkisar antara 27,5% hingga 28,1% dan titik layu antara 37,3% hingga 38%, menghasilkan kisaran air tersedia sekitar 9,89,9%.
Peningkatan kapasitas lapang pada kedalaman yang lebih dalam ini diduga kuat disebabkan oleh peningkatan fraksi lempung dan struktur tanah yang lebih padat, yang berkontribusi pada kemampuan tanah menyimpan air lebih besar.
Meskipun demikian, tingginya nilai titik layu juga menunjukkan bahwa sebagian besar air tertahan kuat oleh matriks tanah dan tidak dapat diakses oleh tanaman.
Dalam konteks potensi recharge area, profil tanah ini mengindikasikan bahwa air yang tidak dimanfaatkan oleh tanaman di lapisan atas masih berpotensi bergerak menuju lapisan bawah yang memiliki kapasitas retensi tinggi.
Kondisi ini sangat mendukung akumulasi dan resapan air tanah yang lebih dalam.
Oleh karena itu, profil tanah yang demikian mencerminkan karakter tanah yang kondusif untuk pengisian ulang akuifer secara perlahan, terutama jika didukung oleh curah hujan yang memadai dan kondisi permukaan tanah yang tidak tertutup oleh lapisan impermeabel.
3 Potensi Recharge Area Recharge area atau daerah resapan air merupakan wilayah yang berperan penting dalam mengisi kembali air tanah melalui infiltrasi dari berbagai sumber air.
Dalam konteks kawasan perkotaan, proses recharge menjadi lebih kompleks akibat adanya berbagai sumber buatan seperti kebocoran jaringan pipa air bersih, sistem pembuangan limbah, dan limpasan air hujan dari permukaan kedap air.
Parameter yang memengaruhi recharge area mencakup sumber air .
eperti curah hujan, air irigasi, dan limpasan Rekayasa Hijau Ae 18 Muhammad Izzuddin Al Haq dan Baskoro Tri Julianto permukaa.
, karakteristik fisik lahan .
ermasuk persentase lahan tertutup/paved are.
, penggunaan lahan, densitas populasi, serta tingkat kebocoran jaringan distribusi air dan saluran pembuangan .
Recharge juga sangat dipengaruhi oleh variabilitas spasial dan temporal, yang perlu dikaji melalui pendekatan pemodelan numerik aliran air tanah dan transportasi zat terlarut.
Dalam studi kasus di Barcelona, recharge dihitung menggunakan persamaan analitis yang mempertimbangkan proporsi air dari berbagai sumber, dan validasinya dilakukan melalui kalibrasi model terhadap data tinggi muka air tanah dan konsentrasi klorida .
Dengan pemahaman yang menyeluruh tentang parameter-parameter ini, evaluasi potensi recharge area dapat dilakukan secara akurat untuk mendukung pengelolaan air tanah yang berkelanjutan di wilayah perkotaan.
Estimasi recharge area dilakukan dengan menghitung potensi presipitasi dan evapotranspirasi potensial yang terjadi pada lokasi kajian dengan mengkaji data iklim selama 4 tahun.
Hasil estimasi pada lokasi kajian dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6.
Estimasi Recharge Area Pada Lokasi Kajian Gambar 6 menampilkan dinamika bulanan curah hujan, evapotranspirasi potensial, dan recharge air tanah dalam periode tahunan.
Pola yang terbentuk menunjukkan bahwa recharge air tanah secara konsisten hanya terjadi saat curah hujan melebihi evapotranspirasi potensial, yakni ketika terdapat surplus air dalam neraca hidrologi bulanan.
Selama bulan-bulan basah, terutama pada puncak musim hujan, recharge meningkat tajam seiring lonjakan curah hujan yang signifikan dan evapotranspirasi yang relatif rendah .
Sebaliknya, pada musim kemarau atau bulan kering, recharge hampir nol karena sebagian besar air yang masuk segera hilang melalui evapotranspirasi, tanpa menyisakan cukup air untuk Hal ini menegaskan bahwa recharge sangat tergantung pada selisih positif antara curah hujan dan evapotranspirasi, serta pada kapasitas tanah untuk menyimpan dan meloloskan air.
Beberapa puncak recharge yang ekstrem juga terlihat bertepatan dengan peristiwa hujan intens, yang menandakan pentingnya hujan ekstrem sebagai kontributor utama pengisian ulang air tanah.
Secara keseluruhan, grafik ini menggambarkan bahwa keberhasilan proses recharge dipengaruhi oleh faktor iklim .
usim, intensitas dan distribusi huja.
dan bahwa periode recharge efektif sangat terbatas pada waktu-waktu tertentu dalam setahun.
Oleh karena itu, pemahaman terhadap hubungan tri-variate ini sangat penting dalam perencanaan konservasi air tanah dan pengelolaan recharge area yang berkelanjutan.
4 Komparasi Recharge Area pada Dua Lokasi Penentuan recharge area yang dilakukan pada lokasi kajian dilakukan komparasi dengan titik lain yang masih berada pada dalam satu kota.
Hal ini dilakukan untuk mengetahui parameter yang paling mempengaruhi dalam penentuan recharge area.
Komparasi ini dilakukan dengan memasukkan data koordinat yang berbeda dan melakukan perhitungan seperti sebelumnya.
Komparasi yang telah dilakukan dapat dilihat pada Gambar 7.
Rekayasa Hijau Ae 19 Optimalisasi Penentuan Potensi Recharge Area Melalui Integrasi Thornthwaite-Mather Dan Google Earth Engine (Studi Kasus Turen Dan Pujon.
Kabupaten Malan.
Gambar 7.
Komparasi Recharge Area Pada Lokasi Kajian Grafik yang diperlihatkan pada Gambar 7 menunjukkan perbandingan tahunan recharge air tanah antara dua wilayah di Kabupaten Malang, yaitu Turen .
itampilkan dengan warna bir.
dan Pujon .
selama periode 2015Ae2019.
Secara konsisten.
Pujon menunjukkan nilai recharge yang lebih tinggi dibandingkan Turen di hampir seluruh tahun pengamatan, dengan rata-rata tahunan sebesar 1417 mm/tahun, sedangkan Pujon hanya mencapai 756 mm/tahun.
Puncak recharge terjadi pada tahun 2017, di mana Turen mencatat 209 mm dan Pujon 1653 mm, mengindikasikan adanya peristiwa hujan ekstrem atau kondisi hidroklimat yang sangat basah.
Perbedaan antara kedua lokasi kemungkinan besar dipengaruhi oleh kombinasi faktor-faktor seperti topografi (Pujon berada di dataran tingg.
, permeabilitas tanah, tingkat urbanisasi, dan tutupan vegetasi, yang semuanya memengaruhi kemampuan tanah untuk menginfiltrasi air hujan ke dalam lapisan bawah.
Pola fluktuasi recharge ini juga memperlihatkan sensitivitas tinggi terhadap variabilitas iklim tahunan .
Secara keseluruhan, data ini menunjukkan bahwa Turen memiliki potensi lebih besar sebagai kawasan konservasi recharge air tanah, dan menegaskan pentingnya pendekatan spasial dan berbasis data jangka panjang dalam pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis recharge air tanah antara dua wilayah di Kabupaten Malang, yaitu Turen dan Pujon selama periode 2015Ae2019, dapat disimpulkan bahwa Pujon memiliki potensi recharge yang lebih tinggi secara konsisten dibandingkan Turen.
Rata-rata recharge tahunan di Pujon mencapai 1417 mm, sedangkan di Turen hanya 756 mm.
Puncak recharge tertinggi terjadi pada tahun 2017, yang dipicu oleh curah hujan ekstrem, sebaliknya Turen di tahun yang sama memiliki nilai terendah.
Faktor-faktor yang memengaruhi perbedaan ini mencakup topografi (Pujon berada di dataran tingg.
, tingkat urbanisasi yang lebih rendah, serta struktur tanah yang lebih mendukung infiltrasi.
Komparasi ini menunjukkan bahwa karakteristik fisik lahan dan kondisi lingkungan lokal sangat berpengaruh terhadap potensi recharge, sehingga pendekatan spasial dan berbasis data jangka panjang diperlukan dalam pengelolaan air tanah secara berkelanjutan.
DAFTAR PUSTAKA