BANYAK pihak yang memerlukan air tanah: untuk keperluan pertanian, industri, maupun rumah tangga. Salah satu aspek penting yang menentukan kualitas air tanah adalah umur air tanah. Dewasa ini, cara penentuan umur air tanah yang dikenal adalah metode penanggalan radiokarbon (radiocarbon dating methods). Bagaimana cara menentukan umur air tanah?
Masyarakat pada umumnya tidak mengetahui bahwa air tanah yang berumur tua banyak mengandung unsur-unsur tertentu. Karena itu, air tanah perlu diperiksa sebelum digunakan. Persyaratan air tanah untuk keperluan air minum berbeda dengan persyaratan air tanah untuk keperluan irigasi maupun industri.
Pengetahuan yang terpadu dapat diterapkan untuk mengetahui kualitas air tanah. Misalnya, pengetahuan tentang umur air tanah dapat digunakan untuk mengetahui sumber dan arah gerakan air tanah. Selain itu, dengan mengetahui umur air tanah, kemungkinan terjadinya interaksi antara air tanah dan air permukaan bisa pula diketahui.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Berbagai pengetahuan tentang aspek-aspek air tanah tersebut merupakan masukan yang penting perencanaan tata kota, tata lingkungan serta kebi-jaksanaan lainnya yang berkaitan erat dengan pengelolaan sumber daya air.
ISOTOP KARBON-14
Dalam penghitungan umur air tanah, isotop yang paling sering dipakai adalah karbon-14 (C-14). Yang dimaksud dengan isotop karbon sebenarnya adalah karbon, alias arang biasa, tetapi berbeda berat atomnya. C-14 terbentuk secara terus menerus dari reaksi yang terjadi antara sinar kosmis sekunder dan gas nitrogen yang terdapat di atmosfer bumi. Sinar kosmis sekunder tersebut berasal dari sinar kosmis pri-mer yang berbenturan dengan atom-atom udara. Reaksi nuklir itu terjadi di daerah perbatasan stratosfer dan troposfer. Di udara, atom-atom karbon ini membentuk molekul-molekul dioksida, hanya saja karbonnya tetap berupa isotop. Bersama karbondioksida atmosfer yang telah ada, molekul-molekul itu masuk ke tanah.
Cara masuk isotop C-14 ke dalam bahan organik, misalnya tumbuhan dan hewan, berbeda dengan cara masuk isotop C-14 ke dalam tanah. Isotop C-14 masuk ke dalam makhluk hidup melalui proses asimilasi dan proses pengikatan karbon. Contoh bahan organik yang mengandung isotop C-14 antara lain fosil cangkang (berupa) karbonat dari hewan laut dan moluska darat.
Pada bahan organik, karbon merupakan salah satu senyawa pembentuk bahan organik tersebut. Tidak demiki-an halnya dengan karbon yang terkandung di dalam air tanah. Karbon bukan merupakan unsur pembentuk molekul air (H2O). Di dalam air, karbon merupakan zat yang terlarut. Bagaimana unsur ini bisa masuk ke dalam air?
Karbon masuk ke dalarn siklus air melalui dua proses. Pertama, melalui proses fisika dan kimia biasa, dan kedua, melalui proses biokimia lewat reaksi di dalam tumbuhan dan hewan laut (cangkang dan bunga karang). Isotop karbon ini juga bereaksi dengan sedimen kalsium karbonat di dalam tanah membentuk bikarbonat. Untuk menentukan umur air tanah, isotop karbon di dalam bikarbonat air tanah itulah yang diukur.
Sejalan dengan perjalanan waktu, isotop C-14 baik yang terkandung dalam bahan organik maupun yang terkandung di dalam air tanah, mengalami peluruhan (disintegrasi). Dengan mengukur aktivitas C-14 yang tertinggal pada suatu senyawa atau bahan, senyawa atau bahan tersebut dapat ditentukan umumya. Metoda penanggalan C-14 sesuai untuk pengukuran umur yang berkisar antara 500 sampai 40.000 tahun. Oleh karena itu, cara ini dapat juga digunakan untuk menentukan umur benda purbakala, fosil, lapisan tanah, umur batuan, dan berbagai benda lainnya.
UMUR AIR TANAH
Selain dengan pengukuran isotop karbon, hingga kini telah dikenal beberapa cara untuk mengukur umur air tanah. Contohnya pengukuran silikon-32, argon-39, klor-36, tritium-1 (isotop hidrogen). Namun, pengukuran isotop C-14 tetap merupakan metoda yang dianggap paling sesuai sehingga digunakan secara rutin dalam geo-hidrologi.
Cara inilah yang paling sering digunakan untuk meneliti masalah air tanah di banyak negara termasuk, Indonesia.
Amin Nugroho, dari Payne, PR. lsotop Hydrology Techniques-Practical Tools to Solve Water Problems. IAEA, Pull. VoL24, No.3 (1982).
Sumber: Majalah AKUTAHU/ APRIL 1993
