Melacak Sumber Air di Danau Batur

Tags: ITB4People, Community Services, Research ITB, SDGs13

Danau Baturdi Kintamani, Kabupaten Bangli, Provinsi Bali, merupakan sebuah danau kaldera gunung api yang la­hir akibat letusan kedua Gunung Batur Purba. Luas danau itu lebih kurang 22 km2 dengan kedalaman mencapai 65 m. Danau Batur merupakan bagian dari kawasan Batur UNESCO Global Geopark sehingga keberadaan dan kelestarian­nya sangat penting untuk dijaga.

Laporan dari Balai Wilayah Sungai (BWS) Bali Penida pada 1967 hingga 2018 terkait fluktuasi muka air maksimum Danau Batur menunjukkan adanya tren kenaikan. Kenaikan muka air ditandai dengan perluasan daerah genangan air danau yang menenggelamkan beberapa kawasan pertanian dan fasilitas lainnya. Fenomena tersebut berkebalikan dengan kondisi danau di seluruh dunia yangumumnya mengalami penyusutan volume air, seperti Danau Limboto (Gorontalo) dan Danau Urmia (Iran).

Danau Batur merupakan danau sistem tenutup dan tidak memiliki saluran air, baik permukaan yang masuk (inlet) maupun saluran air yang keluar (outlet). Dengan curah hujan dan evaporasi rata-rata yang relatif sama setiap tahunnya, fenomena kenaikan muka air kemungkinan tidak disebabkan kedua proses atmosferis tersebut. Kajian geosains mencoba menjawab fenomena kenaikan muka air Danau Batur sebagai hasil proses geologi bawah permukaan (endogen).

Institut Teknologi Bandung (ITB) melalui kerja sama antara Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM-ITB), Badan Pengelola Pariwisata Batur UNESCO Global Geopark, dan Desa Adat Batur melakukan kolaborasi riset pada 2020 lalu. Penelitian dilakukan untuk mengetahui kondisi hidrogeokimia dan isotop air Danau Batur sehingga mampu menjawab asal atau sumber air dan fenomena tren kenaikan muka air di danau tersebut.

Survei lapangan dilakukan di dua waktu yang berbeda untuk mewakili kondisi musim hujan dan kemarau. Kegiatan tersebut dibantu tim mahasiswa program studi Magister Teknik Air Tanah ITB. Kegiatan yang dilakukan meliputi pengukuran parameter fisika dan kimia, pengukuran radioisotop radon, serta pengambilan sampel air dan sedimen untuk pengujian geokimia dan isotop. Pengujian sampel dilakukan di Laboratorium Hidrogeologi dan Hidrogeokimia ITB.

Hasil pengukuran 

Hasil pengukuran lapangan dan pengujian laboratorium menunjukkan karakteristik hidrogeokimia dan isotop yang unik jika dibandingkan dengan air danau lain, khususnya Danau Beratan, Tamblingan, dan Danau Buyan yang juga berada di Pulau Bali. Air Danau Batur memiliki nilai pH 9 (basa) dengan total padarnn terlarut (TDS) sebesar 1.100 mg/L. Nilai TDS itu jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan danau-danau lain di Pulau Bali yang hanya berkisar antara 20 hingga 200 mgfL dan pH mendekati +/- 7 (netral).

Nilai TDS yang netral dari danau­danau lain identik dengan karakteristik air hujan (air meteorik). IDS beberapa mata air panas yang berada di bagian tepi Danau Batur memperlihatkan nilai yang hampir sama dengan air Danau Batur, yaitu sebesar 1.000-1.400 mgfL. Hasil analisis ion dengan nilai klorida dan sulfat yang tinggi menunjukkan kontribusi fluida nonmeteorik yang sangat dominan pada air Danau Batur. Analisis isotop stabil air Danau Batur menunjukkan rasio yang lebih berat jika dibandingkan dengan danau-danau lainnya. Rasio isotop stabil oksigen dan hidrogen air Danau Beratan, Tamblingan, dan Buyan berkisar antara -5% untuk oksigen -18 (180) dan -28% untuk deuterium (2H), sedangkan air Danau Batur memiliki rasio sebesar -2,5% untuk oksigen-18 dan -16,3% untuk deuterium.

Perbandingan rasio isotop 180 and 2H terhadap garis air meteorik lokal Bali (Kayane, 1992; dalam Nakagami dkk, 2016) memperlihatkan perbedaan yang signifikan amara air Danau Batur dan air hujan serta danau lainnya. lsotop air Danau Bratan-Buyan-Tamblingan tidak jauh berbeda dengan isotop air hujan di Danau Bratan mengindikasikan sumber air yang didominasi air meteorik. Air Danau Batur memiliki rasio isotop 180 yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan air meteorik lokal pada elevasi yang sama. Hasil analisis hidrogeokimia dan isotop stabil air mengindikasikan sumber yang sama antara air Danau Batur dan mata air panas di sekitar danau, yaitu fluida volkano-magmatic.

Berdasarkan penjabaran di atas, diketahui bahwa kontribusi fluida volkano-­magmatic pada air Danau Batur sangat dominan jika dibandingkan dengan air meteorik. Hasil pengukuran radioisotop radon (222Rn) pada gas tanah di batas kaldera (caldera rim) menunjukkan nilai aktivitas yang relatif tinggi daripada gas radon di luar area tersebut. Aktivitas radioisotop radon di caldera rim Danau Batur menunjukkan pola peningkatan konsentrasi selama siklus pengukuran. Hal itu mengindikasikan bahwa terdapat aliran fluida nonatmosferis dari bawah permukaan. Fluida yang didominasi air itu naik ke permukaan melalui zona permeabel atau rekahan pada batuan. Radon sebagai gas inert yang berasal dari peluruhan zat radioaktif batuan (geogenik) menunjukkan adanya struktur permeabel yang menjadi jalurnaiknya fluida volcano-­magmatic dari bawah permukaan yang akhimya mengisi Danau Batur.

Fluktuasi dan kenaikan muka air Danau Batur tidak memperlihatkan korelasi yang kuat dengan curah hujan dan evapotranspirasi. Sebaliknya, aktivitas tektovulkanis kompleks Gunung Batur menunjukkan hubungan dengan peningkatan muka air Danau Batur. Sebagai contoh, pada rentang 2013-2014, terjadi aktivitas gempa vulkanis dalam dengan frekuensi rendah (low frequency). Berdasarkan rekaman historis muka air danau pada periode tersebut hingga pertengahan 2015, terjadi kenaikan muka air Danau Batur setinggi 2 meter. Penelitian geofisika yang dilakukan peneliti sebelumnya (Zulfakriza dkk, 2020) juga memperlihatkan adanya potensi aktivitas overpressure hidrotermal di bawah permukaan kompleks Gunung Agung-Gunung Batur. Hal itu memperkuat dugaan adanya input air volkano-magmatic yang menjadi pengisi Danau Batur. (M-4)