Apakah Penggunaan Lahan Berhubungan dengan Pencemaran Escherichia coli di Mata Air Karst?

Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (Sustainable Development Goals) sebagai kesepakatan pembangunan global guna mengakhiri kemiskinan, mengurangi kesenjangan dan melindungi lingkungan. Tujuan SDGs ke 7 yaitu memastikan ketersediaan dan manajemen air bersih yang berkelanjutan dan sanitasi bagi semua. Target pada tahun 2030, memperbaiki kualitas air dengan mengurangi polusi, menghapuskan pembuangan limbah dan meminimalisir pembuangan bahan kimia dan materi berbahaya, mengurangi separuh dari proporsi air limbah yang tidak diolah dan secara substansial meningkatkan daur ulang dan penggunaan ulang yang aman secara global.

Pengambilan atau pemanfaatan mata air karst untuk memenuhi berbagai kebutuhan dari tahun ke tahun selalu meningkat, sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk dan meningkatnya kebutuhan masyarakat. Kebutuhan air yang selalu meningkat menyebabkan manusia lupa bahwa daya dukung dan daya tampung lingkungan ada batasnya dalam memenuhi kebutuhan air, baik kebutuhan domestik maupun untuk kebutuhan lain seperti industri, pertanian dan perkotaan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kuantitas dan kualitas sumber-sumber mata air karst pada masa yang akan datang, antara lain kondisi tutupan lahan pada daerah tangkapan air hujan (chactment area), aktivitas pemanfaatan lahan di daerah tangkapan air hujan, kondisi geomorfologi dan geologi, serta pola konsumsi atau pemanfaatan sumber mata air untuk memenuhi kebutuhan penduduk yang sangat bergantung kepada perkembangan wilayah dan pertumbuhan penduduk.

Pemanfaatan sumber mata air karst untuk memenuhi kebutuhan air bersih yang tidak didasari oleh pemahaman akan karakteristik sumber mataair, proses pembentukannya, dan dinamika hidrologi yang akan terjadi, justru akan menyebabkan penurunan atau degradasi sumberdaya air tersebut yang tentunya dapat menimbulkan masalah ketersediaan dan kualitas air sumber mata air karst untuk mencukupi kebutuhan air bersih bagi penduduk pada masa yang akan datang.

Penurunan kualitas mata air karst berhubungan erat dengan tingkat kepadatan penduduk, sebab semakin banyak jumlah penduduk maka limbah yang dibuang ke lingkungan akan semakin besar. Penurunan kualitas mata air dapat juga disebabkan oleh sanitasi yang kurang baik seperti adanya rembesan air limbah dari rumah tangga, termasuk rembesan dari septik tank. Pencemaran ini ditandai adanya bakteri Escherecia coli pada mataair karst.

Kurangnya pemahaman masyarakat akan bahaya bakteri Escherecia coli menyebabkan kurangnya kesadaran dan kemauan untuk melakukan pencegahan terhadap kontaminasi bakteri tersebut. Penurunan kualitas mata air karst akan mengakibatkan timbulnya masalah kesehatan manusia khususnya yang disebabkan oleh Escherecia coli seperti diare, infeksi saluran kemih, penyakit pernapasan, pneumonia, dan penyakit lainnya. Keberadaan Escherecia coli sebagai indikator kualitas air menjadi salah satu alasan pentingnya menjaga mata air karst dari pencemaran, sehingga penelitian di bidang ini sangat penting. Artikel ini mengulas pengetahuan terkini untuk menjawab pertanyaan “apakah penggunaan lahan berhubungan dengan pencemaran Escherichia coli di mata air karst?.

Konsentrasi E. coli dan Penggunaan Lahan

Akuifer karst memiliki hidrologi yang khas dan memasok 25% populasi dunia dengan air minum, menjadikannya pengaturan geologis yang penting untuk memahami dan mengelola pencemaran mikroba di air minum. Curah hujan menyebabkan peningkatan konsentrasi dan pemuatan mikroorganisme tinja, misalnya, di daerah tangkapan air hujan dan sistem air tanah, meningkatkan risiko paparan manusia terhadap air yang terkontaminasi tinja. Konsentrasi E. coli ditemukan meningkat 1-3 kali lipat setelah kejadian hujan. Konsentrasi maksimum E. coli dan kecepatan resesi E. coli dipengaruhi oleh curah hujan (jumlah, intensitas), waktu kegiatan pertanian, dan posisi dalam sistem hidrologi. Konsentrasi E. coli meningkat dengan meningkatnya debit di semua penggunaan lahan di kawasan karst. Berdasarkan hasil penelitian ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana karakteristik curah hujan dikombinasikan dengan penggunaan lahan dan hidrologi daerah tangkapan air hujan untuk mengontrol E. coli.

Variasi dalam Konsentrasi E. Coli berdasarkan lokasi dan luasan daerah resapan air hujan  di mata air karst menunjukkan konsentrasi E. Coli lebih tinggi pada lahan pertanian atau kebun campur dan sampel dari lahan berhutan jauh lebih rendah dari lahan kebun campur. Beberapa parameter kualitas air menunjukkan pengelompokan dalam grup yang ditentukan oleh klasifikasi kategoris lokasi menurut penggunaan lahan di daerah tangkapan air hujan dalam sistem karst. Konsentrasi E. coli meningkat secara berurutan berdasarkan lokasi lahan berhutan < lahan kebun campur < lahan perkotaan. Parameter lingkungan lainnya seperti Suhu dan Kekeruhan menunjukan pola yang sama yaitu lebih rendah di lokasi berhutan daripada di lokasi pertanian atau perkotaan.

Pengaturan pengunaan lahan terhadap konsentrasi E. Coli menunjukkan pengendalian yang paling relevan dalam pengelolaan mata air karst. Metode pemodelan penggunaan lahan dari masing-masing karakteristik daerah tangkapan air hujan menjadi yang paling signifikan dalam mengontrol konsentrasi E. coli. Konsentrasi E. Coli yang tinggi pada daerah resapan air hujan dipengaruhi oleh curah hujan dan aktivitas pertanian, peternakan dan pemukiman sehingga pengendalian temporal yaitu saat musim hujan, dan kegiatan pertanian, peternakan  dan pemukiman dapat menjadi pengendalian yang lebih penting dari pada pengendalian di mata air karst. Kontaminasi feses pada mata air karst adalah hal yang umum di seluruh dunia dan konsentrasi E. Coli yang diamati dalam penelitian ini sebanding dengan konsentrasi yang diamati di kawasan karst dengan input manusia atau ternak.

Faktor Penyebab Konsentrasi E. coli Meningkat di Mata Air Karst

Faktor penyebab konsentrasi Escherichia coli tidak memenuhi baku mutu air karena kotoran hewan liar, pemupukan dengan pupuk organik yang terkontaminasi kotoran, pembangunan septic tank di pemukiman yang tidak kedap air, dan kotoran ternak yang digembalakan. Pemakaian pupuk yang berlimpah di daerah resapan air hujan kawasan karst yang digunakan untuk pertanian dan peternakan kemungkinan berpotensi tinggi dalam pencemaran air tanah, kecuali jika di daerah ini praktik pengelolaan yang baik diterapkan dan selalu dipantau. Irigasi sprinkler dianjurkan karena tidak hanya dapat meredam migrasi unsur hara dari tanah ke air tanah, tetapi juga mencegah terjadinya sinkholes sufosional di kawasan karst, dampak lingkungan ini sering dikaitkan dengan air yang terkonsentrasi di dalam tanah dan dapat mengganggu tanah dengan konsekuensi yang negatif bagi kegiatan ekonomi, yaitu pertanian.

Aliran permukaan di daerah perkotaan lima kali lebih tinggi daripada okupasi di lahan lainnya. Karena penggunaan sistem air hujan untuk menginfiltrasi kelebihan air secara artifisial tidak direkomendasikan karena akan berdampak pada lingkungan, yaitu tingginya risiko kontaminasi air tanah dengan logam dan hidrokarbon serta mikrobiologi yang diangkut dalam air hujan, sehingga disarankan untuk menyimpan air permukaan yang berkualitas di kawasan hutan dengan menggunakan bendungan kecil atau embung. Air permukaan ini dapat dialihkan dan digunakan di wilayah perkotaan sebagai pelengkap pasokan air tanah, dalam rangka pengelolaan sumber daya air yang berkelanjutan.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan sumber daya air terhadap tingkat kelayakan air minum berdasarkan konsentrasi E. coli adalah penggunaan pupuk per unit di lahan budidaya,  irigasi lahan pertanian, laju urbanisasi untuk subsistem kerentanan sumber daya air, tingkat pengembangan dan pemanfaatan air tanah, tingkat pengembangan dan pemanfaatan air permukaan.

Faktor tata guna lahan dan hidrologi pada mata air karst relevan dengan konsentrasi Escherichia coli, dimana konsentrasi Escherichia coli pada lahan berhutan lebih rendah dibandingkan penggunaan lahan lainnya. Kepadatan penduduk yang rendah atau tidak adanya manusia dan ternak di daerah tersebut, dan kelangkaan satwa liar lebih umum di wilayah tersebut, diperkirakan akan menghasilkan risiko kontaminasi E. coli yang rendah, tetapi terbatasnya jumlah mata air karst di lahan berhutan menyebabkan sulitnya melakukan perlindungan mata air karst dari aktifitas manusia seperti pertanian, peternakan, dan pemukiman.

Upaya perlindungan mata air karst yang harus dilakukan dalam mengurangi konsentrasi E. coli yaitu melalui perbaikan septic tank, pengolahan limbah di daerah dengan kepadatan penduduk yang tinggi, pengaturan daerah pengembalaan atau peternakan, dan diperlukan penelitian lebih lanjut untuk merumuskan strategi dan kebijakan pengelolaan mata air di kawasan karst.