Benang Lurus
Latihan Soal Siklus Air 01
Soal 01
Air di bumi selalu bergerak secara dinamis melalui suatu proses perputaran yang tidak pernah berhenti. Proses sirkulasi air yang berlangsung secara terus-menerus dari bumi ke atmosfer dan kembali lagi ke bumi disebut ….
A. daur biogeokimia
B. siklus air (hidrologi)
C. aliran energi biosfer
D. perputaran cuaca global
Opsi B (siklus air (hidrologi))
Siklus air (siklus hidrologi) adalah rangkaian perputaran air secara alami dan berkelanjutan dari permukaan bumi (laut, sungai, danau, dan daratan) ke atmosfer melalui penguapan, membentuk awan, lalu turun kembali ke permukaan bumi dalam bentuk presipitasi (hujan atau salju).
Opsi A mengacu pada peredaran unsur-unsur kimia secara umum di alam; Opsi C berkaitan dengan rantai dan jaring makanan; sedangkan Opsi D bukan istilah ilmiah untuk perputaran air.
Soal 02
Pada siang hari yang terik, air di permukaan laut, sungai, dan danau menyerap panas matahari kemudian berubah wujud dari zat cair menjadi uap air yang naik ke atmosfer. Tahapan siklus air tersebut adalah ….
A. transpirasi
B. evaporasi
C. kondensasi
D. presipitasi
Opsi B (evaporasi)
Evaporasi merupakan penguapan air yang bersumber dari badan air abiotik (laut, danau, waduk, rawa, dan sungai) karena penyerapan energi radiasi matahari. Molekul air cair berubah wujud menjadi gas (uap air) yang membubung ke atas.
Jika penguapan berasal dari organ tubuh makhluk hidup (tumbuhan), proses tersebut dinamakan transpirasi.
Soal 03
Tumbuhan menyerap air dari dalam tanah melalui akar dan mengeluarkan kelebihan airnya ke udara dalam bentuk uap air melalui celah mulut daun (stomata). Proses pelepasan uap air oleh tumbuhan ini disebut ….
A. sublimasi
B. infiltrasi
C. transpirasi
D. kondensasi
Opsi C (transpirasi)
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tumbuhan melalui stomata daun ke atmosfer. Proses ini berperan penting dalam menarik air dan hara mineral dari akar ke daun serta menjaga kelembapan udara biosfer.
Soal 04
Perhatikan bagan siklus air berikut!
Tahapan yang ditunjukkan oleh nomor (1), (2), dan (3) secara berurutan adalah ….
A. evaporasi, kondensasi, dan presipitasi
B. transpirasi, evaporasi, dan infiltrasi
C. presipitasi, kondensasi, dan evaporasi
D. evaporasi, presipitasi, dan kondensasi
Opsi A (evaporasi, kondensasi, dan presipitasi)
Nomor (1): Penguapan air laut menuju atmosfer = Evaporasi.
Nomor (2): Uap air mengalami pendinginan dan membentuk titik-titik air awan = Kondensasi.
Nomor (3): Awan jenuh menurunkan butiran air hujan ke bumi = Presipitasi.
(Nomor (4) adalah perembesan air hujan ke dalam pori tanah = Infiltrasi).
Soal 05
Saat uap air bergerak membubung tinggi ke atmosfer, ia mengalami penurunan suhu secara bertahap. Ketika mencapai titik embun, uap air tersebut berubah menjadi titik-titik air halus yang berkumpul membentuk awan. Peristiwa perubahan wujud ini disebut ….
A. penguapan
B. pengembunan (kondensasi)
C. pembekuan
D. penyubliman
Opsi B (pengembunan (kondensasi))
Perubahan wujud zat dari gas (uap air) menjadi cair (butiran air) akibat pelepasan kalor (pendinginan udara) dinamakan kondensasi atau pengembunan. Butiran-butiran air ini menempel pada partikel debu melayang (inti kondensasi) hingga membentuk kumpulan awan.
Soal 06
Perhatikan tabel pasangan tahapan siklus air dan perubahan wujud zat berikut!
| No | Tahapan Siklus Air | Perubahan Wujud Zat |
|---|---|---|
| (1) | Evaporasi | Cair menjadi Gas |
| (2) | Kondensasi | Gas menjadi Cair |
| (3) | Pembentukan keping salju | Gas langsung menjadi Padat |
| (4) | Infiltrasi | Cair menjadi Gas |
Pasangan tahapan dan perubahan wujud zat yang benar adalah ….
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (2), dan (4)
C. (1) dan (4) saja
D. (2) dan (3) saja
Opsi A ((1), (2), dan (3))
(1) Evaporasi: Air cair menguap menjadi gas uap air (BENAR).
(2) Kondensasi: Gas uap air mengembun menjadi butiran air cair (BENAR).
(3) Pembentukan salju: Gas uap air mengalami desublimasi/deposisi membeku langsung menjadi kristal es padat pada suhu di bawah 0°C (BENAR).
(4) Infiltrasi: Air merembes masuk ke celah pori-pori tanah tanpa mengalami perubahan wujud (tetap berwujud cair) (SALAH).
Soal 07
Sebagian air hujan yang jatuh di daratan tidak terserap ke dalam tanah, melainkan bergerak mengalir melintasi lereng, selokan, dan anak sungai menuju ke tempat yang lebih rendah hingga bermuara di laut. Aliran air di permukaan tanah ini dinamakan ….
A. infiltrasi
B. perkolasi
C. limpasan permukaan (run-off)
D. presipitasi
Opsi C (limpasan permukaan (run-off))
Air hujan yang melebihi kapasitas serap tanah akan meluncur di atas permukaan bumi karena tarikan gravitasi. Aliran ini disebut limpasan permukaan (surface run-off) yang mengalir menuju selokan, parit, dan sungai sebelum kembali bermuara ke laut.
Soal 08
Air hujan yang jatuh ke permukaan tanah merembes masuk melalui pori-pori tanah dan celah-celah bebatuan hingga tersimpan sebagai cadangan air tanah. Peristiwa masuknya air ke dalam lapisan tanah ini disebut ….
A. evaporasi
B. infiltrasi
C. kondensasi
D. transpirasi
Opsi B (infiltrasi)
Infiltrasi adalah proses penyerapan atau perembesan air hujan ke dalam tanah melalui gaya kapilaritas dan gravitasi. Air yang terinfiltrasi inilah yang menjaga kelembapan tanah dan mengisi akuifer penyuplai sumur dan mata air alami.
Soal 09
Matahari memegang peranan paling mendasar dalam keberlangsungan siklus air di bumi karena ….
A. menciptakan tiupan angin monsun yang menggerakkan ombak
B. memancarkan energi panas yang memicu terjadinya penguapan air
C. menarik uap air ke luar angkasa dengan gaya gravitasinya
D. menyinari awan agar warnanya tetap putih bersih
Opsi B (memancarkan energi panas yang memicu terjadinya penguapan air)
Matahari adalah motor penggerak utama siklus hidrologi. Energi kalor radiasi matahari memanaskan air di daratan dan samudra sehingga terjadi evaporasi serta menggerakkan transpirasi pada tanaman. Tanpa panas matahari, air tidak dapat menguap ke atmosfer dan siklus air akan terhenti seketika.
Soal 10
Perhatikan ilustrasi perbandingan penyerapan air hujan pada dua jenis kawasan berikut!
Berdasarkan perbandingan pada gambar, kesimpulan yang paling tepat mengenai pengaruh pembangunan perumahan berlantai semen terhadap siklus air adalah ….
A. meningkatkan laju penguapan dan memperbanyak simpanan air tanah
B. mempercepat infiltrasi air hujan sehingga lingkungan bebas genangan
C. memperkecil limpasan permukaan dan mencegah bahaya tanah longsor
D. mengurangi proses infiltrasi dan memperbesar limpasan air permukaan
Opsi D (mengurangi proses infiltrasi dan memperbesar limpasan air permukaan)
• Pada kawasan hutan: Perakaran membuat pori tanah banyak terbuka sehingga infiltrasi tinggi (80%) dan limpasan kecil (20%).
• Pada kawasan pemukiman tertutup semen: Permukaan kedap air menyebabkan air hujan terhalang meresap (infiltrasi turun menjadi 10%), sehingga meluncur bebas menjadi limpasan permukaan yang sangat besar (90%) yang rawan menyebabkan banjir luapan.
Soal 11
Perhatikan beberapa kondisi lingkungan berikut!
(1) Kenaikan suhu udara di sekitar perairan
(2) Kecepatan angin yang bertiup di atas permukaan air
(3) Luasnya bidang permukaan air yang terpapar udara bebas
(4) Kelembapan udara lingkungan yang sangat jenuh dan pekat
Kombinasi faktor yang dapat mempercepat laju evaporasi dalam siklus air adalah ….
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, dan 4
C. 1 dan 3 saja
D. 2 dan 4 saja
Opsi A (1, 2, dan 3)
Suhu udara tinggi (1): Memberikan energi panas untuk mempercepat pemutusan ikatan antarmolekul air.
Kecepatan angin (2): Menyingkirkan uap air yang baru terbentuk dan mendatangkan udara kering pengganti.
Luas permukaan luas (3): Menambah bidang kontak langsung antara air dan udara.
Kelembapan udara yang tinggi (4) justru menghambat laju evaporasi karena daya tampung uap air di udara sudah mendekati titik jenuh.
Soal 12
Perhatikan tabel klasifikasi siklus air berikut!
| Jenis Siklus | Uraian Proses Singkat | Lokasi Jatuhnya Hujan |
|---|---|---|
| Siklus Pendek | Air laut menguap → kondensasi membentuk awan → turun hujan | X |
| Siklus Sedang | Air laut menguap → tertiup angin (adveksi) → kondensasi → turun hujan → limpasan mengalir kembali ke laut | Y |
| Siklus Panjang | Air laut menguap → membentuk awan es/salju → gletser → mencair mengalir ke sungai → laut | Z |
Isian yang tepat untuk X, Y, dan Z secara berturut-turut adalah ….
A. daratan, pegunungan tinggi, dan laut
B. laut, daratan, dan pegunungan tinggi
C. pegunungan tinggi, laut, dan daratan
D. laut, pegunungan tinggi, dan daratan
Opsi B (laut, daratan, dan pegunungan tinggi)
Siklus Pendek (X): Uap air tidak mengalami adveksi ke darat, sehingga hujan langsung turun kembali di atas laut.
Siklus Sedang (Y): Angin membawa uap air ke daratan, hujan turun di darat lalu mengalir lewat sungai ke laut.
Siklus Panjang (Z): Uap air terbawa ke wilayah beriklim dingin atau pegunungan tinggi, membentuk es/salju (gletser) sebelum mencair kembali ke badan sungai.
Soal 13
Perhatikan ilustrasi pergerakan awan berikut!
Proses perpindahan awan atau uap air secara horizontal dari atas lautan menuju daratan karena tiupan angin disebut ….
A. kondensasi
B. adveksi
C. evaporasi
D. infiltrasi
Opsi B (adveksi)
Adveksi adalah transportasi materi uap air dan awan secara mendatar (horizontal) di atmosfer oleh pergerakan angin. Fenomena inilah yang memungkinkan hujan dapat terdistribusi ke wilayah daratan dan pedalaman benua, bukan hanya jatuh di atas samudra.
Soal 14
Meskipun setiap hari air dikonsumsi dan digunakan oleh miliaran manusia dan makhluk hidup, jumlah total molekul air di planet bumi secara keseluruhan relatif tetap. Penjelasan ilmiah yang paling tepat untuk fakta tersebut adalah ….
A. air yang kotor dimusnahkan dan digantikan gas oksigen atmosfer
B. air terus mengalami siklus perputaran alami yang melestarikan total massa materi air
C. lapisan ozon menghasilkan jutaan kubik air baru dari sinar kosmik
D. magma bumi memproduksi miliaran liter air tawar setiap hari
Opsi B (air terus mengalami siklus perputaran alami yang melestarikan total massa materi air)
Bumi merupakan sistem yang tertutup bagi materi air. Air tidak bertambah dan tidak berkurang secara drastis, melainkan berubah wujud dan berpindah wadah (cair → uap → padat/es → cair) dalam rangkaian siklus air. Masalah krisis air sesungguhnya adalah kelangkaan air bersih siap minum yang layak dikonsumsi akibat polusi atau kerusakan lingkungan.
Soal 15
Hutan lindung di pegunungan sering diibaratkan sebagai “spons raksasa alami”. Peran hidrologis utama yang mendasari sebutan tersebut adalah ….
A. menahan molekul uap air agar tidak lepas menuju luar angkasa
B. mempercepat air hujan mengalir langsung menuju samudra lepas
C. menyerap dan menahan air hujan di pori tanah serta melepaskannya perlahan ke mata air
D. menghentikan seluruh proses penguapan air di wilayah daratan
Opsi C (menyerap dan menahan air hujan di pori tanah serta melepaskannya perlahan ke mata air)
Serasah daun dan perakaran pepohonan hutan membuat tanah berpori gembur sehingga mampu menyerap air hujan dalam volume yang sangat besar (infiltrasi maksimal). Air tersebut ditahan di dalam tanah seperti spons, lalu dialirkan perlahan-lahan sepanjang tahun melalui mata air dan anak sungai, sehingga mencegah kekeringan di musim kemarau dan menangkal banjir di musim hujan.
Soal 16
Perhatikan tabel aktivitas manusia berikut!
| No | Aktivitas Manusia | Pengaruh terhadap Siklus Air |
|---|---|---|
| 1 | Penebangan hutan secara liar (deforestasi) | Menurunkan laju infiltrasi dan menaikkan resiko banjir limpasan |
| 2 | Pembuatan lubang resapan biopori | Membantu menambah volume cadangan air tanah |
| 3 | Pengecoran seluruh pekarangan rumah dengan semen | Menghambat air hujan meresap ke dalam pori tanah |
| 4 | Pembuangan limbah cair rumah tangga ke sungai | Menghilangkan penguapan air di sungai secara total (0%) |
Hubungan aktivitas manusia dan pengaruhnya terhadap siklus air yang benar adalah ….
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 2, dan 4
C. 2, 3, dan 4
D. 1 dan 4 saja
Opsi A (1, 2, dan 3)
Poin 1 (BENAR): Hutan gundul kehilangan daya resap air sehingga memicu erosi dan limpasan permukaan berlebih.
Poin 2 (BENAR): Lubang biopori menyalurkan air hujan langsung ke bawah permukaan tanah.
Poin 3 (BENAR): Semen kedap air menghalangi perembesan air hujan ke akuifer tanah.
Poin 4 (SALAH): Limbah mencemari air tetapi air yang tercemar tetap dapat mengalami penguapan oleh panas matahari.
Soal 17
Asap kendaraan dan cerobong industri mengandung gas belerang dioksida (\(SO_2\)) dan nitrogen oksida (\(NO_x$\)). Ketika gas-gas ini bereaksi dengan uap air pada tahapan kondensasi di awan, fenomena presipitasi yang dapat membahayakan lingkungan adalah ….
A. hujan es
B. hujan asam
C. kabut asap
D. badai tropis
Opsi B (hujan asam)
Reaksi antara \(SO_2\) dan \(NO_x\) dengan uap air di atmosfer membentuk asam sulfat (\(H_2SO_4\)) dan asam nitrat (\(HNO_3\)). Saat terjadi presipitasi, titik air hujan yang turun memiliki sifat asam korosif (pH < 5,6) yang disebut hujan asam. Hujan ini dapat merusak bangunan batu dan logam, merusak daun tanaman, serta mematikan ikan di danau.
Soal 18
Perhatikan model percobaan siklus air buatan berikut!
Tujuan diletakkannya **es batu** di bagian atas penutup plastik pada percobaan tersebut adalah ….
A. memanaskan ruang toples agar air lebih cepat menguap
B. mendinginkan uap air agar terjadi proses kondensasi
C. menyerap air dari dalam toples ke dalam es batu
D. mengalirkan limpasan air keluar dari toples kaca
Opsi B (mendinginkan uap air agar terjadi proses kondensasi)
Air hangat di bagian dasar menyimulasikan lautan yang dipanaskan matahari (evaporasi).
Es batu di atas plastik membuat permukaan plastik menjadi sangat dingin (menyimulasikan udara dingin atmosfer atas). Ketika uap air hangat menyentuh plastik dingin, uap air melepas kalor dan mengalami pengembunan (kondensasi) membentuk butiran air yang akhirnya jatuh (presipitasi).
Soal 19
Di puncak gunung es yang sangat dingin dan memiliki tekanan udara rendah, lapisan es padat dapat langsung berubah menjadi uap air di atmosfer tanpa mencair terlebih dahulu. Perubahan wujud langsung dari padat menjadi gas pada siklus air ini disebut ….
A. perkolasi
B. sublimasi
C. kristalisasi
D. presipitasi
Opsi B (sublimasi)
Sublimasi adalah proses perubahan wujud zat dari fase padat (es atau salju) langsung menjadi fase gas (uap air) tanpa melalui wujud cair. Peristiwa ini umum ditemukan pada siklus hidrologi panjang di puncak-puncak gunung tinggi beriklim kutub.
Soal 20
Sebuah lereng perbukitan yang semula berupa kawasan hutan lebat diubah menjadi kawasan villa dan pemukiman dengan jalan beraspal. Saat musim hujan terjadi banjir bandang di desa bagian bawah bukit, sedangkan pada musim kemarau sumur warga di desa tersebut menjadi kering.
Penyebab hidrologis yang paling tepat mengenai masalah tersebut adalah ….
A. terhentinya penguapan air di wilayah bukit secara total
B. infiltrasi berkurang drastis sehingga air langsung meluncur menjadi limpasan di musim hujan dan air tanah kosong di musim kemarau
C. curah hujan meningkat ratusan kali lipat akibat pembangunan gedung
D. air hujan diserap terlalu dalam hingga ke lapisan magma bumi
Opsi B (infiltrasi berkurang drastis sehingga air langsung meluncur menjadi limpasan di musim hujan dan air tanah kosong di musim kemarau)
Hilangnya vegetasi dan penutupan aspal mematikan proses infiltrasi.
Saat musim hujan: Air hujan tidak bisa meresap ke dalam tanah, sehingga seluruhnya berubah menjadi limpasan permukaan masif yang memicu banjir bandang di hilir.
Saat musim kemarau: Karena tidak ada air hujan yang terinfiltrasi ke dalam akuifer tanah selama musim hujan, cadangan air tanah habis sehingga sumur penduduk menjadi kering kerontang.
Soal 21
Perhatikan beberapa kegiatan pelestarian lingkungan berikut!
(1) Melakukan reboisasi pada lahan-lahan hutan gundul
(2) Melapisi seluruh pekarangan rumah dengan plester semen tanpa celah
(3) Membuat lubang resapan biopori di pekarangan rumah dan taman
(4) Mengalirkan seluruh air hujan ke parit agar lekas terbuang ke laut
(5) Membangun sumur resapan penampung limpasan air atap
Upaya yang dapat mendukung peningkatan cadangan air tanah dalam siklus air adalah ….
A. 1, 2, dan 3
B. 1, 3, dan 5
C. 2, 3, dan 4
D. 3, 4, dan 5
Opsi B (1, 3, dan 5)
(1) Reboisasi meningkatkan kemampuan perakaran tanah dalam menyerap air.
(3) Lubang biopori mengalirkan air hujan langsung ke zona tanah aktif melalui lorong cacing.
(5) Sumur resapan memasukkan air hujan kembali ke dalam lapisan tanah daripada terbuang percuma.
Kegiatan (2) dan (4) keliru karena justru menghilangkan kesempatan air untuk meresap ke tanah.
Soal 22
Perhatikan data pengukuran curah hujan dan debit limpasan pada suatu wilayah selama empat bulan berikut!
| Bulan | Curah Hujan (mm) | Debit Limpasan (m³/s) | Jumlah Air Terinfiltrasi |
|---|---|---|---|
| Januari | 360 | 125 | Sangat Tinggi |
| Februari | 310 | 110 | Tinggi |
| Maret | 150 | 48 | Sedang |
| April | 55 | 14 | Rendah |
Hubungan yang paling tepat antara curah hujan dengan limpasan permukaan dan laju infiltrasi adalah ….
A. semakin tinggi curah hujan, semakin sedikit air yang meresap ke dalam lapisan tanah
B. volume limpasan permukaan dan laju infiltrasi berbanding lurus dengan intensitas curah hujan
C. limpasan permukaan air tidak pernah dipengaruhi oleh besarnya curah hujan
D. infiltrasi tanah bernilai maksimal justru pada saat curah hujan berada di titik terendah
Opsi B (volume limpasan permukaan dan laju infiltrasi berbanding lurus dengan intensitas curah hujan)
Ketika curah hujan bernilai tinggi di bulan Januari (360 mm), debit limpasan ikut mencapai puncaknya (125 m³/s) dan infiltrasi sangat tinggi.
Ketika curah hujan merosot di bulan April (55 mm), debit limpasan dan jumlah air yang meresap ikut menurun drastis. Hal ini membuktikan korelasi positif (berbanding lurus) antara intensitas presipitasi dengan debit limpasan dan volume infiltrasi.
Soal 23
Perhatikan penampang lapisan tanah berikut!
Gerakan perembesan air yang bergerak lebih dalam secara vertikal menembus lapisan tanah tak jenuh hingga mencapai lapisan akuifer jenuh air dinamakan ….
A. kondensasi
B. perkolasi
C. transpirasi
D. adveksi
Opsi B (perkolasi)
• Infiltrasi: Proses saat air permukaan pertama kali masuk melintasi permukaan tanah teratas.
• Perkolasi: Kelanjutan aliran air di dalam tanah yang bergerak terus ke lapisan batuan yang lebih dalam akibat gaya gravitasi hingga mengisi rongga jenuh air (akuifer penyuplai sumur).
Soal 24
Perhatikan tabel keterkaitan bencana hidrometeorologi berikut!
| Kasus Bencana | Pemicu Utama Gangguan Siklus Air | Kondisi Siklus yang Terganggu |
|---|---|---|
| (P) Banjir bandang | Lahan terbuka tanpa penahan akar | Infiltrasi terhambat, aliran limpasan melonjak drastis |
| (Q) Kekeringan panjang | Ketiadaan awan dan panas ekstrem | Presipitasi minim, laju evaporasi mengeringkan tanah |
| (R) Tanah longsor | Hujan deras melanda tebing gundul | Tanah terlampau jenuh air kehilangan daya ikat partikel |
Pernyataan yang paling tepat mengenai keterkaitan bencana pada tabel dengan siklus air adalah ….
A. hanya peristiwa (P) yang berkaitan langsung dengan siklus air
B. fenomena (Q) tidak dipengaruhi oleh proses evaporasi
C. seluruh bencana (P, Q, dan R) terjadi akibat terganggunya tahapan dalam siklus air
D. fenomena (R) murni diakibatkan oleh tumbukan lempeng tektonik bumi
Opsi C (seluruh bencana (P, Q, dan R) terjadi akibat terganggunya tahapan dalam siklus air)
(P) Banjir diakibatkan terganggunya proses peresapan (infiltrasi) sehingga run-off meluap.
(Q) Kekeringan merupakan krisis fase presipitasi dalam jangka waktu yang lama.
(R) Longsor pada musim hujan dipicu infiltrasi air hujan berlebih pada lereng gundul yang melampaui bobot massa kritis tanah. Ketiganya merupakan bencana yang berkaitan erat dengan siklus hidrologi.
Soal 25
Di wilayah pesisir perkotaan yang padat, seluruh permukaan tanah tertutup rapat oleh lapisan semen dan aspal. Warga dan industri secara masif menyedot air tanah dari sumur bor dalam tanpa membuat sumur resapan air hujan.
Dampak buruk jangka panjang yang akan dialami kota tersebut adalah ….
A. penurunan permukaan tanah (land subsidence) dan intrusi air laut ke dalam sumur warga
B. lapisan udara bumi menghilang karena air tidak bisa menguap
C. kadar oksigen di atmosfer turun drastis hingga nol persen
D. suhu daratan membeku menjadi salju abadi
Opsi A (penurunan permukaan tanah (land subsidence) dan intrusi air laut ke dalam sumur warga)
Pengambilan air tanah tanpa pengisian ulang (infiltrasi terhalang semen) menyebabkan rongga akuifer mengempis tertindih beban kota, memicu penurunan muka tanah (land subsidence).
Berkurangnya tekanan air tawar bawah tanah menyebabkan air asin dari laut menyusup ke daratan (intrusi air laut), sehingga air tanah menjadi asin dan tidak dapat diminum lagi.
