Apa itu "capillary barrier" dalam dunia hidrologi?

Secara hidrologi, term "capillary barrier" dalam bahasa Indonesia mungkin dapat saya artikan sebagai sebuah "tahanan kapiler", yaitu sebuah kemampuan penahan terhadap desakan infiltrasi air akibat fenomena kapilaritas yang muncul sebagai akibat perbedaan kontras textur tanah. Term "capillary barrier" juga ditemukan dalam dunia kedokteran atau medis namun dengan definisi yang tentunya berbeda satu dengan yang lainnya. Saya sendiri tidak tahu secara pasti mengapa istilah "capillary barrier" jarang sekali saya temukan definisinya dalam referensi berbahasa Indonesia (coba deh search pakai Google) apakah mungkin penelitian di bidang ini (hidrologi) di Indonesia belum banyak dilakukan? Mohon maaf dan dikoreksi jika pernyataan saya ini salah. 

Prinsipnya, secara hidrologis capillary barrier adalah sebuah fenomena kapilaritas pada tanah yang muncul manakala dua atau beberapa lapisan tanah disusun dengan tebal tertentu serta dengan perbedaan kontras ukuran butir tertentu pula pada kondisi tidak jenuh air (unsaturated) sehingga mampu untuk menahan laju infiltrasi air dalam jumlah yang signifikan. Lapisan tanah yang bertekstur lebih halus ditempatkan di atas lapisan tanah yang bertekstur lebih kasar, masing-masing dengan ketebalan tertentu. Lapisan tanah dengan tekstur yang lebih halus  berfungsi sebagai lapisan penahan kelembaban (moisture retension layer, MRL), sedangkan lapisan yang bertekstur lebih kasar berfungsi sebagai lapisan pemisah/pemecah kapiler (capillary break layer, CBL). Pada kondisi tidak jenuh air lapisan tanah dengan tekstur yang lebih kasar  secara normal memiliki nilai kondaktifitas hidrolik yang sangat rendah dibandingkan dengan lapisan tanah yang berbutir halus. Hal inilah yang membatasi laju infiltrasi air yang kemudian tertahan oleh lapisan MLR dengan gaya kapiler (capillary forces) yang dimilikinya.

Perbedaan kontras tekstur dan tebal dari masing-masing lapisan perlu dilakukan dengan eksperimen sehingga didapatkan sebuah hasil kemampuan yang tepat untuk menahan laju infiltrasi air pada tingkat tertentu. Clay memilki tekstur yang sangat halus, namun clay tidak dapat difungsikan sebagai MRL dalam design capillary barrier karena clay bersifat mudah retak saat terkena panas sehingga desain capillary barrier menjadi gagal akibat infiltrasi air menjadi sangat cepat. Dalam desainnya secara prinsip semakin tinggi jumlah influx air (pada aplikasi merupakan nilai curah hujan) maka akan semakin tebal lapisan MRL yang dibutuhkan untuk menahannya agar tidak dapat menerobos ke lapisan CBL di bawahnya sebelum kemudian dihilangkan melalui proses evaporasi. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk meminimalkan ketebalan MLR, yaitu dengan membuat susunan capillary barrier yang dimiringkan (tilted capillary barrier) ataupun dengan penelitian lain untuk meningkatkan kemampuan evaporasi maupun evapotranspirasi sehingga jumlah air yang tertahan di MLR dapat segera dikurangi.

Konsep capillary barrier saat ini telah diteliti dan dikembangkan di negara-negara maju untuk keperluan bahan penutup pada tempat pembuangan akhir sampah (landfill cover) serta tailing pertambangan (mine tailing cover) sebagai langkah antisipasi mengurangi dampak lingkungan akibat pencemaran oleh leachate yang muncul  sebagai akibat  kontak langsung sampah-sampah tersebut dengan air hujan yang terinfiltrasi. Dengan konsep capillary barrier ini leachate yang dihasilkan dapat diminimalisasi sehingga tidak mencemari air tanah disekitarnya. Pemilihan capillary barrier untuk design teknis dirasakan bermanfaat karena konsep ini dianggap memilki cost yang rendah dan tingkat durabilitas yang tinggi dibandingkan dengan desain-desain teknis konvensional lainnya.