4_BAB_ 3_Suhu_Salinitas_v4

8/14/2019 4_BAB_ 3_Suhu_Salinitas_v4

1/40

Oseanografi dan Sumberdaya Perikanan Kelautan Indonesia

A_Hartoko 59

BAB III

SUHU DAN SALINITASSuhu merupakan salah satu faktor yang berperan penting dalam pertumbuhan dan

kehidupan organisme. Suhu optimal untuk pertumbuhan organisme di tambak yaitu

berkisar antara 27 29 oC (Cholik, 1988). Organisme akan hidup baik pada kisaran suhu

optimal. Suhu air berpengaruh langsung pada metabolisme kultivan dan secara tidak

langsung berpengaruh pada kelarutan oksigen.

3.1. Variabilitas SPL di Laut Jawa

Untuk melalukan analisis spasial dan temporal data Suhu Permukaan Laut (SPL),maka didahului dengan menghitung rerata SPL bulanan dari masing masing titik grid.

Secara matematis rerata SPL bulanan dapat ditulis sebagi berikut (diadopsi dari DKP,

2004) :

n

T ij

Ti = __j=1__

n

Dimana Ti = data suhu pada bulan ke i

j = indeks data tahun ke j

n = jumlah tahun yang digunakan (1971 2000)

Setelah diperoleh hasil rerata bulanan SPL pada masing masing titik, selanjutnya

dilakukan analisis spasial dengan SIG. Hasil analisis tahapan ini adalah peta rerata SPL

bulanan di atas Laut Jawa. Dengan cara yang sama dapat dilakukan analisis rerata SPL

musim. Berdasarkan analisis pola distribusi spasial SPL dari bulan Januari sampai

Desember, dapat diidentifikasi perubahan SPL dari waktu ke waktu (musim). Lebih dari

itu dapat difahami pola penyebaran massa air Laut Jawa dan interkasi dengan perairan

sekitarnya dari waktu ke waktu (Widodo et.al, 2008).

Salah satu parameter penting yang dapat dipakai sebagai indikator sifat masa air

secara vertikal adalah hubungan antara parameter suhu dan kedalaman. Terutama untuk

mengetahui kedalaman lapisan termoklin, karena kedalaman lapisan termoklin ini bisa

sebagai indikator daya tembus sinar matahari dalam pemanasan lapisan air laut, maupun

sebagai indikator adanya proses percampuran dan distribusi masa air baik secara vertikal

maupun horizontal. Kedalaman lapisan termoklin juga dapat dipakai sebagai panduan


2/40


A_Hartoko 60

dalam usaha penangkapan ikan tuna (Thunnus.sp) karena sangat erat berhubungan,

maupun terhadap biota laut dalam lainnya. Pengukuran parameter lain yang

diperlukan untuk mengetahui karakter masa air adalah : suhu (C), salinitas (psu :

promil salinity unit), kedalaman (m) dilakukan dengan sensor CTD dan direkam langsung

secara vertikal dari permukaan laut hingga kedalaman 300 m dengan interval perekaman

2 m seperti dilakukan pada KAL. BARUNA JAYA IV seperti Gb 3.1. Hasil pengolahan suhu

vertikal perairan laut utara Papua dapat dilihat pada Gb 3.2; 3.3; 3.4 dan 3.5.

3.2. Pengukuran Suhu Air Laut in-situ Dengan Sensor Current-Temperature-

Depth (CTD)

Gambar 3.1. CTD - Vertical Water Profiler - GMI/Aanderaa Dalam PengukuranHorizontal dan Vertical Suhu, Salinitas dan Kedalaman 0 - 300 m,

dan Interval = 2m, Ketelitian = 0,01 C, Alur Pelayaran dan PosisiStasiun Pengukuran di Utara Papua. Ekspedisi KAL.BARUNA JAYA IV


3/40


A_Hartoko 61

Profil Suhu dan Salinitas Vertikal di Laut Dalam

Gambar 3.2. Profil sebaran suhu vertikal penampang lintasan di St. 5,8,11,12(atas) dan St. 5, 8, 11, 15 (bawah) di perairan Utara Irja, Juli-Agustus 1997 (A.Hartoko, Ekspedisi KAL.BARUNA JAYA IV)

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

9.00

10.00

11.00

12.00

13.0014.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

25.00

26.00

27.00

28.00

29.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

11.00

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.0023.00

24.00

25.00

26.00

27.00

28.00

29.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

Suhu (oC)

Suhu (oC)

St. 12St. 5 St. 8 St. 11

St.15St. 5 St. 8 St. 11

Kedalaman

(m)


4/40


5/40


A_Hartoko 63

Berdasarkan analisa data sebaran vertikal suhu perairan Utara Irja di atas dapat

diketahui bahwa umumnya lapisan atas yaitu dari permukaan sampai kedalaman 80 m

adalah lapisan masa air dengan suhu yang sama yaitu 29 C atau merupakan lapisan

homogen. Baik pada stasiun yang terletak pada lintang 2 LU, 1 LU dan pada garis

equator 0. Berdasarkan analisa profil vertikal ini nampak pula bahwa pada stasiun

4,5,6,7,8 lapisan termoklin pada kedalaman antara 60 80 m, sedang stasiun 9 - 20

umumnya lapisan termoklin antara kedalaman 100 120 m seperti diketahui dari plot

suhu dan kedalaman seperti pada Gb 3.2; 3.3 dan 3.4 dan 3.5. Dapat diartikan bahwa

masa air dari perairan Timur Utara Irian Jaya yang lebih tinggi suhunya (mempunyai

densitas rendah) mengalir menuju perairan Halmahera, membentuk dua putaran arus

masa air yang berputar kembali ke arah St.12 di lepas pantai Utara Irja dan yang

mengalir memasuki perairan koridor P. Halmahera dan Papua menuju L. Seram yang

lebih rendah suhunya.

Gambar 3.4. Profil vertikal suhu pada lintasan 1LU (St. 6,9,13,16,18) di per-airan Utara Irja, Juli - Agustus 1997

0 .00 50 .00 1 00 .00 1 50. 00 20 0. 00 25 0. 00 3 00 .00 3 50 .00 4 00 .00 4 50 .00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

25.00

26.00

27.00

28.00

29.00

0. 00 50 .00 1 00 .00 1 50. 00 2 00 .00 2 50. 00 30 0. 00 35 0. 00 4 00 .00 4 50 .00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

St. 6 St. 9 St. 13 St. 16 St. 18

Kedalaman

(m)

Suhu(oC)


6/40


A_Hartoko 64

Gambar 3.5. Profil vertikal suhu sepanjang garis Equator 0di perairan UtaraIrja, Juli - Agustus 1997.

Hal penting yang dapat diketahui dari profil vertikal suhu perairan ini adalah

indikasi adanya 'up-welling' dimana masa air dengan suhu 28 C dari st.5 di utara Papua

menuju permukaan laut di st.3 dekat P.Halmahera, juga naik ke arah permukaan di st.12

dan 15 di lepas pantai Utara Irja seperti pada Gb. 3.2 dan Gb 3.6 namun tidak

menunjukkan indikasi tersebut pada Gb. 3.4 dan Gb.3.5. Sebagai akibat adanya proses

percampuran masa air yang signifikan ini maka diduga juga berpengaruh pada proses

percampuran dan sebaran parameter hidro-biologis. Seperti sebaran vertikal zat hara

nitrat dan fosfat dari lapisan kedalaman 80 m ke permukaan laut dan mendorong

tingginya fotosintesis, kandungan klorofil dan biomasa plankton diduga juga akan

terpengaruh.

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00 500.00 550.00 600.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

12.00

13.00

14.00

15.00

16.00

17.00

18.00

19.00

20.00

21.00

22.00

23.00

24.00

25.00

26.00

27.00

28.00

29.00

30.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00 450.00 500.00 550.00 600.00

-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

St. 4 St. 7 St. 10 St. 14 St. 17 St. 20

Suhu (oC)

Kedalaman

(m)


7/40


A_Hartoko 65

Gambar 3.6. Profil suhu vertikal di St.3 (L.Seram), St.4 (L. Halmahera) dan St. 5(utara Papua) Juli 1997. (A.Hartoko Ekspedisis BARUNA JAYA IV, BPPT)

Berdasarkan plot data suhu permukaan laut (SPL) seperti Gb. 3.7 nampak

adanya suatu pola aliran masa air bersuhu tinggi dari Pasifik ke arah P. Halmahera dan

adanya penurunan SPL yang signifikan dari perairan ke arah L. Seram. Sebagaimana

juga dibuktikan dengan adanya plot data suhu vertikal pada Gb 3.6 yang membuktikan

adanya 'up-welling'. Disamping terlihat juga adanya pusaran masa air dengan suhu

tinggi (warm core) di teluk Cenderawasih, pada st. 10,13,14 dan 16 dengan suhu antara

29,8 - 30C.

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

St.3 St.4 St.5

Jarak antar stasiun ( mil )


8/40


A_Hartoko 66

Suhu Permukaan Laut Perairan (SPL) Utara Irian Jaya (Musim Timur/Kemarau).

Gambar 3.7. Plot suhu permukaan laut data pengukuran lapangan di perairanUtara Irja (Juli - Agustus 1997)

Profil suhu vertikal di laut dangkal seperti di laut Natuna, timur Sumatra, selat

Malaka dan utara Jawa dapat dipakai untuk mempelajari adanya kemungkinan proses

percampuran masa air laut, terutama proses horizontal-mixing atau percampuran masa

air secara horizontal. Karena proses percampuran masa air dengan fenomena up-

welling tidak dimungkinkan terjadi di perairan dangkal (kurang dari 100 m). Diantaranya

adalah profil suhu vertikal di laut Natuna seperti pada Gambar. 3.8 berikut. Dimana

adanya bentuk kolom masa air tersebut dapat terdeteksi dengan cara plot profil suhu

vertikal ini. Dengan profil suhu dan atau salinitas vertikal ini telah dapat mendeteksi

adanya fenomena horizontal-mixing di Kep Kangean. Dimana masa air dari L. Jawa,

Selat Makasar dan Laut Banda bertemu di wilayah perairan ini (Gambar 3.9 dan 3.10)

dan dari profil vertikal salinitas dapat diketahui bahwa terdapat adanya masa air laut

dengan salinitas lebih rendah (33 ) dari laut Jawa, masuk menuju laut Banda.

129.00 130.00 131.00 132.00 133.00 134.00 135.00 136.00 137.00 138.00 139.00 140.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

St. 20

St. 19

St. 18

St. 17St. 21

St. 16

St. 15

St. 14

St. 13

St. 12

St. 11

St. 10

St. 9

St. 8

St. 7

St. 6

St. 5

St. 4

St. 3

IRIAN JAYA

L . S e ra m

L . B a n d a

L . A r a f u r a

U129.00 130.00 131.00 132.00 133.00 134.00 135.00 136.00 137.00 138.00 139.00 140.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00


9/40


A_Hartoko 67

Gambar 3.8. Profil suhu vertikal di laut Natuna. Diolah dari data BARUNA JAYA I, Juli1994, BPPT (A.Hartoko)


10/40


A_Hartoko 68

Gambar 3.9. Plot suhu permukaan (atas) dan profil suhu vertical di Kep KangeanAgustus 1997. Sumber : Data in-situ CTD Ekspedisi KAL. BARUNA JAYA IV (A.Hartoko)


11/40


A_Hartoko 69

Gambar 3.10. Profil vertikal salinitas di sekitar Kep. Kangean, Juli 1997

Suatu fenomena adanya strata lapisan masa air dengan interval kedalaman yang relativ

sama yaitu dari kedalaman 300 m sampai ke permukaan perairan, dapat diketahui dari

profil vertikal suhu di Selat Makasar seperti pada Gambar 3. 11. Diduga hal ini berkaitan

dengan fenomena gaya berat masa air akibat gradasi densitas dan masa air yang tenang

secara horizontal dan tidak tedapat adanya gerakan masa air secara vertikal.


12/40


A_Hartoko 70

Gambar 3.11. Profil Suhu vertikal di Selat Makasar, Sulawesi (diolah dari data EkspedisiKAL. BARUNA JAYA I. 1994. BPPT)


13/40


A_Hartoko 71

Gambar 3.12. Profil vertikal suhu di perairan L. Sulu (diolah dari data KAL. BARUNA JAYAI, 1994. BPPT).

Suatu fenomena terindikasi adanya pergerakan masa air dari kedalaman 100m ke arah

permukaan perairan pada posisi antara St.18 dan St.19 di laut Sulu. Namun juga pada

saat yang bersamaan terindikasi adanya fenomena down-welling dimana terjadi

pergerakan masa air dari kedalaman 100m ke arah dasar laut sampai kedalaman 500m,

pada lokasi yang sama di laut Sulu seperti pada Gambar 3.12. Sedang pada Gambar

3.13 nampak dengan jelas berdasarkan profil vertikal suhu perairan, terjadinya

fenomena up-welling dimana masa air laut naik dari kedalaman 8,5m ke permukaan dan

juga dari kedalaman 70m di samudra Hindia naik ke permukaan laut di sekitar kep.

Mentawai (Barat Sumatra).


14/40


A_Hartoko 72

Gambar 3.13. Profil vertikal suhu di Samudra Hindia Barat Sumatra (diolah dari dataKAL. BARUNA JAYA I, 1990. BPPT)

Kep Mentawai

Kep Mentawai

Samudra Hindia

Samudra Hindia


15/40


A_Hartoko 73

Tabel 3.1. Contoh tabulasi data suhu dan kedalaman in-situ hasil pengukuran CTD KAL.

BARUNA JAYA I, Barat Sumatra Samudra Hindia. 1990. BPPT

Gambar 3.14. Grafik vertikal suhu dan kedalaman di samudra Hindia (Barat Sumatra).Diolah dari data BARUNA JAYA I. BPPT. 1990

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

0 5 10 15 20 25 30


16/40


A_Hartoko 74

Gambar 3.15. Profil vertikal suhu dan salinitas dari permukaan sampai kedalaman 1000mdi samudra Hindia (Barat Sumatra). Diolah dari data BARUNA JAYA I. BPPT.1990

Berdasarkan plot vertikal suhu dan salinitas dari permukaan laut sampai kedalaman

1000m (Gambar 3.15) dan dari permukaan sampai kedalaman 500m (Gambar 3.16) di

samudra Hindia Barat Sumatra dapat diketahui bahwa kedalaman lapisan termoklin

terdapat pada kedalaman sekitar 200m (Gambar 3.15) dan sekitar kedalaman 75m pada

lokasi lainnya (Gambar 3.16).

050

100150200250300350400450500550600650700750800850900950

10001050

0 5 10 15 20 25 30

temperature (C)

depth(m)

0

200

400

600

800

1000

1200

34,2 34,4 34,6 34,8 35 35,2

salinity

depth


17/40


A_Hartoko 75

Gambar 3.16. Profil vertikal suhu dan salinitas dari permukaan laut sampai kedalaman500m di samudra Hindia (Barat Sumatra). Diolah dari data BARUNA JAYAI. BPPT. 1990.

PROFIL VERTIKAL TEMPERATUR

dan KEDALAMAN. Barat

Sum atra.Samudra Hindia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 5 10 15 20 25 30 35

TEMPERATUR (CELCIUS)

DEPTH(M)

ST 5

ST 6

ST 7

ST 8

PROFIL VERTIKAL SALINITAS dan

KEDALAMAN.

Barat Sum atra.Samudra Hindia

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

34 34,5 35 35,5

SALINITAS (PSU)

DEPTH(M)

ST 5

ST 6

ST 7

ST 8


18/40


19/40


A_Hartoko 77

Gambar 3.17. Posisi dan contoh TRITON Buoy di sepanjang ekuator samudra PasificSumber : JAMSTEC, Japan


20/40


A_Hartoko 78

Gambar 3.18. Skema Rangkaian Sensor Suhu Triton BuoySumber : JAMSTEC, Japan


21/40


A_Hartoko 79

Analisis plot horizontal dan vertical data suhu air laut in-stu utara Papua dan

Pasifik (West End Pacific) dari pengukuran CTD tahun1997 dan 2007 pada event El Nino

La Nina tahun 2002 (Data TRITON Buoy ) seperti pada Gambar 3.19 dan 3.20.

Gambar 3.19. Grafik suhu permukaan laut (SPL) harian utara Papua musim Timurantahun 2002 dan 2007. Diolah dari data TRITON Buoy, Jamstec.

Daily SST East Monsoon : July - Nov 2002

y = 0.0112x + 28.369

R2 = 0.0733

0

5

10

15

20

25

30

35

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 92 9 9 1 06 113 120 127 134 1 41 148 155 16 2 169 17 6 183 1 90

Daily SST

oC

Daily SST East Monsoon: July - Sept 2007

y = 0.0502x + 27.624

R2 = 0.0807

0

5

10

15

20

25

30

35

1 4 7 10 13 16 19 2 2 25 2 8 31 34 37 4 0 43 4 6 49 5 2 55 58 6 1 64 67 7 0 73

Daily SST

oC


22/40


A_Hartoko 80

Gambar 3.20. Grafik gabungan suhu permukaan laut (SPL) harian utara Papua musimTimuran tahun 2002 dan 2007. Diolah dari data TRITON Buoy, Jamstec

Daily SST 2002 and 2007 Triton Data

26

27

28

29

30

31

32

1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145 157 169 181

Daily SST

oC

TRITON (oC)2002

TRITON (oC)2007

Daily SST 2002 and 2007

26

27

28

29

30

31

32

1 5 9 13 1 7 21 2 5 29 3 3 37 41 45 49 53 5 7 61 6 5 69

Daily SST

oC

TRITON (oC)2002

TRITON (oC)2007


23/40


24/40


A_Hartoko 82

Komponen dari ARGO Float :

Antena satelit

Sensor CTD

Transmiter Satelit (menggunakansatelit GTS untuk transmisi datadari float ke stasiun bumi)

Pompa udara

Pompa Hidrolik

Oli Hidrolik

Kantong Pneumatik

Baterai Lithium

Gambar 3.21. Komponen dari ARGO Float

Gambar 3.21 seperti di atas menunjukkan komponen dari sebuah ARGO Float

yang terdiri dari antena satelit, sensor CTD, transmiter satelit, pompa udara, pompa

hidrolik, oli hidrolik, kantong pneumatik, baterai lithium. Saat ini, ada tiga model ARGO

Float yang secara ekstensif digunakan, serupa tetapi diantara ketiganya sedikit banyak

terdapat perbedaan pada karakteristik desainnya. Ketiga model pelampung yang

digunakan adalah PROVOR yang dibangun oleh MARTEC di Perancis kerjasama erat

dengan IFREMER, pelampung APEX yang diprouksi oleh Webb Research Corporation, AS

dan pelampung SOLO yang dirancang dan dibangun oleh Scripps Institution of

Oceanography, Amerika Serikat. Dua sensor temperatur/salinitas yang digunakan ialah

SBE dan FSI. Pelampung menggunakan tenaga baterai yang telah dipertimbangkan masa

habisnya (http://www.argo.ucsd.edu).


25/40


A_Hartoko 83

Gambar 3.22. Siklus dari ARGO Float

Siklus ARGO float berlangsung seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 3.22 di atas.

ARGO Float dijatuhkan dari atas kapal atau pesawat terbang kemudian secara perlahan

akan turun hingga kedalaman 2000 meter (parking depth) dengan waktu 6 jam pada

kecepatan 10 cm/s. Selanjutnya, ARGO Float akan mengapung selama 9 hari mengikuti

arus bawah laut. Setelah proses itu, oli dipompakan dari reservoir internal untuk

memompa eksternal bladder atau kantong pneumatik, sehingga pelampung akan naik

(http://www.argo.ucsd.edu).

Sewaktu ARGO Float naik ke permukaan, maka pada saat itu juga alat tersebut merekam

profil temperatur dan salinitas sampai ke permukaan. Kemudian data profil tersebut

dipancarkan ke satelit ketika ARGO Float menjangkau permukaan. Transmisi data ARGO

Float menghabiskan antara 6 12 jam di permukaan untuk menjamin kesalahan

penempatan dan p enerimaan data dalam semua kondisi cuaca. Posisi akurat sampai ~100 m yang tergantung pada banyaknya satelit di dalam cakupan dan distribusi geometri

mereka. Setelah transmisi data selesai dikirim ke stasiun bumi, oli dipompakan kembali

ke reservoir internal, blader kemudian mengosong dan pelampung kembali ke kepadatan

aslinya dan tenggelam untuk mengapung dan melakukan siklus yang sama seterusnya.

ARGO Float dirancang untuk melakukan sekitar 150 siklus seperti itu

(http://www.argo.ucsd.edu). Contoh pembanding SPL data satelit MODIS seperti pada

Gambar 3.23 dan 3.24.


26/40


A_Hartoko 84

Gambar 3.23. SPL Indonesia Bulan Februari dan Juli dan Wind Stress VectorSumber : J. Sprintall and W.T. Liu, 2005


27/40


A_Hartoko 85

Gambar 3.24. SPL Indonesia Data Aqua-MODISSumber : Gordon, 2005


28/40


A_Hartoko 86

Variasi kondisi perairan di wilayah pesisir merupakan hasil interaksi dari perbagai

proses yang terjadi di pesisir. Salah satunya adalah interaksi laut udara. Interaksi laut

- udara yang sering disebut hidrosfer terdiri dari pertukaran energi (bahang) dan

pertukaran air tawar (Ilahude, 1999). Selain itu juga terjadi pertukaran momentum

antara atmosfer dan permukaan laut. Pertukaran energi dapat mempengaruhi variasi

suhu permukaan laut (SPL) atau lazim dikenal Sea Surface Temperature (SST).

sementara pertukaranan air tawar dapat mempengaruhi salinitas, sedangkan pertukaran

momentum yang disebabkan angin dapat mempengaruhi transport massa air (Schlesinger

, 1988). Pada skema pada Gambar 3.25 di bawah menggambar hubungan timbak balik

antar proses yang terjadi di atmosfer dan pengaruhnya pada proses yang terjadi di laut

atau sebaliknya. Perubahan gerak atmosfer (angin) dekan permukaan laut akan

menimbulkan gerak (sirkulasi) di laut. Selanjut sirkulasi masa air laut akan

mengakibatkan perubahan suhu permukaan laut.

Gambar 3.25. Interaksi Timbak balik antara Laut - Udara(Kawasaki dan Teramoto, 1981 dalam Widada Sulistya, 2009).

L A U T

ATMOSFIR

PERUBAHANKONDISI ATMOSFIR

(ATMOSPHERIC CONDITIONS)

PERUBAHANGERAK ATMOSFIR

(ATMOSPHERIC MOTIONS}

PERUBAHANFLUX BAHANG

(HEAT FLUX)

PERUBAHANTEGANGAN ANGIN

(WIND STRESS)

PERUBAHAN

SUHU PERMUKAAN LAUT(SEA SURFACE TEMPERATURE)

PERUBAHAN

SIRKULASI LAUT(OCEANIC SIRCULATION)


29/40


A_Hartoko 87

Kondisi fisis laut yang ditunjukkan oleh variasi suhu permukaan laut (SPL) akan

menghasilkan perubahan pasokkan energi ke atmosfer (Heat Flux) dan pengaruh suhu

udara di atas permukaan laut seperti pada Gambar 3.26 dan 3.27. Selanjutnya pasokan

energi tersebut akan menyebabkan perubahan pada kondisi atmosfer. Perubahan kondisi

atmosfer dapat menghasilkan sirkulasi atmosfer (angin). Siklus tersebut akan terus

berlangsung, saling mempengaruhi antar gerak atmosfer (angin) dengan suhu

permukaan laut (SPL) (Kawasaki dan Teramoto, 1981). Temperatur laut merupakan hasil

proses fisis akibat perubahan arah dan kecepatan angin yang mempengaruhi perubahan

arus laut. Perubahan arus laut dapat mengakibatkan adukan, sehingga masa air dalam

yang kaya nutrien akan terangkat. Proses ini dapat menghasilkan kelimpahan plankton

yang merupakan makanan ikan. Beberapa jenis ikan mempunyai toleransi suhu tertentu

bagi metabolisme dan kelimpahan makanan.

3.5. Iklim di Jawa Tengah

Fluktuasi atau variabilitas cuaca dan iklim di kawasan tropis, termasuk Indonesia,

dapat direpresentasikan oleh variabilitas curah hujan (Kurniaty, 2003), Hal ini dapat

difahami karena di kawasan tropis seperti Indonesia parameter iklim yang lain (selain

curah hujan dan angin) relative tetap sepanjang tahun. Pada wilayah yang terpengaruh

aktivitas monsun seperti Indonesia akan memiliki pola distribusi curah hujan yang dapat

menggambaran dengan jelas beda musim hujan dan kemarau (Istiyanto , 2003). Hal ininampak dari pola curah hujan di Jawa Tengah yang terletak dikawasan selatan

katulistiwa, umumnya mengalami dua musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau

(Sudaryatno , 2003).

Sementara menurut Sulistya (2003), berdasarkan hasil pengolahan data curah

hujan stasiun terpilih di Jawa Tengah selama 30 tahun (1971 - 2000) dengan metode PCA

(Principal Component Analysis) diperoleh hasil yang menunjukkan perbedaan yang cukup

signifikan antara pola hujan di wilayah pesisir utara Jawa Tengah dibanding dengah

wilayah lain, utamanya wilayah Jawa Tengah bagian tengah. Wilayah pesisir utara Jawa

Tengah umumnya mempunyai musim kemarau lebih panjang dibanding musim hujan.

Awal musim hujan di wilayah pesisir utara Jawa Tengah umumnya terjadi pada bulan

Nopember, sementara musim kemarau umumnya mulai pada bulan April (Sudaryatno,

2003). Pertukaran air tawar merupakan hasil interaksi antara penguapan dan curah

hujan. Jika penguapan lebih tinggi dari curah hujan disuatu tempat maka salinitas di

tempat tersebut akan naik, sedang jika curah hujan lebih tinggi dari penguapan maka

salinitas akan turun (Ilahude, 1999). Salah satu cara pertukaran air tawar selain


30/40


A_Hartoko 88

lansung dari atmosfer juga dapat melalui sungai yang bermuara ke laut. Potensi pasokan

air tawar ke laut erat hubungannya dengan besarnya curah hujan di kawasan pantai.

Sulistya et.al (2008) telah memetakan zonasi potensi curah hujan di sepanjang pantai

utara Jawa Tengah. Zonasi potensi curah hujan di kawasan pantai utara Jawa Tengah

tersebut diharapkan dapat memberikan gambaran potensi air tawar yang ada di

sepanjang pantai utara Jawa Tengah.

3.6. Suhu di kabupaten Karimun, Batam, dan Riau

Rerata suhu udara di Kabupaten Karimun pada tahun 2002 (Gambar 3.26)

berkisar antara 27 C sampai dengan 28.5 C, masing - masing terjadi pada bulan

September dan Maret 2002. Pada bulan - bulan musim panas yaitu antara bulan Junisampai dengan September suhu udara lebih rendah dibandingkan pada musim - musim

basah Nopember sampai dengan Desember 2002. Pada bulan Maret sampai dengan May

2002 dan Oktober sampai dengan Desember 2002 menunjukkan bulan - bulan yang lebih

panas dibandingkan dengan bulan lainnya.

Gambar 3.26. Rerata Suhu Udara yang Terjadi di Kabupaten Karimun padaTahun 2002. (Sumber: BPS, 2002).

25,50

26,00

26,50

27,00

27,50

Jan

M

ar

M

ay

Jul

S

ep

N

op

Suhu Udara (C)


31/40


A_Hartoko 89

Gambar 3.27. Rerata Suhu Udara yang Terjadi di Kota Batam pada Tahun 2002(Sumber: BPS, 2002)

Rerata suhu udara di Kota Batam pada tahun 2002 berkisar antara 26.3 C sampai

dengan 27.3 C (Gambar 3.27), masing - masing terjadi pada bulan Januari dan Mei

2002. Pada bulan - bulan musim panas yaitu antara bulan Juni sampai dengan

September suhu udara lebih tinggi dibandingkan p ada musim - musim basah Nopember

sampai dengan Desember 2002. Rerata suhu udara di Kabupaten Kepulauan Riau pada

tahun 2000 berkisar antara 25.5 C sampai dengan 26.5 C, masing - masing terjadi

pada bulan Januari, Desember dan Juni 2000 (Gambar 3.28). Pada bulan - bulan musim

panas yaitu antara bulan Juni sampai dengan September suhu udara berkisar antara 25.9

- 26,5 C. Pada bulan-bulan basah menunjukkan kejadian suhu rendah, yaitu di bawah

25.5 C.

Gambar 3.28. Rerata Suhu Udara yang Terjadi di Kabupaten Kepulauan Riaupada Tahun 2000. (Sumber: Anonymous, 2001)

26,00

26,50

27,00

27,50

28,00

28,50

Jan Mar May Jul Sep Nop

SuhuUdara (C)

25,00

25,50

26,00

26,50

Jan

Mar

May

Jul

Sep

Nop

Suhu Udara (C)


32/40


A_Hartoko 90

3.7. Salinitas/ Kadar Garam.

Definisi Salinitas :

Adalah jumlah garam yang terdapat dalam 1 liter atau 1 kg air laut.

Asal-usul salinitas/ kadar garam di laut adalah akibat terkumpulnya atau terakumulasinya

masukan limpasan semua jenis mineral dari daratan yang terbawa aliran masa air sungai

ke laut. Pengetahuan mengenai salintas air laut diantaranya adalah untuk mengetahui

derajad keasinan atau kadar garam yang terkandung pada setiap lokasi di laut. Hal ini

dapat mengetahui arah aliran masa air laut, proses percampuran masa air laut dan air

tawar, interaksi antara kadar garam dan suhu air laut menjadi d ensitas air laut. Serta

pengaruh kadar garam/ salinitas terhadap siklus kehidupan organisme di laut, sejak fase

telur, larva, anakan/ juvenil, dewasa, migrasi, memijah, dan seterusnya. Salah satu

manuskrip tertua yang tercatat hingga kini yang memberikan gambaran fenomena

percampuran masa air di lautan adalah dalam kitab suci Al Quran sejak abad ke 6, yaitu

dalam surat Surat Al Rahman (55) ayat 19 dan 20 sebagai berikut :

))1919. Dia membiarkan dua lautan mengalir yang keduanya kemudian bertemu,

))2020. antara keduanya ada batas yang tidak dilampaui masing-masing

Di perairan laut di Indonesia, fenomena ini salah satunya dapat dijumpai di estuari S

Ketaping dan estuari batang Gasan Sumatra Barat, dimana masa air tawar dari muara

sungai dan air laut pantai Samudra Hindia (Barat Sumatra) tidak terjadi percampuran.

Yaitu dibuktikan dengan pengukuran kadar garam/ salinitas adalah 0 (nul) permil di

muara sungai dan 30 permil pada pantai di sebelahnya. Kondisi ini ditinjau dari aspek

ekosistem bahwa pada masa air laut dengan salinitas berbeda dan berdampingan ini akan

mempunyai dua kelompok organisme yang sangat berbeda. Dimana organisme dalam

masa air tawar akan sangat berbeda dengan organisme pada masa air laut dengan

salinitas 30 permil. Sebagai contoh organisme berbeda tersebut adalah plankton, jenis

ikan dan jenis hewan endemik Crustacea di muara S. Ketaping.


33/40


A_Hartoko 91

Gambar 3.29. Laguna dan habitat Crustacea endemic di Sungai Kataping, pertemuan airtawar dan air laut secara frontal

Dalam konteks fenomena ekosistem laut banyak hal penting yang harus diketahui

peran salinitas yaitu mulai sejak fase kehidupan telur ikan di laut yang biasanya

dilindungi dalam suatu kantong placenta dan akan terjadi suatu proses interaksi dengan

kadar garam disekitarnya, yang dikenal dengan fenomena osmosis atau perbedaan

densitas masa air lautnya. Biasanya telur ikan diletakkan induknya pada perairan dengan

garam yang sesuai sehingga dapat menetas bila mempunyai tekanan osmosis yang

sesuai. Terutama telur Copepoda, ikan terbang (Cypsilurus.sp), telur cumi (Loligo.sp),


34/40


A_Hartoko 92

telur gurita (Octopus) seperti pada Gambar 3.30 dan 3.31. Dalam hal ini secara umum

telur telur tersebut terlindung dalam sistem kantung placenta, yang mempunyai tekanan

osmosis berbeda beda antar jenis organisme laut. Demikian juga kehidupan pada tingkat

larva, juvenil sampai dewasa biasanya akan mencari tingkat kadara garam yang sesuai,

contohnya adalah ikan sidat (Anguila.sp) yang dalam siklus hidupnya bermigrasi dari air

tawar di muara sungai hingga laut dalam samudra dengan kadar garam yang tinggi.

Gambar 3.30. Pengaruh Suhu dan Salinitas pada migrasi ikan sidat (Anguila.sp) di LautDalam, pola makan ikan terbang (Cypsilurus.sp) di permukaan laut danperkembangan reproduksi plankton


35/40


A_Hartoko 93

Gambar 3.31. Telur cumi (Loligo.sp, kiri) dan telur sotong (Sephia.sp, kanan)

3.8. Salinitas dan Jenis Plankton.

Spirulina sp adalah salah contoh fitoplankton yang khas pada kondisi salinitas rendah dan

juga jenis Microcystis.sp. Namun jenis Microcystis.sp ini mampu beradaptasi dari salinitas

0 sampai salinitas 200 seperti telah diteliti dalam ekosistem tambak garam di

Rembang dan Lasem. Contoh lain adalahArtemia salina yaitu jenis plankton yang dapat

bertahan hidup sampai kadar garam/ salinitas tinggi yaitu sekitar 150 dan akan

membentuk cangkang silica sebagai bentuk pelindung luar atau cyst sehingga dapat

bertahan hidup secara dormant pada kadar garam 200 seperti pada Gambar 3.32

dan 3.33. Akibat terjadinya proses sedimentasi dan erosi maka dapat menimbulkan juga

fenomena intrusi air laut terutama di perairan pantai dangkal seperti di Kab Demak. Yaitu

terjadinya fenomena pembentukan ekosistem payau baru dari ekosistem tawar (salinitas

0 ) persawahan menjadi ekosistem pertambakan (salinitas 5 10 ) seperti terjadi

di pantai Kab Demak seperti pada Gambar 3.34.


36/40


A_Hartoko 94

Gambar 3.32. Tambak garam di Lasem dan Surabaya

Gambar 3.33. Aplikasi teknologi budidaya Artemia salina di tambak Lasem. KerjasamaLemlit Undip dan Ristek

Sedang fenomena lain yang cukup fenomenal adalah fenomena terjadinya

delta Mahakam Kaltim akibat sangat tingginya sedimen yang dibawa oleh masa air sungai

Mahakam sehingga menimbulkan daratan/ delta seluas kurang lebih 100.000 Ha (Gambar

3.35). Pada ekosistem kanal kanal disini yang pernah diukur kadar garam/ salinitasnya

adalah 2 5 maka disebut sebagai fresh water dominated delta-ecosistem. Maka

vegetasi yang sangat dominan adalah jenis nipah (Nypa fruticans).


37/40


A_Hartoko 95

Gambar 3.34. Evolusi Ekosistem Sawah Menjadi Tambak Akibat Intrusi Air Laut


38/40


A_Hartoko 96

Gambar 3.35. Ekosistem vegetasi nipah (Nypa fruticans) di kanal delta Mahakam

Analisis lain yang dapat ditelaah lebih jauh untuk mengetahui sebaran salinitas,

atau densitas masa air, atau sifat suatu lokasi perairan di laut atau terutama pada kasus

terjadinya proses percampuran masa air secara vertikal karena fenomena 'up-welling',

yaitu melalui plot data (a). salinitas - kedalaman. dan (b). suhu salinitas seperti pada


39/40


A_Hartoko 97

Gambar 3.36 dan 3.37. Diikuti beberapa uji regresi antar ke dua parameter tersebut,

untuk mengetahui hubungan empiris yang paling mendekati, yaitu yang mempunyai nilai

koefisien regresi polinomal/ kurvatrik dengan nilai R2

terbesar. Selanjutnya uji variabel

parameter secara vertikal ini akan dibandingkan dengan uji serupa pada variabel

parameter secara horizontal. Sehingga akan diperoleh gambaran proses percampuran

masa air secara horizontal dipermukaan dan secara vertikal, terutama di daerah dimana

terjadi proses percampuran masa air secara aktif akibat adanya 'up-welling'.

Gambar 3.36. Grafik hubungan (a). salinitas kedalaman (b). suhu - salinitas dan diperairan Utara Irian Jaya.juli 1997.

Gambar 3.37. Grafik hubungan (a). suhu - salinitas dan (b). salinitas kedalaman diperairan Utara Irian Jaya.juli 1997.

Kedalaman dan sal :st. 5

y = -3E-05x2 + 0.0103x + 33.43

R2 = 0.516833.00

33.50

34.00

34.50

35.00

0 100 200 300

Suhu x sal : st.5

y = -0.0075x 2 + 0.3001x + 31.419

R2 = 0.63433.00

33.50

34.00

34.50

35.00

0.00 10.00 20.00 30.00

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

33.20

33.30

33.40

33.50

33.60

33.70

33.80

33.90

34.00

34.10

34.20

34.30

34.40

34.50

34.60

34.70

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00-300.00

-250.00

-200.00

-150.00

-100.00

-50.00

Salinitas( psu )

St.3 St.4 St.5

Kedalaman

(m)


40/40


Berdasarkan data lapangan yang diplotkan seperti Gambar 3.37 di atas profil

salinitas vertikal jelas memperlihatkan adanya masa air dengan salinitas 33,6 dan 33,7

psu (promil salinity unit) dari kedalaman 80 m di st. 5 (kedalaman laut di St.5 di utara

Papua adalah 2.635 m) dan bergerak ke permukaan perairan di St.3 laut Seram

(kedalaman laut Seram 1.629 m) dan adanya kolom masa air dengan salinitas tinggi

yaitu 34.6 psu pada kedalaman 100 m atau di bawah lapisan termoklin di St.4

(kedalaman 4.070 m) dan menjadi 'down-welling effect' mengalir kembali ke arah St.5. di

L. Halmahera dan menuju ke dasar perairan.

Gambar 3.38. Plot data salinitas permukaan (Psu) Utara Irja, Juli -Agustus 1997

Plot sebaran salinitas di permukaan laut utara Papua adalah seperti pada Gambar

3.38, dimana pada St. 4,5,6,7,8 sebagai mana juga terbukti pada analisis suhu

permukaan dan vertikal, merupakan suatu pusaran masa air yang mengalir memasuki

perairan L. Seram. Serta pusaran masa air lainnya dengan St.17 sebagai pusatnya.

Diduga dari pola sebaran suhu dan salinitas permukaan ini juga akan berpengaruh pada

sebaran permukaan zat hara N, P, serta klorofil-a dan plankton. Untuk ini perlu

dibandingkan dengan plot data permukaan parameter tersebut pada bahasan berikut.

Hal ini berdasarkan asumsi dasar bahwa pola pergerakan suhu - salinitas juga merupakan

indikator pola pergerakan masa air baik secara vertikal maupun horizontal di perairan

tersebut.

129.00 130.00 131.00 132.00 133.00 134.00 135.00 136.00 137.00 138.00 139.00 140.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

St. 20

St. 19

St. 18

St. 17St. 21

St. 16

St. 15

St. 14

St. 13

St. 12

St. 11

St. 10

St. 9

St. 8

St. 7

St. 6

St. 5

St. 4

St. 3

IRIAN JAYA

L. Ser am

L . B a n d a

L . A r a f u r a

U129.00 130.00 131.00 132.00 133.00 134.00 135.00 136.00 137.00 138.00 139.00 140.00

-1.00

0.00

1.00

2.00

3.00

Ke

34.50

35.00

34.50

35.00

Documents

4_BAB_ 3_Suhu_Salinitas_v4