Upload
taruna-rizki-ananda
View
184
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fenomena upwelling yang terjadi pada suatu badan perairan laut tidak terlepas dari pengaruh fisik. Faktor fisik angin, arus, suhu permukaan, salinitas dan klorofil merupakan fakto terjadinya fenomena upwilling. Upwelling m
Citation preview
PREDIKSI DAN PENENTUAN TERJADINYA UPWELLING
DI WILAYAH PERAIRAN SEKITAR KEPULAUAN NIAS
TUGAS MAKALAH
ARUS LAUT
RIZALUDDIN 2010.02.4.0002
ANANDA R. TARUNA 2010.02.4.0007
PROGRAM STUDI / JURUSAN OSEANOGRAFI
FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS HANG TUAH
SURABAYA
2012
PREDIKSI DAN PENENTUAN TERJADINYA UPWELLING
DI WILAYAH PERAIRAN SEKITAR KEPULAUAN NIAS
Rizaluddin. 2010.02.4.0002
Ananda Rizki T 2010.02.4.0007
Program Sarjana (S1) Oseanografi – Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan
Universitas Hang Tuah Surabaya
ABSTRAK
Pekembangan sektor kelautan dan perikanan dewasa ini akan meningkat signifikan
seiring dengan meningkatnya kebutuhan konsumsi sumber kelautan khususnya ikan. Untuk
memenuhi cara tersebut yang dapat dilakukan adalah dengan memprediksi terjadinya
fenomena upwelling pada suatu wilayah badan perairan.
Upwelling merupakan suatu fenomena naiknya massa air bawah permukaan laut yang
kaya akan unsur hara dan nutrien ke permukaan perairan. Wilayah Indonesia sangat
memungkinkan untuk terjadinya upwelling, tersebar mulai perairan laut Banda hingga
perairan barat Pulau Sumatra.
Untuk memprediksi terjadinya upwelling tersebut di fokuskan pada perairan barat
pulau Sumatra khususnya perairan sekitar Nias, pada periode Musim Barat dan Musim
Timur. Pengelolahan data dari angin, arus, suhu permukaan laut, klorofil dan salinitas
didapatkan hasil analisis pada Musim Barat terjadi Upwelling pada perairan Nias.
Kata kunci : Upwelling, Musim Barat, Musim Timur
PENDAHULUAN
Perkembangan dunia kelautan dan perikanan dewasa ini semakin hari meningkat
secara signifikan. Seiring dengan perkembangannya tersebut permintaan akan sumberdaya
perikanan juga semakin meningkat. Untuk memenuhi permintaan tersebut dibutuhkan
berbagai mekanisme cara dalam kebutuhan perikanan. Salah satu cara yang dapat dilakukan
adalah dengan memprediksikan terjadinya fenomena upwelling pada suatu wilayah badan
perairan.
Berdasarkan beberapa literatur mengenai ilmu kelautan, peristiwa naiknya massa air
bawahyang kaya akan unsur hara ke permukaan perairan akibat pengaruh divergensi
vertikal ekman dan hembusan angin merupakan pengertian upwelling.
Daerah upwelling di Indonesia umumnya terjadi secara periodik dan silih berganti
yang mempunyai potensi daerah cakupan yang luas. Potensi upwelling di Indonesia meliputi
daerah perairan selatan NTB hingga barat perairan pulau Sumatra pada periode El Nino
sedangkan, perairan kepulauan Banda hingga selatan laut Jawa pada periode La Nina.
TUJUAN
Penulisan ini bertujuan untuk memprediksi dan menganalisis potensi upwelling pada
suatu daerah. Dalam hal tersebut adalah daerah penangkapan ikan yang dimana hasil dari
menganalisis data data yang tersedia akan dapat mengetahui waktu dan lokasi terjadinya
upwelling pada wilayah barat perairan pulau Sumatra, khususnya di sekitaran perairan
Kepulauan Nias.
TINJAUAN PUSTAKA
Proses Upwelling
Menurut Nontji ( 1987, dalam Jurnal Ilmu Kelautan ), proses upwelling merupakan
peristiwa naiknya massa airdalam lapisan bawah permukaan laut ke permukaan laut. Karena
pada umumnya pergerakan arus selalu membentuk sudut baik dari maupun menuju ke arah
laut sebagai efek gaya coriolis dan divergensi Ekman. Efek tersebut menyebabkan terjadinya
aliran air laut permukaan yang menjauhi garis pantai dan terdapat kekosongan massa air
laut pada permukaan, sehingga kekosongan pada massa air laut permukaan akan terisi dan
tergantikan oleh massa air bagian dalam.
a) b)
Gambar 1. a). Visualisasi pergerakan air laut secara vertikal dan
b). Visualisasi pergerakan massa air secara horizontal
Dalam referensi lain ( Stewart, 2008 ) upwelling terjadi karena adanya pengaruh angin
( wind driven motion ) dan adanya proses divergensi Ekman. Angin menyebabkan mixing
serta pergerakan arus secara vertikal disamping arus permukaan secara horizontal.
Transport Ekman membentuk sudut 45 dari arah angin dan bergerak seperti suatu irisan.
Gambar 2.Pola arus Spiral Ekman
Fenomena upwelling menimbulkan dampak positif terhadap lingkungan perairan.
Massa air dari lapisan bawah yang lebih tinggi konsentrasi nutrient serta mempunyai suhu
rendah dari permukaan akan naik ke lapisan permukaan. Hal ini tentunya akan
menyuburkan perairan tersebut dan dengan adanya intensitas cahaya matahari maka akan
lebih meningkatkan produktivitas fitoplankton sebagai rantai makanan dasar dalam
ekosistim di laut. Upwelling dapat dibedakan berdasarkan periode waktu kejadian serta
lokasi daerah terjadinya. Yaitu sebagai berikut :
Berdasarkan Periode Waktu Terjadi
Upwelling jenis tetap (Stationary Upwelling) terjadi sepanjang tahun dengan
intensitas dapat berubah – ubah.
Upwelling jenis berkala (Periodic Upwelling) terjadi kurang lebih dalam satu
musim saja.
Upwelling jenis silih berganti (Alternating Upwelling) terjadi secara bergantian
dengan disertai adanya proses penengelaman massa air ( sinking).
Berdasarkan Lokasi Terjadi
Coastal Upwelling
Equatorial Upwelling
Southern Ocean Upwelling
Daerah upwelling merupakan daerah penangkapan ikan / fishing ground. Upwelling
yang terbentuk pada daerah selatan Sumbawa hingga sebagian barat Sumatra mulai
terbentuk pada bulan April, serta mencapai puncak upwelling pada perairan selatan Jawa
pada bulan Mei dan September serta berakhir pada bulan November. Sedangkan yang
terjadi pada barat Sumatra mulai terbentuk pada bulan Juni hingga bulan September dengan
intensitas upwelling terjadi di bulan Agustus ( Agus, 2004 ).
RUMUSAN MASALAH
Analisis dan prediksi upwelling pada musim barat dan musim timur disekitar
perairan Kepulauan Nias.
Indonesia merupakan suatu wilayah yang terletak diantara dua benua dan dua
samudra, yaitu Benua Asia – Australia serta Samudra Hindia – Pasifik. Dengan letak geografis
yang strategis itulah Indonesia berlaku tiga jenis musim, meliputi :
Musim Barat yang terjadi pada bulan Desember – Maret.
Gambar 3. Pola angin melewati daerah ekuator
mengalami pembelokan
Musim Peralihan I yang terjadi pada bulan April – Mei.
Musim Timur yang terjadi pada bulan Juni – September mengakibatkan
wilayah Indonesia kemarau.
Gambar 4. Pola angin Timur mengalami pembelokan
saat memasuki daerah equator
Musim Peralihan II yang terjadi pada bulan Oktober – November.
Dengan memiliki tiga musim yang meliputi musim peralihan, musim barat serta musim
timur hembusan angin pada badan perairan akan menimbulkan arus. Maka asumsi dari tiap
musim yang terjadi akan menghasilkan pergerakan dan karakteristik arus yang berbeda. Dari
hal tersebut dapat diketahui pula potensi terjadinya upwelling tiap daerah berdasar pada
pola arus yang terjadi tiap perubahan musim.
Gambar 5.Sebaran upwelling di Indonesia
METODOLOGI
Dalam prediksi dan penentuan lokasi upwelling data yang dipersiapkan adalah data
meteorologis berupa data angin dan arus pada Bulan Januari dengan Bulan Agustus tahun
2011 dari BMKG Maritim Perak pada lokasi sekitar 1ᵒ39’36.87” N ; 95ᵒ49’57.75” E barat
perairan Kepulauan Nias. Selain itu data suhu, salinitas serta klorofil dari citraan software
MODDIS (www.nodc.noaa.gov).
Pengolahan data angin dan arus tersebut menggunakan Microsoft Excel serta
menggunakan WindRose Plot 7.0 dalam penentuan arah dan kecepatan angin serta arus
yang terjadi.
Gambar 6. Data angin dan arus perairan Barat Sumatra
Berikut merupakan ringkasan data dari meteorologis berupa data angin dan data arus
yang digunakan dalam analisis penentuan prediksi upwelling pada perairan Barat Kepulauan
Nias dan sekitarnya.
KALDERAOSEAN.BLOGSPOT.COM
Tabel 1. Data Angin pada Bulan Januari dan Agustus tahun 2011 sebagai perwakilan
pada Musim Barat dan Musim Timur
Year Month Date Time(WIB) WindDir(TN) WindSpd(knot)
2011 1 1 0 265 5 2011 1 1 1 267 4
2011 1 1 2 268 4
2011 1 1 3 270 4
2011 1 1 4 272 4
2011 1 1 5 274 4
2011 1 1 6 277 4
2011 1 1 7 279 4
2011 1 1 8 282 3
2011 1 1 9 285 3
2011 1 1 10 288 3
2011 1 1 11 292 3
2011 1 1 12 295 3 2011 1 1 13 294 3
2011 1 1 14 293 2
2011 1 1 15 291 2
… …. … … … …
2011 8 31 16 153 5
2011 8 31 17 152 5
2011 8 31 18 152 6
2011 8 31 19 152 6
2011 8 31 20 151 7
2011 8 31 21 151 7
2011 8 31 22 151 7
2011 8 31 23 151 8
Tabel 2. Data Arus pada Bulan Januari dan Agustus tahun 2011 sebagai bulan
perwakilan Musim Barat dan Musim Timur
Analisis Upwelling pada Musim Barat
Data angin dan arus yang telah didapatkan akan diolah terlebih dahulu
menggunakan software WindRose Plot 7.0.0. Sedangkan data pendukung dalam
memprediksi upwelling meliputi salinitas, temperatur, dan klorofil didapat dari pencitraan
satelit NOAA. Berikut sajian analisis yang didapat.
Year Month Date Time(WIB) CurDir(TN) CurSpd(m/s)
2011 1 1 1 177 27 2011 1 1 2 176 27 2011 1 1 3 174 28 2011 1 1 4 173 28 2011 1 1 5 172 29 2011 1 1 6 171 30 2011 1 1 7 170 30 2011 1 1 8 170 31 2011 1 1 9 169 32 2011 1 1 10 169 33 2011 1 1 11 168 33 2011 1 1 12 168 34 . . . . . . .... . . . . . . . . .
2011 8 31 13 347 38 2011 8 31 14 347 39 2011 8 31 15 346 40 2011 8 31 16 345 42 2011 8 31 17 344 43 2011 8 31 18 343 44 2011 8 31 19 343 46 2011 8 31 20 343 48 2011 8 31 21 342 49 2011 8 31 22 342 51 2011 8 31 23 342 53
Gambar 7. Analisis angin pada bulan Januari ; a). Pola angin berserta distribusi frekuensi dan
b). Pola angin mingguan pada bulan Januari
Gambar 8. Analisis arus bulan Januari; a). Pola arus dan distribusi frekuensi bulanan, dan
b). Pola arus mingguan bulan Januari
a). b).
c).
Gambar 9. a) citra klorofil ; b) citra salinitas dan
c) citra klorofil
Berdasarkan analisis yang di dapatkan bahwa angin dominan pada bulan Januari
sekitar kepualauan Nias berasal dari baratlaut Pulau Sumatra dengan persentase hampir
sebesar 30% mengarah tenggara Pulau Sumatra dengan kecepatan antara 7 – 11 knots, 26%
dari barat perairan kepulauan Nias menuju wilayah pulau Sumatra kecepatan dominan
berkisar antara 4 – 7 knots serta sebagaian kecil dari selatan, barat daya, tenggara dan utara
pulau Sumatra. Besaran kekuatan angin yang tertera pada grafik distribusi frekuensi pada
bulan Januari memiliki varian kecepatan. Yaitu persentase angin dominan tertinggi 38,6 %
dengan kecepatan antara 4 – 7 knot serta pada kecepatan angin tertinggi antara 11 – 17
knot memiliki persentase terkecil 1,1 %. Sedangkan, persentase angin dari nilai tertinggi
selanjutnya tercatat 29,8 % dan 28.8% dengan kecepatan antara 1 – 4 knot dan 7 – 11 knot.
Arus yang telah dianalisis dan diolah dalam WindRose di ketahui 30% mengalir
menuju ke utara pulau Sumatra dengan intensitas laju arus berkisar 25 – 30 m/s. Untuk arus
yang mengalir menuju tenggara diketahui presentase sebesar mendekati 28% dengan laju
arus yang bervariasi meliputi kecepatan diatas 40 m/s yang tertinggi hingga melemah
disekisaran 5 m/s. Faktor pendukung salinitas, klorofil dan suhu permukaan laut meliputi 33
psu kandungan kadar salinitas, untuk klorofil dan suhu permukaan 0,3 mg/m³ serta antara
30 – 34 °C meskipun terdapat suhu laut sekitar barat Sumatra yang memiliki suhu antara
21°C - 24°C tersebar di perairan selatanpulau Nias dan barat kepulauan Mentawai.
Analisis Upwelling pada Musim Timur
Analisis data angin dan arus pada bulan Agustus dapat diketahui arah dan
kecepatannya pada software Windrose Plot berserta data pendukung dari salinitas, klorofil
dan suhu permukaan dalam penentuan prediksi upwelling. Berikut merupakan hasil
pengolahan data angin dan arus serta tampilan sebaran salinitas, klorofil dan suhu.
Gambar 10. Analisis angin bulan Agustus; a). Pola angin dan distribusi bulan Agustus, dan
b). Pola angin mingguan.
KALDERAOSEAN.BLOGSPOT.COM
Gambar 11. Analisis arus bulan Agustus; a). Pola arus dan distribusi frekuensi bulan Agustus, dan
b). Pola arus mingguan
KALDERAOSEAN.BLOGSPOT.COM
a) b).
c).
Gambar 12. a) citra klorofil ; b) suhu permukaan dan
c) citra salinitas
Berdasarkan analisis yang didapatkan dalam pengolahan data angin dan arus selama
bulan Agustus, arah angin dominan berasal dari tenggara kepulauan Sumatra dengan
presentase hampir 50% dengan kecepatan tertinggi 41% berkisar 4 – 7 knots, tetapi juga
terdapat angin dari selatan Sumatra dengan presentase 32% yang mengarah ke utara.
Analisis untuk arus pada bulan Agustus didapat bahwa arah arus menuju ke selatan dengan
presentase sekitar 63 % dan kearah tengggara dengan presentase 39% masing – masing
mempunyai kecepatan lebih besar sekitar 11.1 m/s.
Faktor pendukung lainya meliputi salinitas, klorofil dan suhu permukaan laut
didapatkan meliputi sebesar 0,2 mg/mᶟ bahkan diatas 0,3 mg/mᶟ kandungan klorofil pada
wilayah pesisir barat pulau Sumatra.Kadar salinitas di perairan barat pulau Sumatra 33 psu,
suhu permukaan laut wilayah barat Sumatra berkisar antara 30 – 34 ˚C.
PEMBAHASAN
Setelah melakukan analisis terhadap beberapa parameter dalam memprediksi
upwelling. Didapatkan ketentuan standarisasi dalam menentukan potensi upwelling
berdasarkan periode musim.
Periode (musim)
Parameter Analisis Potensi
Upwelling
Angin
Arus
Suhu laut
Salinitas
Klorofil
Januari
( Musim Barat ) √ √ √ √ √ √
Agustus
( Musim Timur ) - - − √ √ −
Dalam melakukan perhitungan pengolahan data angin dan arus pada bulan
perwakilan dari Musim Barat dan Musim Timur didapat bahwa kecepatan angin serta arus
tiap masing – masing bulan tersebut sangat tinggi. Tercatat kecepatan dominan dari angin
tersebut lebih dari 5 knots, serta pada kecepatan arus dan melebihi 8 m/s. Intensitas suhu
permukaan laut dominan cenderung hangat, hal ini dikarenakan wilayah Indonesia terletak
pada equator.
Suhu yang tercatat tiap perwakilan musim yang didapat memiliki rerata 30 – 34 ᵒC,
akan tetapi dari citra suhu pada bulan Januari didapat beberapa titik suhu dibawah rerata
(lihat Gambar) pada bulan Januari di musim barat suhu < 25 °C. Salinitas dan klorofil yang
didapatkan dari citra meliputi diatas 30 psu untuk salinitas serta melebihi 0,2 mg/mᶟ pada
kandungan klorofil.
Gambar 13. Suhu rendah ( tanda kotak biru ) pada suhu rerata
di Barat perairan Sumatra
SIMPULAN
Parameter dalam menentukan daerah upwelling meliputi data angin, data arus, citra
klorofil (>0,2 mg/mᶟ), citra salinitas (>30 psu) dan citra suhu (<25ᵒC). Hasil pada pembahasan
diketahui pada bulan Januari terjadi upwelling dengan intensitas rendah, tersebar di wilayah
selatan pulau Nias hingga menjorok ke selatan pulau Mentawai. Hal yang berpengaruh
dalam menentukan upwelling adalah adanya penurunan suhu di beberapa wilayah perairan
barat Sumatra serta adanya sinkronisasi arah dan kecepatan angin terhadap arah dan
kecepatan arus laut. Dari data dan pembahasan tersebut dapat disimpulkan bahwa tipe
upwelling wilayah barat pulau Sumatra tepatnya disekitaran perairan Nias adalah berkala,
dimana pergerakan vertikal massa air dalam kepermukaan terjadi saat musim barat dan
terjadi didekat pantai barat Sumatra / Coastal Upwelling. Untuk penentuan upwelling yang
lebih akurat dan presisi dibutuhkan data – data terkait lebih banyak dalam satu periode tiap
musimnya.
DAFTAR RUJUKAN
Agus Sediadi. 2004. Efek Upwelling Terhadap Kelimpahan dan Distribusi Fitoplankton
di Perairan Laut Banda dan Sekitarnya. Jakarta: Universitas Indonesia.
Markara Sains. Vol 8 No. 2, hal 43 – 51.
Kunarso. Muhammad. 2005. Karakteristik Upwelling di Sepanjang Perairan Selatan NTT
hingga Barat Sumatra. Semarang: Universitas Diponegoro. Jurnal Ilmu Kelautan
Vol 10 No. 1, hal 17 – 23.
Stewart R. 2008. Introduction To Physical Oceanography. Departement Of
OceanographyTexas A & M University, Page 236.
BMKG Maritim. 2011. Data Angin dan Arus Wilayah Barat Perairan Pulau Sumatra.
Surabaya.
WindRose Plot 7.0, 1998 – 2010
ArcGis Explore, 1996 – 2011. Esri
http: www.nodc.noaa.gov tanggal diunduh 6 Juni 2012
Gambar 14. Hasil prediksi zona Upweling Bulan Januari disekitar Perairan barat Kepulauan dengan parameter
pola angin, pola arus, citra klorofil, suhu permukaan dan salinitas.
KALDERAOSEAN.BLOGSPOT.COM