PENGANTAR OSEONOGRAFI

I.  PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

            Oseanografi merupakan suatu cabang ilmu pengetahuanyang berkembang secara tepat dan sering bersangkutan dengan kerja sama intornasional. Oseanografi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang lautan. Ilmu ini merupakan perpaduan dari berbagai ilmu yang berkaitan dengan proses yang terjadi dalam suatu perairan laut. Ilmu dari perpaduan antara lain : Ilmu tanah (geografi),ilmu fisika,ilmu geologi,ilmu iklim.

Ilmu oseanografi terdiri dari berbagai cabang ilmu :

1.      Fisika oseanografi

2.      Kimia oseanografi

3.      Biologi oseanografi

4.      Geologi

            Fisika oseanografi adalah suatu ilmu yang mempelajari ilmu-ilmu fisika yang tarjadi dalam laut baik itu antara laut dengan daratan maupun laut dan atmosfer. Sehingga hal ini menyebabkan terjadinya arus, gelombang dan pengaru arus terhadap iklim dunia. Kimia oseanografi adalah ilmu tentang reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam lautan separti pH, dan salinitas. Biologi oseanografi adalah suatu ilmu yang mempelajari semua organisme yang hidup di perairan  laut. Sedangkan geologi oseanografi adalah ilmu yang mempelajari tentang asal urus terjadinya lautan.

            Perairan laut merupakan habitat yang baik untuk organisme. Air adalah suatu zat pelarut yang paling baik, dimana air ini bersifat sangat berdaya guna maupun melarutkan zat-zat lain dalam dalam jumlah yang lebih besar daripada zat cair lain. Sifat ini dapat dilihat banyaknya unsur-unsur pokok yang terdapat dalam air tersebut.

1.2. Tujuan

            Tujuan dari pelaksanaan praktek ini adalah untuk memberikan pengetahuan kepada mahasiswa mengenai teknik pengukuran parameter-parameter fisika kimia air laut (suhu, salitas dan kecerahan) serta dinamika laut medlalui pasang surut,arus,gelombang.

1.3. Manfaat

            Manfaat pelaksanaan praktek ini agar mahasiswa dapat mengukur dan mengetahui secara langsung parameter-parameter fisika kimia air laut (suhu,salinitas dan kecerahan) serta dinamika air  laut melalui pasang surut,arus dan gelombang.

II.    TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian dan Lingkup Oseanografi

Oseanografi adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang lautan. Ilmu ini merupakan perpaduan dari berbagai ilmu yang berkaitan dengan proses yang terjadi dalam suatu perairan laut. Ilmu dari perpaduan antara lain :Ilmu tanah (geografi),Ilmu fisika,Ilmu geologi,Geologi dan Ilmu iklim.

Ilmu oseanografi terdiri dari berbagai cabang ilmu :

1.      Fisika oseanografi

2.      Kimia oseanografi

3.      Biologi oseanografi

4.      Geologi

2.2. Parameter fisika kimia air laut

2.2.1.      salinitas

            Ciri khas dari air laut adalah rasanya yang asin disebabkan karena didalam air laut terlarut bermacam-macam garam, natrium klorida (NaCl). Rasa asin tersebut dikenal dengan keragaman (salinitas), yaitu jumlah berat semua garam yang terlarut dalam air laut (Nontji, 2007).

            Meskipun salinitas dipengaruhi produktivitas individu fitoplankton, namun umumnya peranannya tidak besar. Di perairan pantai peranan salinitas mungkin lebih menentukan terjadinya suksesi jenis dari pada produktivitas secara keseluruhan (Chua, 1970 dalam Odum, 1994). Kehidupan berbagai jenis fitoplankton dapat dipengaruhi oleh salinitas perairan, yaitu pada perubahan berat jenis air laut serta perubahan dalam tekanan osmosis (Nugroho, 2006).

2.2.2.      Suhu

            Setiap jenis fitoplankton memiliki suhu optimal sendiri dan sangat tergantung pada media dan faktor-faktor lain seperti intensitas cahaya, sehingga dapat diduga bahwa suhu dapat berperan dalam perubahan komposisi jenis meskipun mungkin bukan faktor satu-satunya. Pada umumnya suhu optimal pada perkembangan fitoplankton adalah antara 29⁰C – 30 ⁰C tetapi fitoplankton berkembang dengan baik pada suhu 25 ⁰C atau lebih.

            Suhu merupakan faktor penting yang mempengaruhi proses penyebaran dan kehidupan organisme di laut. Suhu secara tidak langsung mempengaruhi laju fotosintesis, di mana pengaruh langsung pada enzimatik dalam fotosintesis ditentukan oleh suhu, sedangkan pengaruh tidak langsung yaitu suhu mempengaruhi hidrologis bagi kehidupan di laut. Semakin dalam perairan suhu semakin rendah dan salinitas semakin tinggi, sehingga mengurangi laju penenggelaman fitoplankton. Suhu air permukaan di perairan Indonesia  menunjukan ciri khas perairan tropis, yaitu umumnya relatif tinggi dengan perbedaan sebaran horizontal yang kecil.

2.2.3.      pH (Derajaat Keasaman)

Nilai pH menunjukkan derajat keasaman atau kebasahan suatu perairan. Karena pH mempunyai pengaruh yang besar terhadap kehidupan tumbuhan dan hewan akuatik, maka pH suatu perairan seringkali dipakai sebagai petunjuk baik atau buruknya perairan sebagai lingkungan hidup (Odum, 1994 dalam Nugroho, 2006).

Hubungan pH dengan sebaran fitoplankton di perairan alamiah ternyata sangat menarik, berkaitan dengan masalah pencemaran yang dihubungkan dengan hujan asam dan proses pengasaman perairan secara alami. Banyak spesies diatom yang sensitif terhadap tersedianya unsur-unsur karbon (C) dan pH melalui kontrol unsur karbon pada proses fotosintesis. Sebagian besar diatom kurang sensitif terhadap perubahan besar pH di perairan (Prescott, 1980 dalam Nugroho, 2006). Spesies diatomae yang hidup pada perairan eutrofik (kebanyakan nutrisi) lebih toleran pada pH yang lebih tinggi dari pada perairan yang oligotrofik (miskin nutrisi).

2.2.4.       DO (Dissolved Oxygen)

Distribusi oksigen terlarut (Dissolved Oxigen) di perairan sungai umumnya lebih merata dibandingkan dengan perairan tergenang. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan air yang kontinyu, sehingga memungkinkanterlarutnya oksigen dari udara ke air. Oksigen terlarut dalam air pada umumnya berasal dari difusi oksigen udara melalui permukaan air pada siang hari. Oksigen merupakan salah satu unsur yang penting di perairan yaitu sebagai pengatur proses-proses metabolisme komunitas, Selain itu, kandungan produktivitas primer di suatu perairan dari hasil fotosintesis.

Penurunan DO dapat disebabkan oleh pencemaran air yang mengandung bahan organik sehingga menyebabkan organisme terganggu. Semakin kecil nilai DO  maka pencemaran makin tinggi. Bahan buangan yang memerlukan oksigen terutama terdiri dari bahan-bahan organik karena bahan organik yang memerlukan oksigen dapat menurunkan oksigen terlarut dalam air, maka diperlukan pengujian terhadap bahan-bahan buangan untuk mengetahui  tingkat polusi air.

2.3. Dinamika perairan

2.3.1.      Pasang surut

Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.

Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth).

Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal.  Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat  rotasi.  Gravitasi  bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak.  Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi.  Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut.  Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.

2.3.2.      Gelombang

            Gelombang adalah fenomena naik-turunnya permukaan laut.  Selain di permukaan, gelombang dapat terjadi pula di dalam badan air laut yang disebut gelombang internal (internal wave).

Ü  Penyebab terjadinya gelombang

            Triatmodjo (1999) mengemukakan bahwa gelombang tersebut meliputi gelombang angin yang dibangkitkan oleh tiupan angin dipermukaan laut, gelombang pasang surut yaitu yang dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan terhadap bumi, gelombang tsunami terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa dilaut, gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak dan sebagainya.

Ü  Parameter gelombang laut

            Ilahude (1999) menyatakan bahwa dalam mempelajari gelombang terdapat beberapa istila penting yang perlu diketahui lebih dahulu. Pengetahuan tersebut agar menghindari kesalahan persepsi dalam mengenali ciri-ciri gelombang. Adapun istilah-istilah yang berkenaan dengan parameter gelombang antara lain :

1.    Tinggi gelombang (H) : selisih antara puncak dan lembah gelombang dengan satuan meter (m)

2.    Amplitudo gelombang (A) : jarak setengah (1/2) dari tinggi gelombang yang biasa dinyatakan dalam satuan meter (m)

3.    Periode gelombang (T) : waktu yang diperlukan oleh dua puncak gelombang untuk melewati suatu titik tertentu (titik pengamatan) dengan satuan detik (s)

4.    Panjang gelombang (λ baca lamda) : jarak mendatar antara dua puncak atau lembah gelombang dengan satuan meter (m)

5.    Kecepatan gelombang (C) : yaitu jarak yang ditempuh oleh puncak gelombang dalam satuan waktu. Kecepatan ini mempunyai satuan meter/detik (m/s)

6.    Frekuensi gelombang (f) : jumlah gelombang yang melewati satu titik pengamatan pada periode waktu tertentu.

                                                H         = Tinggi Gelombang
                                                L          =  Panjang Gelombang
                                                A         = Amplitudo, A = 0.5 H atau H = 2A
                                                T          = Periode Gelombang
                                                f           = Frekuensi Gelombang, 1/T
                                                H/L      = Keterjalan Gelombang
                                                C         = L/T atau  C = Lf

Ü Klasifikasi gelombang

Secara garis besar gelombang dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa bagian. Raharjo (1997) mengklasifikasikan gelombang menjadi 4 bagian, antara lain :

1. Klasifikasi berdasarkan perbandingan kedalaman perairan dan panjang gelombang, yang terbagi lagi atas :

Ø  Gelombang perairan dalam

Ø  Gelombang perairan dankal

Ø  Gelombangtransisi

2. Klasifikasi berdasarkan pengaru gaya pembankit

3. Klasifikasi berdasarkan pengaru gaya pengembali

4. Klasifikasi berdasarkan prioda panjang

            Berdasarkan priodenya, gelombang dapat diklasifikasikan seperti yang di perlihatkan pada tabel berikut.

Tabel 1. Klasifikasi gelombang berdasarkan priodenya

Priode	Panjang gelombang	Nama
0-0,2 0,2-9,0 9-15 15-30 0,5 menit-jam 12,5 : 25 jam	Cm < 130 m Ratusan meter Beberapa ratus meter < ribuan km Ribuan km	Ripples Wind waves Swell Longswell Long priode waves dan trusunami Pasang surut

3.3.3. Arus

Arus adalah proses pergerakan massa air menuju kesetimbangan yang menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air. Gerakan tersebut merupakan resultan dari beberapa gaya yang bekerja dan beberapa factor yang mempengaruhinya. Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping). Contoh-contoh gerakan itu seperti gaya coriolis, yaitu gaya yang membelok arah arus dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mangarah ke kiri di belahan bumi selatan.

Gaya ini yang mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Perubahan arah arus dari pengaruh angin ke pengaruh gaya coriolis dikenal dengan spiral ekman (Pond dan Pickard, 1983).

Gambar 1. Peta pengukuran arus

Menurut Gross 1972, arus merupakan gerakan horizontal atau vertikal dari massa air menuju kestabilan yang terjadi secara terus menerus. Gerakan yang terjadi merupakan hasil resultan dari berbagai macam gaya yang bekerja pada permukaan, kolom, dan dasar perairan. Hasil dari gerakan massa air adalah vector yang mempunyai besaran kecepatan dan arah. Ada dua jenis gaya yang bekerja yaitu eksternal dan internal Gaya eksternal antara lain adalah gradien densitas air laut, gradient tekanan mendatar dan gesekan lapisan air (Gross,1990)

Pond dan Pickard 1983 mengklasifikasikan gerakan massa air berdasarkan penyebabnya, terbagi atas :

a. Gerakan dorongan angin

b. Gerakan termohalin

c.Arus Pasut

d. Turbulensi

e.Tsunami

f. Gelombang lain ; Internal, Kelvin dan Rossby/Planetary

Menurut letaknya arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus bawah. Arus atas adalah arus yang bergerak di permukaan laut. Sedangkan arus bawah adalah arus yang bergerak di bawah permukaan laut. Faktor pembangkit arus permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya. Tenaga angin memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh pada kedalaman 200 meter (Bernawis,2000)

Oleh karena dibangkitkan angin, arah arus laut permukaan (atas) mengikuti arah angin yang ada. Khususnya di Asia Tenggara karena arah angin musim sangat terlihat perubahannya antara musim barat dan musim timur maka arus laut permukaan juga banyak dipengaruhinya. Arus musim barat ditandai oleh adanya aliran air dari arah utara melalui laut Cina bagian atas, laut Jawa, dan laut Flores. Adapun pada musim timur sebaliknya mengalir dari arah selatan.Selain pergerakan arah arus mendatar,

angin dapat menimbulkan arus air vertikal yang dikenal dengan upwelling dan downwelling di daerah-daerah tertentu. Proses upwelling adalah suatu proses massa air yang didorong ke atas dari kedalaman sekitar 100 sampai 200 meter. Angin yang mendorong lapisan air permukaan mengakibatkan kekosongan di bagian atas, akibatnya air yang berasal dari bawah menggantikan kekosongan yang berada di atas. Oleh karena air yang dari kedalaman lapisan belum berhubungan dengan atmosfer, maka kandugan oksigennya rendah dan suhunya lebih dingin dibandingkan dengan suhu air permukaan lainnya. Walaupun sedikit oksigen, arus ini mengandung larutan nutrien seperti nitrat dan fosfat sehingga cederung mengandung banyak fitoplankton. Fitoplankton merupakan bahan dasar rantai makanan di lautan, dengan demikian di daerah upwelling umumnya kaya ikan.

III.    METODOLOGI

3.1. Waktu Dan Tempat

Praktikum di laksanakan pada tanggal 27 november 2011 dengan lokasi praktikum di perairan pantai falajawa I Kota Ternate Propinsi Maluku Utara.

3.2. Alat Dan Bahan

No.	Alat dan bahan	Kegunaan
1.	Layangan arus	Pengukuran  arus
2.	Stopwatch	Penentuan  waktu
3.	Kompas	Penentuan  arah
4.	Wahana perahu	Alat pantu pengukuran arus
5.	Horiba	Pengukuran  pH,salinitas,Do dan suhu
6.	Aquades	Membersikan alat
7.	Alat tulis menulis	Mencatat data
8.	Tisu	Membersikan  alat
9.	Kamera hp	Dokumentasi
10.	Tide Staff  (palem pasut)	Mengetahui diameter pasut
11.	Tiang  penahan	Pengukuran pasut
12.	Tali	Pengukuran  laju  arus

3.3. Metode Pengukuran/Pengamatan

1. Pengamatan Pasang Surut

1.      Pengamatan atau pengambilan data tinggi muka air laut sebaiknya dilakukan dengan memperhatikan periode umur bulan, dimana paling baik dilakukan pada saat periode bulan purnama atau baru.

2.      Pengamatan mulai dilakukan pada jam 07.00-09.00.

3.      Tinggi muka air laut (pasut) diperoleh dengan melihat tinggi air yang terlihat pada tiang ukur (palem pasut) dalam satuan diameter (dm), dimana 1 dm = 10 cm.

4.      Untuk mendapatkan pasang surut yang terdapat pada tiang ukur, jika kondisi perairan tenang, anda bisa langsung bisa mencatat tinggi air yang ditunjukan oleh nilai yang tertera pada tiang ukur. Tetapi jika perairannya bergelombang, maka pembacaan tinggi air dilakukan dengan melihat tinggi air pada puncak gelombang dan tinggi air pada lembah gelombang kemudian dijumlahkan dan dibagi 2.

5.      Data yan diperoleh pada saat jam pengamatan selanjutnya dimasukkan dalam tabel isian.

2. Pengamatan arus

            Pada dasarnya, pengukuran arus dapat dilakukan baik secara langsung maupun tidak langsung. Ada dua metode pendekatan dalam melakukan pengukuran arus secara langsung yaitu :

1.      Metode Langrarian: suatu metode yang menggunkan benda-benda yang dapat terapung dalam air, dimana kecepatanna dapat diperoleh dengan menghitung jarak tempuhnya persatuan waktu tertentu. Sedangakan arah yang di tentukan menggunakan kompas.

2.      Metode Eularian: pengukuran arus yang dilakukan pada satu titik stasiun tetap. Alat yang biasa di gunakan current meter, sistem mooring.

            Dalam kegiatan praktikum ini menggunakan metode eularian (stasiun/titik tetap) dengan menggunkan drounge (layangan arus). Prinsip kerja pengukurannya:

1.      Alat ini diikstksn dengan tali sepanjang 5 meter sebagai fungsi jarak.

2.      Alat ini kemudian dihayutkan, dan secara bersamaan saat alat tersebut dihanyutkan, maka penghitungan waktu (stopwatch) dijalankan.

3.      Setelah alat ini bergerak hingga tali yang panjang 5 meter tadi meregang maka spotwatch dimatikan dan dicatat waktunya (fungsi T).

4.      Dengan prosedur yang sama, pengamatan arus ini dilkukan sebanyak 3 kali ulangan pada setiap jam pengamatan.

5.      Dengan menggunakan rumus sederhana, maka kecepatan arus dapat dihitung dengan persamaan V=S/t.

6.      Arah arus di tentukan dengan menggunakan kompas, yaitu dengan membidik arah pergerakan alat.

3. Pengamatan Gelombang

1. Tinggi gelombang

            Pengukuran tinggi gelombang dilakukan dengan menggunakan papan berskala (tiang ukur pasut). Pengamatan dilakukan secara visual saat gelombang datang, dimana tinggi gelombang diperoleh dari selisih puncak gelombang dan lembah gelombang.

2.  Periode gelombang

            Pengukuran periode gelombang dilakukan dengan menggunakan stopwatch. Periode gelombang diperoleh dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh dua puncak gelombang secara berturut-turut yang melewati satu titik. Pengamatan dilakukan sebanyak 3 kali ulangan.

3. frekuensi gelombang

            Frekuensi gelombang diukur dengan menggunakan stopwach, dimana nilainya diperoleh dengan melihat berapa banyak jumlah gelombang yang datang/mencapai satu titik dalam satuan waktu tertentu (dalam praktikum ini selama 1 menit). Pengamatan dilakukan sebayak 3 kali ulangan.

4. Arah datang gelombang

            Arah gelombang diukur dengan menggunakan kompas, dimana nilainya diperoleh dengan membidik puncak gelombang yang merambat kearah pantai kemudian baca skala yang tertera pada kompas.

DAFTAR PUSTAKA

Diposaptono, S. 2007. Karakteristik Laut Pada Kota Pantai. Direktorat Bina Pesisir, Direktorat Jendral Urusan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta.

Miharja, D. K., S. Hadi, dan M. Ali, 1994. Pasang Surut Laut. Kursus Intensive Oseanografi bagi perwira TNI AL. Lembaga Pengabdian masyarakat dan jurusan Geofisika dan Meteorologi. Institut Teknologi Bandung. Bandung.

Pariwono, J.I. 1989. Gaya Penggerak Pasang Surut. Dalam Pasang Surut. Ed. Ongkosongo, O.S.R. dan Suyarso. P3O-LIPI. Jakarta. Hal. 13-23

Priyana, 1994. Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok. Nusa Tenggara Barat. Skripsi. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanandan Kelautan.Institut Pertanian Bogor

Bernawis, Lamona I. 2000. Temperature and Pressure Responses on El-Nino 1997 and La-Nina 1998 in Lombok Strait. Proc. The JSPS-DGHE International Symposium on Fisheries Science in Tropical Area.

Gross,M.G.1990.Oceanography : A View of Earth. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey.

Pond, S dan G.L Pickard. 1983. Introductory dynamical Oceanography. Second edition. Pergamon Press. New York.