inagoos Indonesia Ocean Observing System Indonesia Ocean Observing System - INAGOOS

Indonesia Ocean Observing System

inagoos Indonesia Ocean Observing System - INAGOOS

INDONESIAN OPERATIONAL OCEAN OBSERVING SYSTEM (INDOO PROJECT - SPF ASIE/2005/102-483)

Indonesia Ocean Observing System (INAGOOS)

INDONESIAN OPERATIONAL OCEAN OBSERVING SYSTEM (INDOO PROJECT - SPF ASIE/2005/102-483)

Foreword DEPUTY CHAIRMAN OF TECHNOLOGY FOR NATURAL RESOURCES DEVELOPMENT AGENCY FOR THE ASSESSMENT AND APPLICATION OF TECHNOLOGY

A new and significant development has taken place in Indonesia in the field of marine development. It has become an important focus where the water of Indonesia is anticipated to be able to improve Indonesia's welfare through optimization in utilization of natural resources. To enhance the exploitation of Indonesian water through sustainable development, national assets such as human resources, infrastructure, institution, and science and technology must also be improved. To have a good marine resources management, will need multi discipline methods and approaches that cover the various aspects like resources management, environmental sustainability, and socio-economic aspect. The necessity to orient Indonesia's Development to be based on marine resources is established on: 1) Indonesia's vast marine resources, 2) possession of high competitiveness in the field of oceanography, and 3) marine and fishery industries that are strongly related to other industries. This orientation is in accordance to the strategic development policy made by the Minister of Research and Technology in placing marine development as one of the priority programs. To conduct good marine resources management as expected by the Indonesian population, one of the important factors that are essential is in science and technology. In that regard, knowledge in the different aspects of science and technology must be realized. The development in science and technology should take into account aspects such as human resources, organizational resources, technological resources, and the outcome. In this regard, the Agency for Assessment and Application of Technology (BPPT) and its deputy of Technology for Natural Resources Development (TPSA) support their work units, in this case the Center for Technology of Natural Resources Inventory (P-TISDA) to perform its tasks. That is why, it is my pleasure to acknowledge the efforts of the researchers in the Center for Technology of Natural Resources Inventory (P-TISDA) who have completed

and produced this book titled “Indonesian Ocean Observing System: INAGOOS”. The book is one of the products resulted from the INDOO project, where BPPT in cooperation with the Agency for Marine and Fishery Research of Department of Marine and Fisheries Affairs (BRKP-DKP), European Space Agency (ESA-ESRIN), Agency for New Technology, Energy, and the Environment (ENEA), and Foundation IMC International Marine Center ONLUS (IMC) of Italy with the funding support from the European Union. Through this book, it is my hope that more people may appreciate and understand current marine technology development, specifically marine resources management in Indonesia. Finally, I congratulate the editor team on their effort in producing this book. It is my hope that the book be beneficial in strengthening the marine resources management in Indonesia. Thank you.

Jakarta, June 2006 Deputy Chairman of Technology for Natural Resources Development Agency for Assessment and Application of Technology

Prof. Dr. Jana T. Anggadiredja, MS.

Foreword CHAIRMAN OF AGENCY FOR MARINE AND FISHERY RESEARCH DEPARTMENT OF MARINE AND FISHERIES AFFAIRS OF REPUBLIC OF INDONESIA

Indonesians should be aware and proud to be in a maritime continent and be part of the largest island nation in the world with its vast marine resources potentials. Based on the UN Convention on Ocean Regulation in 1982, which started in 31 December 1985, 26 years after the Djuanda Declaration in December 13th, 1957, that the area of Indonesia's marine territory is up to 5.8 million Km2; consisting of 3.1 million Km2 national waters (ocean area or marine territory and that surrounding the islands) and 2.7 million Km2 of EEZ waters. This extensive marine area may be even larger after the settlement of the continental margin beyond the 200 nautical miles. The current problem faced by Indonesia is that marine resources management proceeds in a segmented manner due to regional autonomy. This tends to produce conflicts in management zones as a result of local prioritization. The ocean contains numerous potentials such as in marine biodiversity, non-living resources, marine transportation services, and marine environment. This means Indonesian waters when converted into real economic assets may be a revenue source for the country and be able to improve the public's intellect. Another significant challenge is with the vast marine territory, Indonesia requires a monitoring and management system of its marine resources, starting from an observing system to the models that predict ocean phenomena. The Center for Marine Research Technology (PRTK), a unit under the Agency for Marine and Fishery Research (BRKP) of the Department of Marine and Fisheries Affairs (DKP), where one of its tasks is to assess marine technology to find the diverse marine potentials in Indonesia. For that reason, PRTK conducted various programs in oceanography in coordination with other related institutions such as the Agency for Assessment and Application of Technology (BPPT).

I congratulate the editor team who has the initiative to produce the book titled “Indonesian Ocean Observing System: INAGOOS”. The book is one of the products resulted from the INDOO project, where BPPT in cooperation with the Agency for Marine and Fishery Research of the Department of Marine and Fisheries Affairs (BRKPDKP), European Space Agency (ESA-ESRIN), Agency for New Technology, Energy, and the Environment (ENEA), and Foundation IMC International Marine Center ONLUS (IMC) of Italy with the funding support from the European Union. In conclusion, I hope the publication of this book, in the midst of marine development program, and considering the lack of information regarding Indonesia's ocean, this book may be a blessing and be beneficial to the general public, specifically the researchers, teachers and professors, users on marine remote sensing information and other people interested in the management of marine resources potential.

Thank you.

Jakarta, June 2006 Chairman of Agency for Marine and Fishery Research, Department of Marine and Fisheries Affairs of the Republic of Indonesia

Prof. Dr. Dwisuryo Indroyono Soesilo, MSc.

Table of

Content

Foreword by Chairman of Agency for Marine and Fisheries Research - DKP

Foreword by Deputy Chairman of Natural Resources Development - BPPT

Chapter-1 Establishment of the INAGOOS 1.1 Physical characteristics of Indonesian archipelago 1.2 Needs for establishing the operational center 1.3 Aims 1.4 Outline

1 3 7 8

Chapter-2 State of the art of operational oceanography Indonesia 2.1 International program 2.1.1 INSTANT Project 2.1.2 INDOOS Project 2.1.3 ARGO Float Program 2.2. National program

11 11 12 13 13

Chapter-3 INAGOOS Declaration 3.1 Why INAGOOS 3.2 Benefits 3.3 Economic and social impacts

17 21 22

Chapter-4 Operational oceanography 4.1 The Basic concept and its purposes 4.2 In situ and satellite data support 4.3. A Case example for Operational Oceanography of Integrated Water Cycle

25 29 30

Chapter-5 Conceptual design of INAGOOS 5.1 Regionalization 5.2 Implementation of the operational oceanography 5.3 Instrument design for the Case of Lombok Strait

33 36 37

Chapter-6 Toward marine data center 6.1 Strategic value of SEACORM 6.2 SEACORM Contribution 6.3 Strategic role of marine data and information 6.4 Concept of Marine DataManagement 6.4.1 Marine Data Management in GOOS Framework 6.4.2 Function of Marine Data Management 6.5 Marine Data and Information Center System Design 6.5.1 Distributed Model of Marine Data Center 6.5.2 Metadata 6.6 Legal and Institutional Arrangement

41 41 43 44 46 47 47 48 49

Chapter-7 Summary

53

Acknowledgement

57

List of participant of the INDOO project

References

58 59

1

Chapter

Establishment of the INAGOOS Center

1.1 Physical characteristics of Indonesian archipelago The Indonesian archipelago is located in the tropical region between two oceans (Pacific in the north and Indian in the south) and two continents (Asia and Australia). The islands of Indonesia are characterized by a large number of rivers, tropical/heterogeneous forests and wetlands such as mangrove and aquaculture areas. Coastal areas, particularly of the island of Java, are under strong anthropogenic pressures due to extremely large number of people living along the coastline. This condition results in a unique characteristic of the coastal and marine ecosystem in Indonesian waters, which are high in biodiversity (Tomascik et al., 1997). The Indonesian archipelago is characterized by strong seasonal variations in the upper oceanic circulation influenced by monsoonal winds. The variation of seasonal solar heating over the continents of Asia and Australian drives the monsoons, which change wind direction twice a year (Tomascik et al., 1997; Webster et al., 1998). In the southern hemisphere of Indonesian waters, where the area of investigations is located, the southeast (SE) and northwest (NW) monsoons induce the occurrence of different dynamic processes. The SE monsoon occurs between June and September and is influenced by high air pressure over Australia and low pressure over Asia. The wind blows from southeast (Australian continent) in the southern hemisphere and turns to southwest in the northern hemisphere. The NW monsoon develops between December and March during high atmospheric pressure over Asia and low pressure over Australia. The wind blows from northeast (Asian continent and Pacific Ocean) in the northern hemisphere and turns to northwest in the southern hemisphere. The difference between the monsoons is the amount of precipitation. The NW monsoon is recognized by a higher intensity of rainfall, since this monsoon transports moist air from the Pacific Ocean. The transition phase from the NW to the SE monsoon is characterized by decreasing rain intensity (in April-May). The inverse condition occurs during the transition from the SE to the NW monsoon (October-November).


1

Meteorological conditions are characterized by small variations in temperature and humidity, frequent and intense rainfall, sunshine and clouds. The average air temperature for coastal and inland areas is between 26 and 28 C, with a relative humidity of 70% to 90% (Tomascik et al., 1997). Cloud cover tends to be less at night and higher in the afternoon, since the maximum convective activities in the tropical regions occur between 14:00 and 18:00 local time due to high evaporation during the afternoon (Renggono et al., 2001). The relationship between wind systems and surface ocean circulation in Indonesian waters was traced during its annual cycle (Wyrtki, 1987). These referred to the temporal variation due to the monsoon. Indonesian waters are characterized by an interaction of waters from the Pacific Ocean and the Indian Ocean. Sea surface temperatures typically range from about 25° to 32°C, while the water temperature of the Pacific is higher than that of the Indian Ocean. The thermocline varies in depth and thickness, and normally occurs between about 80 to 200 db with a gradient of 0.1°C/db (Tomascik et al., 1997). Surface salinities range from about 31.0 to 34.5 PSU. These water properties, particularly at the surface layer, change significantly driven by monsoon phases. The important ocean and coastal processes in Indonesian waters are upwelling, through flow and coastal discharge (Hendiarti, 2003). Numerous authors have investigated these upwelling and through flow phenomena based on in situ observations and model simulations. Upwelling events occur off West Sumatra, in the Makassar Strait, off South Java, off South Bali, in the Banda and Arafuru Seas, and in the Sunda Strait (Wyrtki, 1961; Bray et al., 1996; Illahude, 1998; Potemra and Lukas, 1999; Susanto et al., 2001; Gordon and Susanto, 2001). The occurrence of through flow from the Pacific Ocean to the Indian Ocean through Indonesian waters is caused by global weather situation resulting in a sea level difference between these two regions (Murray and Arief, 1988; Meyer, 1996; Gordon et al., 1999; Hautala et al., 2001). A further phenomenon, high discharge rates into the Java Sea contain terrigeneous material (e.g. nutrients and organic matter) from the numerous rivers in Java, Sumatra and Kalimantan islands (Tomascik et al., 1997) as well as discharged material from diffuse sources and coastal erosion. El Niño is a disturbance of the ocean-atmosphere system in the tropical Pacific, and has important consequences for weather around the globe (Caviedes, 2001). El Niño is the most important climatic oscillation, and can be recognized from sea surface temperature anomalies. Water in the centre of Pacific Ocean is much warmer than in a normal December (Philander, 1990; Webster et al., 1998). During El Niño, trade winds are reduced in the central and western Pacific leading to a depression of the


2

thermocline in the eastern Pacific and an elevation of the thermocline in the west Pacific. The Indonesian seas play a role in trigger this El Niño-Southern Oscillation (ENSO) climate phenomenon (e.g. Webster et al., 1998). The Indonesian archipelago is impacted by the ENSO in positive and negative ways. The positive impact is the occurrence of upwelling along Java-Sumatra Indian Ocean that extends in time into November and in space closer to the equator (Susanto et al., 2001). This abnormal upwelling development influences the productivity zone by increasing phytoplankton growth. This phenomenon is closely linked to increased fish catches (Gaol et. al., 2002). On the other hand, due to the abnormal condition of the long dry season, negative impacts are noticed by a decrease in rice production and by an increase in forest fires (Caviedes, 2001). 1.2 Needs for Establishing the Operational Center The sustainable development of Indonesia coastal areas, the management of water (the integrated atmosphere-ocean water cycle), marine resources (off-shore activities and fisheries) and the overall management of open sea and land deriving pollution are a serious concern. Millions of people´s lives depend upon the continuous assessment of the state of the system so that prevention actions against pollution, overexploitation of fish stocks, loss of water resources and marine ecosystem habitat loss can be organized in a timely fashion, together with adaptation and mitigation measures. Between 1980 and 2001, the population of Indonesia grew 46%, from 147 to 215 millions. Like many other countries in Southeast Asia, Indonesia is economically dependent on its sea and coral reefs. About 60% of the region's animal protein comes from the sea. Fisheries extend from near shore to far off the reefs. Due to the increasing pressure on the environment, the Indonesia's water quality is deteriorating. Coastal water is highly polluted, especially in traffic areas such as the Malacca and Lombok Straits. Unsustainable fishing practices, industrial effluents, sewage and agricultural discharges are threatening the Indonesian reefs, the most biological diverse in the world. Huge amount of oil pass through the waters of the area, and it is estimated that more than 3 millions barrels of crude oil carried through the straits each day (Tookey, 1997). The major environmental problems that are of concern for INAGOOS are: l Fate and dispersal of oil and contaminants in the open sea (fig. 1); l Fate and dispersal of land derived nutrients and contaminants; l Coastal erosion; l Fishery activities and aquaculture; l Ecosystem changes, invasive species, and long term adverse marine trends.


3

Contaminants could already be affecting the open ocean areas, but there is not any obvious monitoring program of such pollutions at the moment and absolutely needs to be developed. The land derived contaminants, arrive to the sea through the atmosphere and the rivers, direct sewage system discharges, and industrial discharges in the coastal zone. The contaminants and nutrient fluxes entering the coastal areas by large cities (hot spots) have to be evaluated.

Major crude oil trade flows Interregional maritime trade

Figure 1.1 The oil transportation routes in the Indonesian archipelago.

Coastal erosion and the increase of its natural occurrence are a very important concern for several coastal areas and derive from coastal urban development, land usage, and river sediment fluxes. Coastal currents coupled with waves and tides in a complicated way to produce erosion and sediment deposition/transport and the changes in wave regimes have to be carefully monitored, together with currents variability and sediment quality changes.


4

The biogeochemical fluxes and cycles of the basin are partly regulated by atmospheric inputs and river loading. The Indonesia marine area is closely connected to open ocean biogeochemical cycles and microbial loop dynamics can be as important as the herbivorous food web dynamics in both coastal and open ocean waters. Climate variability in fish stocks imposes the need for continuous monitoring of environmental conditions and fishing efforts. All environmental problems require a scientific foundation of understanding, monitoring and modelling of the marine environment that is far from being established, in Indonesia, Europe and in the Mediterranean. We try to envisage the research and technology developments necessary to cope with these problems building on a scientific and research based information system that must be developed for operational oceanography and for the rest of the marine environmental variables. Following the abovementioned conditions, the Lombok Strait (LS), located between Bali and Lombok islands, is important at least for twofold: as the second important pathway of transporting 25% of Indonesian Throughflow (ITF) to the Indian Ocean [Gordon, 1996], and as the primary gate with 55.6±13.9% energy transmission rate of Indian Ocean Kelvin Waves (IOKWs) into the internal Indonesian Seas [Syamsudin et al., 2004]. ITF flows from the Pacific to Indian Ocean through the Indonesian straits and Kelvin waves incoming from the equatorial Indian Ocean propagate along the southern coast of Sumatra, Java, Bali and the Lesser Sunda Islands [Arief and Murray, 1996; Meyers, 1996; Michida and Yoritaka, 1996; Yamagata et al., 1996; Sprintall et al., 1999, 2000; Molcard et al, 2001; Syamsudin et al., 2004; Wijffels and Meyers, 2004]. Also the area off the southern coast of Java and Bali islands is known as the onset place of Indian Ocean Dipole [Saji et al., 1999]. The south Java Current (SJC) flowing along the southern coast of Java island also affects the environmental condition of LS and its surrounding area on seasonal time scales. Other important higher frequency events are swells which are incident from the Eastern Indian Ocean and enter the LS with amplification. These swells may interact with the ITF and tidal currents to generate triangular waves as dangerous conditions for ship traffic accident. It had been reported frequently that the ship sunk due to the severe sea surface conditions in the LS [Syamsudin, 2003]. Major features of waves and currents occurring in the LS and its adjacent Indian Ocean are sketched in Figure 1.2. The internal Indonesian seas including the LS and its surrounding waters are the pathways of ITF which transport water from the Pacific to Indian Oceans and remote


5

forcing of Kelvin and Rossby waves as well. Water exchange accelerated by ITF produces prospective condition for aquaculture industry to be planned at various parts of the Indonesian seas. Continuous monitoring of the environmental parameters such as temperature and current are required to find the appropriate places of aquaculture industry and to make the aquaculture industry work more efficiently. In these perspectives, the establishment of SEACORM (Southeast Asia Center for Ocean Research and Monitoring) in Perancak, Bali in 2004 has a very strategic

SJC ITF

KW

SEC

RW

ITF SOLITON AQUACULTURE

SJC KW

Figure 1.2 Sketch of waves and currents around Lombok Strait and the adjacent Eastern Indian Ocean. The magnified diagram around LS is presented at lower part. IOKWs, ITF, SJC, SEC and Rws are indicated with various colours. The brown arrows show the propagation of internal waves (Iws) and solitons. The rough location of aquaculture industry are encircled by yellow lines.


6

position as operational center to monitor oceanographic processes around Lombok Strait and its adjacent waters as well as Indonesian seas and the surrounding waters. 1.3 Aims Due to the large natural variability and the human induced changes, the Indonesian archipelago water resources and coastal areas sustainable development need to be continuously monitored, analyzed and predicted following the practice of operational oceanography (GOOS, 1996). Operational oceanography in the Indonesian archipelago is near to be a reality and not only connected to physical environmental variables. It is clear that the practices and methodologies of operational oceanography could be of benefit to sustainable development issues related to marine coastal areas, water and marine resources management. In particular, the practice of real time monitoring and modelling together with field estimation needs to be exported to the other environmental aspects of sustainable development of marine areas. The availability of a real time, quality controlled stream of complex environmental information coming from the optimal estimation of observations and models could provide an innovative support to policy makers and managers of environmental marine emergencies. For some of the aspects of environmental monitoring and modelling in real time, basic research still needs to be carried out and new tools have to be developed. It is timely to start these developments, coordinating the efforts in the various disciplines with operational oceanography in order to develop them within the concepts of operational science. We try to undertake the task of consolidating the present Indonesian operational oceanography network and at the same time using the forecasting system to improve the present state of monitoring the marine environment state of health and the information to be used for the management of water and marine resources in the Indonesian area. In other words, we try to link operational oceanography to users of environmental information in order to reach the goal of sustainable development of this critical marine area. There are three phases of knowledge needed to develop an operational system: l Descriptive/phenomenological with observations l Dynamical and calibration/validation with observations and models l Assessment of predictive skills and re-formulation of the problem.


7

At the same time, the development of an operational system requires four implementation phases: l Research l Pilot project l Pre-operational project l Operational system The ocean monitoring system proposed can be subdivided into 6 fields of action that concentrate on the different environmental problems described above. They are: 1. Ocean hydrodynamics, 2. Biochemical fluxes and cycles, 3. Open ocean and coastal marine pollution, 4. Sedimentary fluxes and coastal erosion, 5. Operational Fisheries 6. Multi-hazard observing systems. These key action areas are the focus of research, development and demonstration exercises to bridge the gap between operational oceanography and the final endusers of the forecasts, for the practical solution of sustainable development problems. The strategy for development of the different action areas is outlined in five special concentrated projects that should be developed in the next years. 1.4 Outline This book titled 'Indonesia Ocean Observing System (INAGOOS)' is written as one of the outcomes of a cooperation between Indonesia and Italy on a project called 'Indonesia Operation Observing System' with the aim to develop a design of an operational ocean phenomena monitoring system in Indonesia. This project started in the mid 2005 and lasted for 10 months. The Indonesian institutions involved are BRKP-DKP and PTISDA-BPPT, and the Italian institutions are ESA-ESRIN, ENEA, and IMC. Further information on this project may be found in the website: www.tisda.org/indoo. The outline of this book is presented in 6 chapters. The first chapter described the background needs for an ocean observing system and the physical characteristics of Indonesian waters, and the scope of activities of an observing system. Chapter two describes the various programs conducted in Indonesia as well as international co-operations. Chapter three discuss the reasoning of the development of


8

INAGOOS, its benefits, and its economic and social impacts. The scientific plan and conceptual design of the INAGOOS will be explained in chapters four and five, respectively. Chapter six give explanation on the establishment of a marine data centre. And the last chapter provides a synopsis of the Indonesia Ocean Observing System.


9

Chapter

2

State of the art of operational oceanography Indonesia

2.1 International program At the international level, initiative plan of ocean observing and monitoring activities of Indonesian seas was first introduced by the Agency for Marine and Fisheries Research, Ministry of Marine and Fisheries. During the period of 2002 – 2005, there were three international programs launched: l INSTANT Project (International Nusantara Stratification ANd Transport) l INDOOS (Indonesia Ocean Observing System) Project l ARGO Float program 2.1.1 INSTANT Project The Indonesian seas function as a low-altitude pathway for transfer of warm, low salinity Pacific waters into the Indian Ocean. The Indonesian Through Flow (ITF) plays an integral part in the global thermohaline circulation and climate phenomenon, and the heat and freshwater carried by ITF influence the basin budgets of both the Pacific and Indian Oceans (Gordon, 2002). Within the internal Indonesian Waters, observations and models indicate that the primary ITF source in the North Pacific thermohaline water flow through Makassar Strait (sill depth 650 m). The ITF exits into the eastern Indian Ocean through a major passage along the Nusa Tenggara Island chain: Ombai Strait (sill depth 3250 m) located north of Timor Leste, Lombok Strait (300 m) located between Bali and Lombok Island, and Timor Passage (1890 m) located south of Timor Island. The sum of the flows through the Nusa Tenggara Island is around 10.5 Sv (10.5 x 106 m3/s) and is the major output of ITF to the Indian Ocean. INSTANT program is a co-operative program involving Indonesia (Agency for Marine and Fisheries Research-BRKP, Agency for Assessment and Application of Technology-BPPT, Science Institute of Indonesia-LIPI), United States of America (Lamond-Doherty Earth Observatory and Scripps Institution of Oceanography), Australia (CSIRO Marine Research), France (Laboratoire d'Oceanographie Dynamique et de Climatologie), and Netherlands (Royal Netherlands Institute for Sea Research).


11

In the past, measurement programs of the ITF seem to lack the temporal coherence, that is the data cover different periods of time and of depths in the different passages of the complex pathways leading to Indian Ocean. INSTANT program answered the challenge in the form of time series of ITF transport and property fluxes, and their variability from intraseasonal to annual time scales, along the ITF pathway from the intake of Pacific water at Makassar Strait and Lifamatola Passage, to the Lesser Sunda exit channels into the Indian Ocean. In the current study, the objective of INSTANT program is to determine the full depth velocity, property structure of the ITF and its associated heat, and freshwater flux especially at the Nusa Tenggara Island exit to the Indian Ocean. Second, to resolve the annual, seasonal and intraseasonal characteristics of the ITF transport and property flux. Third, to investigate the storage and modification of the ITF waters within the internal Indonesian seas, from their Pacific source characteristics to the ITF water exported into the Indian Ocean especially at Nusa Tenggara Island exit where the sum of the flows is high. The INSTANT fieldwork is arranged at time series measurements, specifically measurement of the mean and variable current and thermohaline stratification associated with the ITF within Makassar Strait, Lifamatola Passage, Lombok Strait, Ombai Strait, and Timor Passage (Fig. 1.5). Shallow Pressure Gauge Array (SPGA) have been deployed in Lombok, Ombai, and Timor Passage. 2.1.2 INDOOS Project In 2004, BPPT (ID), BRKP (ID), ESA-ESRIN (INT), ENEA (IT) and IMC (IT) joined together to establish an Indonesia Operational Ocean Observing System (INDOO) project in order to elaborate an overall science and strategy plan for the set up of operational oceanography toward environmental predictions and sustainable development of marine and water resources in the Indonesia archipelago. In July 2005 the 10 months INDOO project started with funds from the EU – Indonesia Small Projects Facility in Economic Co-operation Programme with as first aim the definition of role, infrastructure and scientific/technical expertise of an operational system for the monitoring / assessment the state of the sea in the Indonesian archipelago and SE Asia. The system will support the decision making process for the sustainable use of the marine resources, providing useful information to targeted groups: public authorities and commercial operators (coastal managers, fishermen, shipping companies). The system will provide data, information, added value products as well as a service for an improved management of the sea with high business impact. The main activities in the project were to review the state of the art, user need analysis, training and technical forum for the definition of concepts and architecture of an


12

Indonesian Operational Centre for Marine Resources Management, acting in the IOC framework co-operation with EU Operational programmes. 2.1.3 ARGO Float Program As a member of the world's marine researches, Indonesia requires a monitoring technique that can perform continuously. This is relevant considering the shape and geographical location of Indonesia as a maritime continent, between 2 continents and 2 oceans. Furthermore, due to phenomena like El Niño, sea level rise, and global warming that are not fully understood yet. Due to the above mentioned considerations, Indonesia together with CSIRO Marine Research of Australia, conducted a research in Oceanography, Ocean Monitoring and Deep Sea Research. This research used Robotic/Autonomous Profiling Floats (ARGO Floats). The cooperation is hoped to enrich the understanding of global ocean dynamics. This activity is Indonesia's participation in the ARGO Floats International program, which is under 2 big IOC-UNESCO activities, they are: Climate Variability and Predictability (CLIVAR) dan Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE). In addition, Indonesia-Australia research cooperation has a special aim, which is to study oceanography dynamic with in-situ data recorded by ARGO Floats in Indian Ocean, and its impact in boosting Indonesia's role in research fields related to global climate change. Badan Pengkajian & Penerapan Teknology (BPPT) conducted international observations in The Western Pacific and the Eastern Indian Ocean. The programme called Tropical Ocean Climate Study (TOCS) begun 1996 with foreign partner of the collaboration is Japan Agency of Marine Science and Technology Center (JAMSTEC). They deployed TRITON buoys and conducted observation using research vessels. The aims of the program are to study air-sea interaction, ocean dynamics in the western Pacific ocean, and the relation to ENSO. In the eastern Indian ocean, they observed sea water properties, current, and surface meteorological parameter to study air-sea interaction and it's relation to dipole mode phenomena. Some radio-sonde measurements were also conducted in during this research. 2.1 National program At the national level, initiative plan of ocean observing and monitoring activities of Indonesian seas was done by many research Institutes with the following scope of work: a. To monitor and assess marine resources b. To monitor coastal resources and their dynamics c. To give services in marine meteorology and oceanography


13

The scope of work above may be described in several sections: a. Marine data b. Living marine resources c. Non-living marine resources d. Conservation and rehabilitation e. Institutional capacity f. Services The institutions conducting marine research are: 1. Department of Marine and Fisheries (DKP) 2. Ministry of Environment (KLH) 3. Agency of the Assessment and Application of Technology (BPPT) 4. Hydrographic and Oceanographic Service – Indonesian Navy (DISHIDROS) 5. Indonesian Science Institute (LIPI) 6. Agency of Meteorology and Geophysics (BMG) 7. National Survey and Mapping Coordination Agency (BAKOSURTANAL) The observation usually employs research vessels. Observation of Indonesian waters with research vessel have been intensified since the acquisition of research vessels Baruna Jaya I to IV, operated by the Technology of Ocean Survey Unit – BPPT and research vessels Baruna Jaya7 and 8 managed by Center for Oceanography Research – LIPI. Each of these vessels has its specific function, according to the survey mission to be conducted. For example, R/V Baruna Jaya I is used for deployment of DART buoy in the Indian Ocean, R/V Baruna Jaya IV used to support projects like INSTANT (International – Nusantara Stratification and Transport) to investigate and measure Throughflow in Indonesian islands, etc. The smaller research vessels with special purpose are managed by Department of Marine and Fisheries (DKP). The oceanographic parameter measured are: current, surface elevation, temperature, conductivity, salinity, density, dissolved oxygen, and surface meteorological parameters. Bakosurtanal was the first to initiate an observation program to measure tides continuously in order to determine the sea level. The results have been used as a reference for the national triangulation network and terrestrial base mapping of Java and Sumatera Islands. Increasing numbers of observation station and distribution of triangulation network for terrestrial and marine survey and mapping activities around the islands has given a significant role to meet the need for hydrographic survey reference and ocean mapping purposes by 25 stations during the Digital Ocean Resources Mapping Project in 1988-2000. All of the 25 digital stations are online with the facility to upload data from Cibinong to each station using a telephone line.


14

An effort on improving the station's distribution through placement of additional stations to form a more compact grid is a long term program and will be attainable by a cooperation program among related institutions and by involving local government. Based on compiled information communicated verbally on observations of tides in Indonesia, there are several institutions that have made several observations in several areas but not continuous and only to serve the special need of the respective institutions. These institutions are DISHIDROS TNI-AL, Directorate General of Sea Transportation, PT (Persero) PELINDO, and LIPI. DISHIDROS TNI-AL has made systematic observation in around 700 locations through out Indonesia on several time periods for its ocean and navigation mapping activities. DG Sea Transportation also made temporary tide observation for its ocean navigation activities, harbor development, and dredging. PT. Pelindo (Port Authority) made permanent observation in several main harbors such as Tanjung Priok, Cilegon, Bengkulu, Panjang, Pontianak dan Semarang, and in 5 locations in Musi River for river navigation. LIPI made tide observation in several locations: Pari Island in the Thousand Islands, Muncar and other temporary measurements. And there are other institutions both government and non-government that made permanent tide observations for harbor management purposes. It is apparent that there is a lack of coordination among the institutions to create a national network of observation station. The first initiative was made by Bakosurtanal with PT. PELINDO (Port Authority) in 2003 to operate together the tide stations in Harbor managed by PT. PELINDO (Port Authority). Other initiative is still in the work by involving the local government. Currently, BAKOSURTANAL collaborates with local institutions where the tide station located; there are 83 trained operators to maintain and service the station so that tide operation work well. Considering the coverage of existing tide network, cost of transportation, and access from Jakarta to each location is increasingly expensive with the limitation of budget from the government are the main factor Bakosurtanal is not able to maintain and service all of the stations every year, specially to link the reference triangulation to the zero mark of the tide stick. On the other hand, contracting local operators to do the maintenance and service is not feasible since they need to be trained and lack the required tools. Bakosurtanal is making all the effort managing the stations with the limited available budget through prioritizing.


15

Chapter

3

INAGOOS Declaration

3.1 Why INAGOOS During the past ten years, monitoring and forecasting of the ocean and its coastal areas have been established by research projects and it is now being done preoperationally by several research and operational agencies around Europe and in the world. The Unesco/IOC action on the Global Ocean Observing System-GOOS and its Coastal Ocean Observing Panel-COOP is establishing a world-wide network for the exchange in real time of ocean data and the usage of observations into predictive models of the marine environment, from physical fields to marine ecosystem variables. In Europe, EuroGOOS (EuroGOOS, 1995) has fostered the development of operational oceanography since the middle nineties through an association of operational and research agencies that developed plans and the implementation of prototype systems in the European shelf areas and the global ocean. One of these groups, the Mediterranean Task Team developed the Mediterranean ocean Forecasting System Plan and implemented it in the Mediterranean Sea, as it will be described below. EuroGOOS and the Mediterranean Task Team also fostered the development of MedGOOS (MedGOOS, 1998) to coordinate the developments in the marine sector with different stakeholders and to construct a coherent framework in the Mediterranean Sea. The European Commission and its V Framework program for research and development has financed a Cluster in Operational Oceanography that developed and is developing several marine prototype operational systems (in the Arctic Sea and North Atlantic- TOPAZ and in the Mediterranean Sea-MFS) together with capacity building activities (in the Baltic Sea-PAPA, in the Mediterranean Sea- MAMA, in the Black Sea- ARENA). Other national efforts have sponsored the development of operational oceanography in the Atlantic and the global ocean (MERCATOR, France and FOAM, UK).


17

In line with the European strategy for space developed by the Commission and the European Space Agency (ESA), the EU and ESA Councils have stressed the strategic importance for Europe of global, independent, reliable and ongoing access to information concerning environmental monitoring and management, risk monitoring, and enhance civil protection and safety (e.g. with regard to global change, environmental stress and disasters). This information is critical for the formulation and informed conduct of policies within the EU and for their effective implementation. It is also a vital part of Europe's contribution to issues affecting the global environment and the safety of our planet. This program of development is called Global Monitoring of Environment and Security-GMES (www.gmes.info). GMES is an ambitious concept, which reconciles the political needs associated with environment and safety issues with the scientific and technological capacities offered by information society technologies and Earth observation technologies, e.g. observation satellites. Ultimately, the intention is to establish in Europe a recognized entity to which decision-makers and users of this type of information can turn. The multitude of stakeholders and the factors determining the success of such an enterprise necessitate launching the GMES initiative. The intention is to develop a GMES component in the Indonesia area, enforce the collaboration between Indonesia and Europe. Developments and forerunners (resulting in particular from research work) can be used and customised to respond to the needs of GMES in Indonesia. To ensure the transition to a fully operational phase within this decade, coordination at Indonesian level between providers and users and the establishment of an institutional framework ensuring the long-term supply of the services (be they public interest or commercial services) required by the users are essential. GMES involves the Indonesian Government, the European Commission, the European Space Agency, National Aerospace and Aeronautics Agency (the Indonesian space agency), industry, the Indonesian national authorities and the Indonesian and European scientific communities. On August 9, 2005, Indonesian Minister of Marine Affairs and Fisheries launched a national programme under the Declaration of Indonesian Global Ocean Observing System called INA-GOOS. The INA-GOOS is an Indonesian contribution to GEOSS, in particular GOOS programme and IOGOSS (Indian Ocean GOOS). The vision of INA-GOOS is to have prosperity for the Indonesia and to enhance a better life for the international community through the understanding of Indonesia and its surrounding oceans.


18

Figure 3.1 - The Declaration of INAGOOS in Bali on August 9, 2005


19

The mission is to set up a comprehensive monitoring and its prediction skill of the ocean and its interaction with the atmosphere in the Indonesia waters and the surrounding oceans. The purpose of INA-GOOS is to have comprehensive and sustained observations of ocean climate phenomena, and natural and human-induced related disasters through setting up monitoring system and its predictive schemes in the coasts, straits, and the adjacent areas of the Indonesian seas. INA-GOOS is designed to meet the need for timely and good quality long-term information as a basis for sound decision making, and will enhance delivery of benefits to society in the following areas: l Understanding, assessing, predicting, mitigating, and adapting to climate variability and change; l Understanding environmental factors affecting human health and well-being; l Improving the management and protection of terrestrial, coastal, and marine ecosystems; l Supporting sustainable agriculture; l Understanding, monitoring, and conserving biodiversity. l Reducing loss of life and property from natural and human-induced disasters; l Improving management of energy resources; INA-GOOS will support GEOSS in addressing the challenges articulated by United Nations Millennium Declaration and the 2002 World Summit on Sustainable Development, including the achievement of the Millennium Development Goals. INA-GOOS will be an umbrella of several national and joint international programs in monitoring Indonesian seas and its adjacent seas and will be built towards integrated global Earth observations of GEOSS in the international level. INA-GOOS consists of existing observational program such as INDOO Indonesia Ocean Observation System) program, a joint cooperation between Indonesia and Italia funded by EU, ATSEF (Arafura and Timor seas Expert Forum), and development of TRITON buoys in the equatorial western Pacific and eastern Indian Oceans and future Earth observation systems that programmed will be set up in the south china sea, and any other important regions. The INA-GOOS aspires to encompass Indonesian waters and to cover in situ, airborne, and space-based observations. It will be primarily focused on local and regional scale issues as well as cross-sectoral applications. INA-GOOS will promote capacity building in ocean related phenomena, building on existing local, national, regional, and international initiatives.


20

3.2 Benefits INDOO tries to envisage the strategy to connect operational oceanography products at different scales to applications that will give reliable, scientifically controlled information to policy makers to decide the prevention/adaptation/mitigation actions against the deterioration of the environmental problems in Indonesia. INDOO tries to develop the necessary science to obtain instruments able to solve environmental problems. Then it will be timely to start the process of interfacing operational oceanography with applications for the partial solution of the environmental problems on the short to medium time scales (days to months). The coastal zone is a unique environment where terrestrial, oceanic, atmospheric and human inputs of energy and matter converge. It also supports the greatest concentration of living resources and people in the planet. As the number of people living, working and playing in coastal ecosystems increases, the demands on these systems to manage commerce, recreation, resources, and pollutants will increase. The resulting conflicts between commerce, recreation, development, utilisation of natural resources, and conservation will become increasingly contentious, politically charged and expensive. Resolving these conflicts in an informed, timely and cost-effective fashion requires a significant increase in our ability to monitor, nowcast (i.e. produce an optimal estimate of the state of the system at one instant) and forecast the marine environment. INDOO advances the capability of interfacing the operational forecasting of ocean currents with modules that will possibly solve conflicting issues, by supplying the scientifically correct information to policy makers. Last but not least, INDOO will support the scientific understanding of climate variability and change by increasing the availability of long time series of quality controlled data. INDOO only gives a basis for climate monitoring and modelling without pretending to be unique or exhaustive on this issue. However, it is believed that a climate observing system could benefit from the long-term operations of relevant monitoring activities in the field of ocean forecasting. INDOO is also preparing the Indonesian component of the monitoring and forecasting system in support of the GMES action and is also being developed with an overall participatory approach and with an open consultation of all interested parties in the Indonesian and European region.


21

Further benefits are: l to produce objective, reliable and comparable information for those concerned with framing, implementing and further developing environmental policy (from Local to Regional level), and for a wider and wider Indonesian public; l to give support to the local and regional authorities in identifying, preparing and evaluating suitable environmental measures, guidelines and legislation. 3.3 Economic and Social Impacts The Global Ocean Observing System (GOOS) is an international programme (coordinated by UNESCO-IOC) preparing the permanent global framework of ocean observations, modelling and analysis needed to support ocean services wherever they are needed around the world. A regional approach is an essential component of GOOS and in fact GOOS is being re-organised in Regional Alliances that allow developing the intergovernmental support for the sustained monitoring and forecasting of different regions. INDOO capitalizes on the past advancements that established operational oceanography in the Indonesian archipelago and it advances toward Global Marine Assessment-GMA objectives that were requested by the Johannesburg Conference in 2002: 1) Indonesian environmental policy: The development of an operational forecasting system for regional and shelf areas of the Indonesian archipelago with the consideration of environmental aspects such as pollution, ecosystem health and marine resource management will contribute to the implementation of Indonesian policies concerning the protection of the marine environment. INDOO will provide a scientifically based, real time and ecosystem based approach to regional policy makers for the implementation of the regulations foreseen by the Indonesian government and the EU Water Framework Directive. 2) Fisheries Policies: INDOO will consistently contribute to a better management and sustainable exploitation of marine bio-resources. This important marine resource is threatened by climate change and exploitation, a combination which has had already disastrous effects on the Atlantic ecosystem and other areas of the world ocean.


22

3) Integrated Coastal Zone Management Policies (ICZM): The broad interdisciplinary aspect of INDOO and strong focus on coastal areas will provide useful scientific elements for the development of ICZM policies, an effort that is currently undertaken by the Indonesian government and the European Parliament. 4) Small and Medium Enterprises (SME's) policy: The implementation of operational ocean forecasting requires improved systems for robust monitoring, and the provision of new marine services. Presently Indonesia has developed the Indonesian Regional Component of the Global Ocean Observing System called INA-GOOS that leads in the implementation of GOOS in South-East Asia. This favours Indonesian small/medium firms with the opening of new markets and the strengthening of their global competitiveness.


23

Chapter

4

Operational Oceanography

4.1 The Basic concept and its purposes Modern research has developed the concept of 'operational science' that tries to understand and model processes not in the laboratory but directly in the field. Meteorology and oceanography are examples of disciplines where such methodological approach is particularly valuable since the complexity of the system requires the collection of data directly in the field. In addition, operational science tries to optimize the usage of theoretical, numerical models and observations to solve practical problems with a basic scientific rigorous approach. The approach is based upon the 'trial and error' method because the complexity of the system can only be tackled by a process of incremental upgrade of knowledge and implementation of the methods. For the ocean, the application of the concepts of operational science has occurred in the framework of the Global Ocean Observing System (GOOS, 1997) where in fact the experiments are done directly in the field and the problem to solve is the one of the real time monitoring and forecasting of the ocean state and its associated field state variables. Europe has implemented such system through the Mercator initiative (Bahurel P. and the Mercator Project Team, 1999), the Mediterranean ocean Forecasting System (MFS, Pinardi et al., 2003), TOPAZ (reference), BOOS (Baltic Operational Observing System) and NOOS (North-East Atlantic Operational Observing System). In the past ten years, operational ocean forecasting has become a reality in many parts of the world ocean. As in operational meteorology, the present day activities are mainly concerned with wave and current forecasting, the latter including temperature, salinity and sea level. Real time environmental monitoring and predictions considering other marine state variables (biogeochemical fields) is lagging behind the developments of the physical state variables. The physical state variables


25

(temperature, salinity, density, velocity, pressure and sea level) were monitored and forecasted first because the measuring technology has advanced rapidly after the seventies while numerical modelling and data assimilation algorithms have reached maturity. Data assimilation allows to meld the observations with the model numerical solution, and reduce the uncertainty in the initial conditions of forecasts. It is indeed true that predictions are limited to the first order by the accuracy with which the initial conditions are known for all the predicted state variables (temperature, salinity and velocity fields). In addition, the knowledge of the basic hydrodynamics equations for the ocean and adequate parameterizations for the sub-grid scale processes allow a quite accurate forecast. Moreover, all the forecast and hindcast velocity fields were stored and utilized to build up a Lagrangian archive obtained systematically integrating numerical particles released and constrained to float at surface. This Lagrangian archive was then used to estimate, following a statistical approach, the variability of the surface dispersion properties in the entire basin. In an integrative approach, we should start to cope with atmospheric component as an active part of the system. In the final part of the VI framework program, Europe has pushed efforts to develop a regional numerical system for continuously monitoring and predicting the water-cycle of key areas (the Mediterranean basin, CIRCE project). A climate monitoring system, comprehending atmosphere, biosphere and ocean will support the environmental management activities for problems such as the coastal water pollution. For other environmental state variables such as sediments, phytoplankton and bacterial biomass, dissolved nutrients, organic matter and contaminants, the monitoring technology and the numerical modelling tools are much less advanced and require a special effort to be developed in the same way as done for the physical state variables. This will allow to develop an 'operational marine environment science' that will allow the efficient monitoring and assessment the state of the marine system in real time. A marine environmental prediction system is composed of four methodological blocks (fig. 2): observing, modelling, data assimilation and information management system containing the Decision Support Systems (DSS) that considers software interfaces for policy makers. The synergy between the first three building blocks produces an optimal estimate of the present and near future state of the system that is considered to be the basic information before any decision about prevention or mitigation actions should be taken. The data management system makes this information available in real time to policy makers and environmental agencies responsible for the protection of the marine resources and habitats.


26

The operational oceanography goals will be achieved only if we will develop a research and technology strategy for each of the four environmental system methodological blocks above as follow:

Integrated physical and biochemical processes analysis and climate monitoring

Development of an ecosystem based approach to the management of fisheries, tourism, protected areas

Data bank, information management, web service, decision supporting system

Figure 4.1 - A systematic diagram of environmental system methodological blocks

1. Monitor in Real Time the hydrodynamics, biochemical fluxes (e.g. nutrients), contaminants levels (oil in the open sea and other contaminants in the coastal areas) and fishery from the basin to the shelf/coastal scale; 2. Improve the capability to model the hydrodynamics and the biochemical fluxes and food webs (coupled models, downscaling, up-scaling, process nesting, ensemble forecasting) from the basin scales to the coastal areas, including the connection with the surface and underground water input to the coastal areas, the contaminants fate and impact on the environment and the connections between fishery and environment; 3. Improve data assimilation tools in order to consider all the relevant real time measurements for hydrology and biogeochemical parameters; 4. Develop the information management system for the Indonesian archipelago that will disseminate in real time both observed and model estimates of the state of the system and develop interfaces to make available this information to policy makers.


27

The development of a 'collaborative' infrastructure to be used for the management of the marine and coastal environment and in case of emergency situations (e.g. oil spill events) providing data, information and value added products for the evaluation of long term impacts on marine ecosystem. The infrastructure is approached by using an “e-Collaboration”, involving a number of different areas. The increasing interest by environmental managers and private sectors involved in sea related activities, pushes toward web services and other information systems (ex. faxes) capable to access data, model results and value added products through 'singlestop shop'. Furthermore there is a need at Indonesian level to have infrastructures and scientific knowledge for the management of emergency situations in case of oil spills. The INAGOOS will contribute to GEOSS goals by building upon methodologies developed in Operational Oceanography, enabling monitoring, forecasting and assessment systems for marine ecosystem management. The essential elements of our operational oceanography are: 1. The observation module will ensure the availability in real time of remotely sensed and in situ data optimised for supporting operational oceanography. Near real time and delayed mode products will be delivered over the project. In parallel, processing systems will be improved through R&D activities and consolidated to become fully operational for the future applications by public agencies managing emergency situations (coast guards, civil protection, custom, etc.). 2. Assimilation, now-cast/forecast and climate monitoring. This fundamental module will provide the tools for the real time management of marine environment, especially in case of emergency situations, through both a direct forecast of the velocity field and an estimate of the variability of the surface dispersal properties. 3. Development of software to enable data from various sources to be accessed via web in standard formats. Build the central information and data service system of the distributed operational information and data sources, user access and geographic – based in a “single stop shop” manner. 4. Selected applications provided of the web services in support to risk management. Demonstrate the potential benefits of an info-structure that will facilitate the use of interoperable components. 5. Development of multidisciplinary data bases for the assessment of medium and long term effects of oil and chemical dispersant pollution on ecosystems. This will include the collection of physical, chemical, sediments and biological data and


28

information finalised for the assessment of changes in water column, influence on ecosystem and reproduction of flora, effects on genes. In the long term, the operational oceanography will develop services that can be used for: l assessment of the state of marine environment; l monitoring and assessment of the integrated water cycle; l verification and enforcement of international treaties; l sustainable exploitation and management of ocean resources (offshore oil and gas industry, fisheries…); l improvement of safety and efficiency of maritime transport, shipping, and naval operations; l anticipation and mitigation of the effects of environmental hazards and pollution crisis (oil spills, harmful algal blooms); l contribution to ocean climate variability studies; l coastal management and planning, e.g. relating to coastal flooding and erosion. 4.2 In situ and satellite data support The operational in situ data acquisition will be carried out using ships of opportunity from which it will be possible to acquire temperature profiles down to 900 m with a spatial resolution, along the ship track, of 10 nautical miles. This is the distance necessary to capture the mesoscale in the investigated areas. The operational satellite data are constituted by SST, visible and colour data. SST will complement the in situ data, both being assimilated in the forecast models. The observing system must adopt different methodologies, such as ships of opportunities, lagrangian profilers and drifters, ferry boxes, depending on the physical characteristics of the seas to be explored. The following concepts for the ships of opportunities: l provide repetitive measurements along transects from coast to coast, l the transects must cross significant dynamical features of the circulation, l the sampling distance should resolve, as well as possible, the mesoscale, l the technology for data collection must be robust and simple, to be used on ships of opportunity, eventually by ship personnel. In the case of INDOO, ships of opportunity should provide data outside the archipelago (and boundary data). Inside the archipelago data should be collected with ferry boxes, i.e. system allowing multidisciplinary data collection at surface using ferries.


29

INDOO will make use of lagrangian profiler and drifter data collected in the ARGO and GDP (Global Drifter Program http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/gdp. html) collaborating with Europe, USA, Australia and Japan. Satellite data, such as sea surface temperature and altimetry are normally assimilated in forecasting models. SST can be provided operationally by using the SEACORM facilities. Implementations are necessary for the development of an operational, nearreal time altimetry data production. Initially INDOO will rely on European competences. 4.3 A Case example for Operational Oceanography of Integrated Water Cycle The Integrated Water Cycle (IWC) is described as the cycling of water in the oceans, atmosphere, and biosphere (figure 7). The uncertainties in assessing the effects of global-scale perturbations on the climate system at regional scale are due primarily to an inadequate understanding of the IWC. Overcoming this problem necessitates new ways of regarding a field traditionally divided amongst several disciplines, as well as new instrumentation and methods of data collection and numerical tools for its simulation.

Figure 4.2 - Conceptualization of the water cycle (source: www.usgcrp.gov).


30

Nested regional coupled model (ocean-atmosphere-biosphere) can provide a means of bridging the spatial scales of atmospheric, ocean, land-surface and subsurface processes. A systematic approach to model a design and development is needed that will permit determining the scales at which predictive information should be exchanged within a nested modelling approach. Better geographical information systems using information on such input parameters as elevation, vegetation type, soil type, land use, land cover, river reaches, and hydrologic unit boundaries—at finer spatial and temporal scales—should be developed. A regional coupled system could bring to a better understanding of the interactions among land, ocean, and atmosphere. As an example of the relevance of an integrated view, we consider the problem of the transport of nutrients to the coastal oceans and the connected issues for fish growth. All the components of the hydrological cycle (precipitation, land-use, river's discharge, coastal oceanic current) concur to determine the final state of nutrients in the coastal area. So, the analysis and simulation of the IWC could help policy makers to manage their water systems to maximise benefits to the community and the environment.


31

Chapter

5

Conceptual Design of INAGOOS

5.1 Regionalization Due to complex topography and dynamic oceanography in the Indonesian Seas, the regionalization for a monitoring system in Indonesia at the minimum requisite can be divided into 4 zones as follows: 1. International Exclusive Economic Zone (IEEZ) and open oceans: these regions cover the Pacific and Indian Oceans which very closely connected to the issues of regional climate changes of ENSO (El Niño and La Niña) and Indian Ocean Dipole (IOD). In this region, the ongoing monitoring systems of TRITON buoys arrays have been installed by JAMSTEC (Japan) in cooperation with NOAA (USA) and BPPT (Indonesia) along the equatorial Pacific and the eastern Indian Oceans. Figure 3 illustrates the tropical moored buoys system set up in the Pacific and Indian Oceans. 2. Semi enclosed and marginal seas: these regions importantly correspond with regional economic cooperation such as in the South China, Sulawesi and Sulu Seas among countries of Indonesia, Singapore, Malaysia, China, Papua New Guinea, Timor Leste, and Australia. A proposed monitoring system of tide gauges arrays installment along the coastal regions surrounded by the South China Sea is still in discussion between Indonesia and China. Some moored current meters have been deployed in the Sulawesi Sea to monitor Indonesian Throughflow (ITF) under a joint cooperation between Indonesia and JAMSTEC, Japan. In the near future, we are going to use ARGO floats to monitor these regions. 3. Strait waters: these regions are important for the sea transportation, marine sport activities, aquaculture industry, etc. Under international programs we installed several moored current meter arrays in the several important passages in the Makassar, Lombok, Lifamatola, and Ombai Straits to monitor the Indonesian Throughflow.


33

3. Bay waters: these regions are significantly affected by the community activities along the bays. Under national development programs, we have conducted small scale oceanographic surveys to identify the characteristics of important bays in the internal Indonesian Seas. In order to fulfill the monitoring system in those regions, there is a need to build several operational oceanography centres, which function as regular and sustainable data collection stations and analysis of the Indonesian ocean conditions. One location has been built and the others 3 are planned to be constructed in the near future. There are as follow: 1. Bali Island. As has been mentioned before, BRKP-DKP has built an institute for ocean observation research (SEACORM) in Perancak-Bali. SEACORM is anticipated to be the data processing and information centre of the future operational oceanography. Moreover, SEACORM has the best location for monitoring and prediction of oceanographic condition of the Indian Ocean, south of the Indonesian archipelago.

TRITON, JAMSTEC TAO, PMEL

Figure 5.1 - Tropical Moored Buoys Network in the Pacific and Eastern Indian Ocean

2. North western part of West Papua. ENSO phenomena and several monitoring programs that are done thus far in the Western Pacific still in need of local scale data. This data is needed to downscale the global ocean model to understand the regional ocean phenomena. The selection of this location also considers the existence of natural phenomenon in the northern coast of Papua; the identification of iron (Fe) supply to the western Pacific Ocean (Gordon, et al, 1997 and Makey, et al, 2000) and the near future installation of maritime radar


34

continent in Biak Island by JAMSTEC of JAPAN. The possible location for developing a coastal station in this area by reason of infrastructure availability is at Manokwari (the capital of West Papua Province). 3. Padang-West Sumatra Province. Padang is a very strategic city for the location of marine phenomena observation of the Eastern Indian Ocean. Several natural phenomena that are of important issue in the Eastern Indian Ocean are the Indian Ocean Dipole Mode (IOD), tsunami, deep sea resources, and fisheries. Padang is located close to the equator and presently has already several facilities that will be beneficial in understanding the atmospheric condition, sea surface, air-sea interaction, and tsunami impact to the coastal area. The facilities and infrastructure already available are: maritime continent radar in Koto Padang, the new international airport, the harbour in Teluk Bayur, the fishing port (Pelabuhan Perikanan Samudera) in Bungus, the local tsunami mitigation centre, and local universities. 4. Bitung, North Sulawesi. Another INDOO centre may be developed is in Bitung, which is one of the marine fishing ports. Currently there are two facilities installed in Bitung to monitor ocean and atmosphere of the Indonesian territory, they are: NOAA ground receiving station and maritime continent radar. To reach Bitung, one has to go to Sam Ratulangi airport in Manado, the capital of North Sulawesi Province. Moreover, Bitung also has a training centre, specifically intended for those in the field of marine and fishery. The Bitung fishery academy and the training centre in Air Tembaga are two institutions under the supervision of Ministry of Marine and Fishery. For these reasons, Bitung can be an alternative location for human resources development in the field of marine and fishery for the Eastern Indonesia region. Nevertheless, there are several constraints still facing the setting up of an operational system in Indonesia and its adjacent seas due to the large areas that should be covered, the minimal oceanographic knowledge in these regions, and the lack of instruments (buoys and moored current meter arrays, etc.) that has been installed in the internal Indonesian Seas. We also face with the lack of interest of local community to cooperatively maintain the operational monitoring system installed in their regions. Cannibalism of the instruments in the seas is one of the major drawbacks that need to be solved by effective socialization programs. Moreover, data sharing among Indonesian institutions are not easy to organize. Discussion on the plan for development of national marine data and information centre will be presented in detail in Chapter 6 of this book. Finally, we must take into consideration the constraints above in order to optimize the setting up of operational monitoring systems in the Indonesian Seas.


35

5.2 Implementation of the operational oceanography Due to the large natural variability and the human induced changes, the sustainable development of the Indonesian archipelago water resources and coastal areas need to be continuously monitored, analyzed and predicted following the practice of operational oceanography (GOOS, 1996). Operational oceanography in the Indonesian archipelago is near to be a reality and will not only connected to physical environmental variables. It is clear that the practices and methodologies of operational oceanography could be beneficial to sustainable development issues related to marine coastal areas, water and marine resources management. In particular, the practice of real time monitoring and modelling together with field estimation needs to be exported to the other environmental aspects of sustainable development of marine areas. The availability of a real time, quality controlled stream of complex environmental information coming from optimal estimation of observations and models could provide an innovative support to policy makers and managers of environmental marine emergencies. For some of the aspects of environmental monitoring and modelling in real time, basic research still needs to be carried out and new tools have to be developed. It is timely to start these developments by coordinating the efforts in the various disciplines with operational oceanography in order to develop them within the concepts of operational science. Operational oceanography tries to undertake the task of consolidating the present Indonesian operational oceanography network and at the same time using the forecasting system to improve the present state of monitoring the marine environment state of health and the information to be used for the management of water and marine resources in the Indonesian area. In other words, operational oceanography links with users of environmental information in order to reach the goal of sustainable development of this critical marine area. There are three phases of knowledge needed to develop an operational system: l descriptive/phenomenological with observations l dynamical and calibration/validation with observations and models l assessment of predictive skills and re-formulation of the problem. At the same time, the development of an operational system requires four implementation phases: l research l pilot project


36

pre-operational project perational system

l l

Operational oceanography can be subdivided into 6 fields of action that concentrate on the different environmental problems described above. They are: 1. Ocean hydrodynamics, 2. Biochemical fluxes and cycles, 3. Open ocean and coastal marine pollution, 4. Sedimentary fluxes and coastal erosion, 5. Operational Fisheries, 6. Multi-hazard observing systems. These key action areas are the focus of research, development and demonstration exercises to bridge the gap between operational oceanography and the final endusers of the forecasts, for the practical solution of sustainable development problems. The strategy for development of the different action areas is outlined in five special focus projects that should be developed in the next years. 5.3 Instrument design for the Case of Lombok Strait As one key example to consolidate and to implement long term observations, we give an example of an operational center to be implemented in the Lombok Strait and its adjacent waters to monitor the Indonesian throughflow interaction with currents and waves in that region. The Lombok Strait and the adjacent Indian Ocean are sketched together with waves (IOKWs) and currents (ITF and SJC) occurring in this study region (see Figure 2). Other than these events, LS is also impacted by big swells coming from the Indian Ocean and being amplified in the narrow strait. These swells can interact with the ITF and tidal currents to generate giant triangular waves which lead to ship traffic accident. It had been reported frequently that ships sunk accidentally under severe sea surface conditions in the LS [Syamsudin, 2003]. All those dynamic features are not easily resolved and have direct implication not only to the severe strait sea conditions but also to the environmental conditions related to human activities such as tourism, water sports, as well as aquacultures and fisheries industries. Considering these hazardous sea transportation and nonconducive environmental changes in the LS and its adjacent seas, it is imperative to have a monitoring system that can give real-time information of the present currents and waves, and predictive capability of the sea condition for several days in advance to the community.


37

Figure 5.2 illustrates our proposed monitoring system to be set up in LS. The system consists of 4 Coastal Acoustic Tomography System (CATS) to map the sub-surface current and temperature variations and 2 High Frequency (HF) radars to capture waves and currents conditions at the sea surface. The distance between 2 HF radars is set to be 70-80 km that can cover information of significant wave heights and currents on the cross section areas within LS and its adjacent seas. Note that single HF radar has coverage area of 50-60km and the location is set to capture physical phenomena coming from the Indian Ocean (HF-1) and the other one from Makassar and Flores seas in order to monitor the ITF (HF-2). The cross-section coverage area will have finer resolution and it is targeted to the most dangerous region within LS that has intensive hourly ferry inter-island transportation from Padang Bai (Bali) to Lembar (west Lombok), vice versa.

GPS & Satellite Altimetry

SEACORM

HF 2 L2

CReSOS

HF 1

L1

L3 L4

Relay Station

Information Center

Figure 5.2 - A proposed system for monitoring environmental changes related to waves and currents in the Lombok Strait and its adjacent seas.

In combination with HF radar to measure physical parameters in the surface layer, the instalment of 4 CATS is designed to extract sub-surface information of tidal current, soliton, and temperature field changes. All recorded CATS data will be sent to the nearest relay stations in the Lombok and Bali Islands and from there will continuously be transmitted to the 2 information centers at the SEACORM (Southeast Asia Center for Ocean and Monitoring) of the Agency for Marine and Fisheries Research and


38

CReSOS (Center for Remote Sensing and Ocean Research) of Udayana University. GPS (Global Positioning System) and altimetry satellite are needed for the accuracy of CATS measurement and also as other data transmission facilities from in-situ sampling to the information center, respectively. All received data will be processed at SEACORM and CReSOS for CATS and HF radar information, respectively. Those centers will be able to give the latest information of the sea condition of LS for the public interest every hour. Early warning system can be alerted if the recent information and following the prediction will cause the LS to become severe for sea transportation as well as unfavourable conditions for aquacultures. It is expected that the assimilative work on HF and CATS data into represented numerical model will give better prediction of sea strait conditions for several days to a week in advance to the local community. The proposed monitoring system will be significantly important in supporting the safety of inter-island transportation and human activities in sport and tourism as well as to help the coastal managers of aquacultures and fisheries industries to work more efficiently.


39

Chapter

6

Toward Marine Data Center

6.1 Strategic value of SEACORM Ocean research and monitoring activities are very important for Indonesia with its vast ocean. It is one approach to find latest methods in utilization and management of natural resources. Monitoring activities is necessary to maintain sustainable use6.1 Marine data status in Indonesia Efforts in oceanic observation, mainly its dynamics in Indonesia are elaborated within available technology on satellite observation and in situ measurements as well as coastal observation. Currently, marine information and data of Indonesia are distributed in several institutions, both national and local. These institutions function as data provider. For instance, space observation for Indonesia's marine data is mainly provided by National Aeronautic and Space Agency (LAPAN). Weather and marine climate may obtained from BMG. Bathymetric map and tide measurements data may produced by BAKOSURTANAL, which cooperate with port authorities and DISHIDROS. Oceanography data for scientific purposes is mainly collected using research vessels by BPPT and LIPI. There is a summary on the national institution activities in relation to ocean research and monitoring program according to their roles and resources on data and information services, research and development, data dissemination and application, and also policy assessment, (Table 6.1). In general government institutions that are equipped with the necessary resources are able to perform continuous monitoring and survey. Data and information availability require an area to store and distribute them. Data management infrastructure and communication/networking facility are needed by every data provider. 6.2 SEACORM Contribution The increasing attention on natural resources management together with Indonesia's strategic location led to the initiation of a science and technology


41

Data and Information Services

Research and Model Development

Dissemination and Application of Data and Information

Policy Assessment

• •

• •

• •

• •

BPPT

• •

• •

• •

• •

DISHIDROS

•

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

UNUD

• •

• •

USAKTI

•

•

Institutions

BRKP-DKP BAKOSURTANAL BMG

KLH LAPAN LIPI P3GL IPB ITB ITS UNDIP

Table 6.1: Activities related to the role and task of institutions involved in marine research and observation. Note: (v) exist, (-) information not available.

regional center specifically in the marine research and monitoring. One of the potential center is called the SEACORM, which was established by a decree of the Minister of the Marine and Fishery, Number: KEP.28/MEN/2003 on Creation of a National Steering Committee (NSC), National Scientific Advisory Board (NSAB) and Secretariat of SEACORM. The strategic value on the establishment of SEACORM is as a prime mover on research and monitor of Indonesian ocean, which in the long term will facilitate in improving the public's welfare. Through the establishment of SEACORM in Bali, BRKP have produced marine data from oceanographic satellite (SST, Altimetry, and Ocean Color data processing). Currently, BRKP is cooperating with several international institutions on marine observations, such as ATRF (Arafura-Timor Research Facilities), ANU (Australia National University), AIMS (Australia Institute of Marine Science) of Australia, Office of Climate Observation (OCO) of NOAA and ORION program of USA, Canadian Space Agency (CSA) and Mac Donald and Dettwiller Associates (MDA) of Canada, British Maritime Technology (BMT) of United Kingdom, and Collecte Localisation Satellite (CLS) of France. Beside, SEACORM has also received positive support from various national marine research institutions and universities in the field of marine research.


42

SEACORM may has an advantage to support the national program on developing a National Marine Data Center, particularly to create an in depth understanding on the marine condition of the Indonesian waters through facilitating marine data and information exchange, optimizing cooperation network in national and regional marine observation, increasing coordination of marine research activities and its application, and developing national capacity and competency-building. Furthermore, the scope of work of SEACORM also follows the IOC-GOOS activities, such as to monitor and assess marine resources, to monitor coastal resources and their dynamics, and to give services in marine meteorology and oceanography. Therefore, in the future SEACORM may also support the INA-GOOS declaration. 6.3 Strategic role of marine data and information Indonesian Maritime is a national asset with the natural resources, energy sources, food resources, and serves as transportation route between islands, trading area, as well as area for defense. For these reasons, Indonesian waters are a medium to preserve the integrity of the region, support sea communication and transportation, as one of the sources for living and non-living resources with high economical values; and a region for defense purposes. In the effort to develop Indonesian marine areas, marine data are important for various activities and applications, such as navigation, sea transportation, fishery, marine disaster mitigation, environment monitoring, and marine resource production. Marine data management is beneficial in predicting marine climate/weather and environment, marine life protection, mitigation from marine environment changes due to human activities, and to promote advancement of marine science. Marine data and information that are distributed to various users may be categorized into 3 groups: 1. National research institutions, since one of their tasks or roles need marine data 2. Local institutions, mainly the ones with coastal and sea territories to support their development, namely coastal management and exploitation of marine resources. 3. Private users, the industries that need marine data to support their activities. The scientists will have a requirement for accurate, long term data sets for research on physical, biological, and chemical oceanographic processes; model development and testing; design criteria for ships, structures, and marine facilities; studies of the effects of climate change on economies and populations, etc. For


43

these types of work, accuracy and completeness of the data sets are more important than having the data in real or near real time. The operational users of the national and local institutions have a responsibility to their clients to analyze data collected and produce a prediction about weather or climate; issue a warning of an impending condition such as a severe storm at sea or a coastal storm surge; or implement a regulation such as the closure of a fishery for a specific health danger. These users will have time critical applications requiring data collection and distribution in an operational time frame. For managers of the data collection programs, it is the information that is important rather than the data itself. The managers must be able to evaluate progress against plans on a continuous basis to ensure the program succeed in collecting its data. The managers must be able to identify gaps in observations before they can determine the success of the program. They must know that the quality of the measurements meet the standards set for the program and that the analyses and data products are being produced and distributed and meet the needs of the clients. The end-to-end data management systems that are implemented for integrated observing system (IOS) must have the flexibility to serve this large variety of requirements. The development of a sufficiently comprehensive strategy and plan to meet this variety of requirements begins with a study of the general characteristics of the applications to be served. An analysis of these general categories of applications and of the existing successful programs that will form the basis of the IOS was used to specify guideline principles and common characteristics of the IOS data and information systems of the future. The Plan and Strategy also discuss provision of access to data, data products, and services; cooperation with other relevant national and international data programs; archiving strategies and standards; capacity building; and the way forward for implementation of the IOS Data & Information Management systems. 6.4 Concept of Marine Data Management 6.4.1 Marine Data Management in GOOS Framework Data and information management (DIM) lies at the heart of GOOS, so the development Marine Data and Information Center is a high priority for the immediate future. DIM will address the issue of how the marine data flow to services and products. The DIM system is likely to be based on a distributed computer-linked network of data-processing centers or nodes, and to include a Data and Information Management Service that provide coordination as well as advice to users on the practical aspects and to create products of local interest.


44

Figure 6.1 Diagram of marine data flow to services and products (Source: Deputy of ISDN, Bakosurtanal)


45

6.4.2 Function of Marine Data Management Data management in its basic sense involves organizing and documenting of data in a manner which facilitates and maximizes its potential for re-use. In developing a data management strategy for the center, it was necessary to look at existing performance in six key constituent areas of data management. Those components are data management policy, data registration, archiving, processing, and dissemination as well as databases. Based on these areas of data management above, four fundamental composite issues have been identified for priority attention and have been addressed in this strategy. These issues are metadata directories, data acquisition and data sharing, central archiving of digital data, and general dataset/database management, and coordination of national and international data exchange/provision.

List of Central Data Node

National Search Engine

National Data Center

National commission

Internet

Internet

Node 1

Data Collection

Node 1

Metadata Collection

Data Collection

Metadata Collection

Figure 6.2 Diagram of distributed model of marine data and information center


46

Figure 6.3 The concept of proposed system for data exchange node is divided into 3 parts, they are: input block, process block, and output block (Source: Deputy of ISDN, Bakosurtanal).

6.5 Marine Data and Information Center System Design 6.5.1 Distributed Model of Marine Data Center Marine Data and Information Center with the distributed model is very compatible to be applied in Indonesia considering the many institutions that collect marine data. This model is developed based on a research done by a technical team of SEACORM's data Management by adopting the distributed database concept of the Infrastructure Data Spatial National (IDSN). IDSN is a program to manage national spatial data coordinated by BAKOSURTANAL. The goal of this program is to develop a concept model to create a standard system used by every data management institution, including marine data, that exchange of data will have a standard format and of good quality. The system in the concept comprises of two systems, one system in the national data center and one system located in the nodes, the system organization will be a distributed organization format, where each node will have its own data server that can be merged with other node servers. National Data Center System The National Data Center system is a gateway to the member nodes. The application of this national data center system may be in the form of web portals, where the


47

portal supply various marine information, members nodes list, and equipped with a search engine that can perform information search for each member node. Node System The system in each node member is created to have the same capability in marine data management where ever it is located. Concept of Proposed System Based on the frame of IDSN concept described above, then a design of system set up is implemented in data central system and node system as shown in the diagram on the previous page 6.5.2 Metadata Metadata may be defined as data about data; it consists of data characteristic information and is important in the data exchange mechanism. Metadata is used to document spatial data relating to the: who, what, where, and how the spatial data is generated. In an online system, a clearing house, the metadata must be of the same type so the users may access and interpret, both in format and content. This is accomplished by using a metadata standard. The standard of metadata is based on a document titled Content Standard for Digital Geospatial Metadata (CSDGM) published by FGDC (Federal GeoSpatial Data Committee). Based on IDSN coordination meeting in Bali in 2005, the standard metadata is then called FGDC standard, which have been agreed by all Indonesian spatial data users. The main aspect to realize in preparing the metadata is to understand the data itself and the FGDC standard and then decide on how to write the metadata. Usually this is done in one digital file for one type of data. To write the data information, the software used must conform to the FGDC standard. The metadata need to be organized in groups according to the information it contained. This is important because the various needs of users on the information and map products. The metadata will be grouped into metadata organization, collection and inventory. A clearinghouse is defined as a server system distributed on the internet that contains actual description about digital spatial data available. Implementation of IDSN clearinghouse will consider various conditions (facility and human resources) of the spatial data users in Indonesia. The local clearinghouse node is intended to be


48

part of CDSN (Clearinghouse Data Spasial Nasional) and to be the only institutional node in the national spatial data clearinghouse. In becoming part of the CDSN, every institution is expected to contribute the various information of spatial data, managed by the national spatial data community. 6.6 Legal and Institutional Arrangement Furthermore, marine data are stored in several institutions according to the institutional function and they are in various formats. Oceanography data collected are also stored in each institution according to their functions and utilization of these data is mostly to support the task and function of each institution. Moreover, the data are in various formats, which make it one of the obstacles when the data have to be analyzed further by other institutions. Integrated management of marine data at the moment does not yet exist, but as the result of routine activities of each institution, there are many marine data collected and produced. Marine data stored in the various institutions have not been used optimally due to over protection, no clear guideline in the institutional regulations, bureaucracy, and data management and information system that are not yet established. These factors also affect the utilization of marine data collected using modern technology that are not yet disseminated to the user communities, such as oil industries, shipping industries, fishery and traditional fishermen. The conditions of marine data are very complex that it should be the responsibility of each institution on the quality, archive, and dissemination of the data. In order to guarantee the above responsibilities, each institution should create a marine data management system. Other than a management system, there is a need to develop a data exchange policy in the national level to maximize data utilization. This is important to achieve data integration efficiency and utilization by all users, where the data is accessible according to the government, institution, department, or agency's guidelines, and national and international agreement while still respecting data ownership. Relating to the necessities mentioned above, Indonesia will need: l A national marine data policy to control and manage data exchange that are both integrated and coordinated by institutions in the field of marine and fishery. l Agency functions as a National Oceanography Data Center (PDON) or as a coordinator of National Oceanography Data Network (JDON). Regarding the marine data policy, currently there are two concepts being proposed as an umbrella for legal data policy, they are: Academic manuscript on marine data


49

exchange policy (Naskah Akademik Kebijakan Pertukaran Data Kelautan) and Institutional manuscript on national spatial data infrastructure (Naskah Kelembagaan Infrastruktur Data Spasial Nasional, IDSN). The marine data exchange policy manuscript is the result of an assessment by the IOC National Commission coordinated by LIPI. The national spatial data infrastructure manuscript is the result of IDSN coordination meeting with the SURTANAS forum team coordinated by BAKOSURTANAL. Basically, the academic manuscript on marine data exchange policy may be deemed as a subset to the IDSN in the marine field only. One of the manuscripts is expected to be approved on a Presidential Decree. Academic manuscript on marine data exchange policy The following is a description on the academic manuscript on marine data exchange policy, the result of an assessment in 2005-2006, as one alternative for the umbrella for legal data policy in Indonesia. The object on the marine data exchange policy will comprise of: a. All oceanographic/marine data and their derived data collected or measured within the territory of the Republic of Indonesia, including results from researches and cooperation with foreign parties, data collected for commercial purposes, industry, security and defense; b. Maritime territory under the jurisdiction of the Republic of Indonesia including marine areas, supplementary zones, ZEE, continental plain, and other marine areas according to international laws and regulations; c. Other oceanographic/marine data collected or measured outside of Indonesian territory but relevant and related to the Indonesia's territory, for example: marine biota that migrate into Indonesia's region; The subject of the marine data exchange policy are the institutions, such as: research institutes, universities, funding agencies, related governmental departments or NGO's, and the management of data exchange applies for persons, institutions, and communities. The policy for marine data exchange must be based on benefit, fairness and equality, synchronization and sustainability: 1) Policy for marine data exchange based on benefit means that the policy is expected to give the maximum benefit to the development of Indonesia and the users that need marine data and information; 2) Policy for marine data exchange based on fairness and equality means that this policy may be established through cooperation and coordination by all associated institutions that are based on sharing and mutual respect;


50

3) Policy for marine data exchange based on synchronization means the exchange of marine data is planned and designed as a national system that will increase the system's performance as well as the performance of each institutions as a sub-systems to be more effective and efficient; 4) Policy for marine data exchange based on sustainability means that in the long term, the policy may develop a monitoring system for management of marine data to support development of sustainable marine planning system that is based on scientific data. The aims of marine data exchange are: a) To create sustainable management of marine data; b) To harmonize data management among government institutions and utilization of oceanographic data with other regulations; c) To support living and non-living marine sustainable biodiversity to improve living standard, security and increase quality of life; d) To improve research and marine resources development through science and technology; e) To promote cooperation among government institutions in the national, regional and international level to improve human resources capacity. General marine data policy The policy to manage marine data is based in the following principles: 1) Marine data are basically owned by the government through institutions with their specific tasks; 2) The whole oceanographic/marine data and information that may contribute to the improvement of the community, environmental protection and marine resources, security, and affluence should be accessible by all governmental institutions and community openly and free of charge; 3) Every governmental institutions relating directly or indirectly to the field of marine or oceanography should support each other to promote data exchange (synchronization and equality); 4) Data and products financed by public and utilized for commercial purposes must be available to the institution's service provider. Policy of marine data exchange The policy of marine data exchange implemented based on the following principles: 1) Data exchange is focused on marine/oceanography data that are of public domain and free of charge; 2) Specifically for data that are not of public domain, there will be a caveat code to limit the time period (ex. 5 or 10 years), where after the time period, the data will be of public domain;


51

Chapter

7

Summary

As a huge maritime continent, Indonesia, with its seas and surrounding oceans, plays an important role in the global climate changes, marine biodiversity, as well as natural and human-induced hazards that potentially affect the safety and welfare of human life on earth. This is also the place of Indonesian Throughflow (ITF) pathways, a system of current flowing from the Pacific to the Indian Oceans that transports warm/heat and low salinity waters as an integral part in the global thermohaline circulation and climate phenomenon. This ITF together with the planetary wave system of Kelvin and Rossby waves from remote equatorial Indian and Pacific Oceans, respectively, are prominent physical features of the Indonesian seas. For example, waters in the Eastern Indian Ocean, especially around Sumatra, Java, Bali, Lombok, and the Lesser Sunda Islands are impacted strongly by the eastward propagation of Indian Ocean Kelvin waves along their coasts, meridional westward displacement of Rossby waves in their off shores, and water mass and property exchange via the large-scale circulation of the South Equatorial Current (SEC), as well as the seasonally reversing South Java Current (SJC) (Sprintall et al., 1999, Syamsudin et al., 2004). Those influence directly not only on the climate system but also on the marine productivity, pelagic fish migration, etc. in the Indonesian seas. In addition with the above multifaceted dynamic features, the Indonesian seas with their straits, extensive shelves and irregular topographies are also major contributors for dissipation of tidal energy (Sjoberg and Stigebrandt, 1992). The energy dissipation can occurr as tidal currents flow over the shelves and narrow straits, which generates turbulent mixing. The tidal waves reflected due to sloping topography, perturb the isopycnal surface and also generate internal tides with large amplitudes and shear that can potentially break and mix (Sandstrom and Oakey, 1995). These conditions are not conducive for sea strait transportations such that occurred in the Lombok Strait (Syamsudin, 2005).


53

Other than the above mantioned ocean physical features, Indonesia's geodynamics can generate tsunami and other catastrophic events that are hazardous for the community, especially those living in the coastal regions. The archipelagic state of Indonesia is also situated in the routes of international sea lanes where many big tankers are passing the Indonesian straits and potential to cause marine pollutions, dumping, and so on. All those phenomena are important to be monitored and predicted in order to mitigate multi hazards coming from the ocean and its atmosphere. This can be done by installing of comprehensive monitoring system along the coasts and straits of the Indonesian seas and its adjacent seas working together with the existing system to monitor ENSO such as surface moored-buoy of TRITON (TRIangle Trans-Ocean buoy Network) in the region of equatorial western tropical Pacific and eastern Indian waters operated by JAMSTEC in cooperation with BPPT and NOAA. The framework of this monitoring system within the national program called INA-GOOS (Indonesia Global Ocean Observation System) and working under international communities within Group on Earth Observation (GEO) of Global Earth Observation System of Systems (GEOSS). Our ultimate goals of the INA-GOOS development are relevant with the GEOSS program and the commitment to enhance human health, safety and welfare, alleviating human suffering including poverty, protecting the global environment, reducing disaster losses, and achieving sustainable development in Indonesia and international communities. The vision of INA-GOOS is to achieve prosperity for Indonesia and to attain a better life for the international community through the understanding of Indonesia and its surrounding oceans. The mission is to set up a comprehensive monitoring system and its forecasting skill of the ocean and its interaction with the atmosphere in the Indonesia waters and its surrounding oceans. The purpose of INA-GOOS is to have comprehensive and sustainable observation system of marine-climate phenomena, and natural and human-induced related disasters through setting up of a monitoring system and its forecasting schemes in the open seas of EEZ and its coasts, semi-enclosed seas, straits, and bays of the Indonesian seas. INA-GOOS is designed to address the need for timely and good quality long-term information as a basis for reliable decision making, and will enhance delivery of benefits to society in the following areas:Understanding, assessing, predicting, mitigating, and adapting to climate variability and change; l Understanding environmental factors affecting human health and well-being; l Improving the management and protection of terrestrial, coastal, and marine ecosystems;


54

Supporting sustainable agriculture; Understanding, monitoring, and conserving biodiversity; l Reducing loss of life and property from natural and human-induced disasters; l Improving management of energy resources. l

l

Nationally, INAGOOS will be a focal point in promoting the SEACORM (South East of Asia Centre for Ocean Research and Monitoring) as the Indonesia marine data centre. Internationally, INAGOOS will support GEOSS in addressing the challenges articulated by United Nations Millennium Declaration and the 2002 World Summit on Sustainable Development, including the achievement of the Millennium Development Goals.


55

Acknowledgement

This book is written as one of the products of the project between Indonesia and Italy called 'Indonesia Operation Observing System (INDOO)', which aimed to develop a design an operational ocean phenomena monitoring system in Indonesia. The project was funded by the European Commission under the Small Project Facilities on economic co-operation program (project no.: ASIE/2005/102-483). It started in July 2005 for the duration of 10 months. The Indonesian institutions involved are: Agency for the Marine and Fisheries Research of the Ministry of Marine and Fisheries Affairs (BRKP-DKP) and Centre of Technology for Natural Resources Inventory of the Agency for Assessment and Application of Technology (PTISDA-BPPT). The Italian institutions involved are: European Space Agency (ESA-ESRIN), Agency for New Technology, Energy and the Environment (ENEA), and Foundation IMC International Marine Centre ONLUS (IMC). Further information on project INDOO may be found in the website: www.tisda.org/indoo. The INDOO team would like to acknowledge the following for their support to this project: l The steering committee members, Dr. Indroyono Soesilo and Dr. Jana T. Anggadiredja l EC DG Relex representative, Dr. Andreas List l ESA-ESRIN Director, Dr. V. Liebig l ENEA Director l IMC Director General l Indonesian ambassador to Italy, H.E. Mr. Susanto Sutoyo l Head of EC Jakarta l SPF program manager, M. Cecile Leroy l Attache Scientific and technology in Indonesia, Dr. Michele Miele l Deputy assistant for the Minister of Research and technology, Mr. Ardito Kodijat, M.Arch. l Head of Bilateral/Multilateral Cooperation Bureau, Indonesian Country Secretariat


57

List of participant of the INDOO project Agency for the Marine and Fisheries Research (BRKP-DKP) Dr. Indroyono Soesilo, Dr. Farid Ma'ruf, T. Rameyo Adi, Berni A. Subki, Indra Prasetya, A. Riza Farhan, Agency for the Assessment and Application of Technology (BPPT) Dr. Jana T. Anggadiredja, Dr. Yusuf S. Djajadihardja, Dr. Muhamad Sadly, Dr. Nani Hendiarti, Dr. Fadli Syamsudin, Marina CG Frederik, Retno A. Andiastuti European Space Agency (ESA-ESRIN) Dr. Luigi Fusco Agency for New Technology, Energy and the Environment (ENEA) Dr. Giuseppe M.R. Manzella Foundation IMC International Marine Centre ONLUS (IMC). Dr. Alberto Ribotti, Dr. Roberto Sargento


58

References Allen J. I., Ekenes M. Hevensen G., 2003, An Ensemble Filter with a complex marine ecosystem model: hindcast phytoplankton in the Cretan Sea. Arief, D. and S.P. Murray (1996), Low frequency fluctuations in the Indonesian throughflow through Lombok Strait, J. Geophys. Res., 101, 12455-12464. Bahurel, P. and the Mercator Project Team, 1999, Mercator, developing an integrated system for operational oceanography, OceanObs99 Proceedings, Saint Raphaël, France. Bray, N.A., Hautala, S., Chong, J.C. And Pariwono, J., 1996, Large-scale sea level, thermocline, and wind variations in the Indonesian throughflow. J. Geophys. Res., 101, 12239-12254. Brunetti M., M.Maugeri, T.Nanni and A.Navarra, 2000, Droughts and extreme events in regional daily Italian precipitation series. Int. Jour. Clim. Christensen, J.H., B. Machenhauer, R.G. Jones, C. Schar, P.M. Ruti, M. Castro and G. Visconti, 1997, Validation of present-day regional climate simulations over Europe: LAM simulations with observed boundary conditions, Climate Dynamics, 13, pp 489-506 Caviedes, C. N., 2001, El Niño in history. University Press of Florida, 31-40. Crispi G., Crise A., Solidoro C., 2002, Coupled Mediterranean ecomodel of the phosphorus and nitrogen cycles. J Marine Syst 33: 497-521 Jun 1 2002 Hamza W., Ennet P., Tamsalu R., Zalesny V., 2003, The 3D physical-biological model study in the Egyptian Mediterranean coastal sea. Aquatic Ecology, July 2003, vol. 37, no. 3, pp. 307-324(18). Kluwer Academic Publishers. Gordon, A.L., Susanto, R.D., 2001, Banda Sea surface-layer divergence. Ocean Dynamics, 52, 2-10. Gordon, A.L., Susanto, R.D., Field, A., 1999, Throughflow within Makassar Strait. Geophysical Research Letters, 26 (21), 3325-3328.


59

Hautala, S.L., Sprintall, J., Potemra, J.T., Chong, J.C., Pandoe, W., Bray, N., Ilahude, A.G., 2001, Velocity structure and transport of the Indonesian Throughflow in the major straits restricting flow into the Indian Ocean. Journal of Geophysical Research, 106 (C6), 19527-19546. Hendiarti, N., Siegel, H., Ohde, T., 2004. Investigation of different coastal processes in Indonesian waters using SeaWiFS data, Deep Sea Research Part II 51 (2004) 8597. Hendiarti, N., Suwarso, Aldrian , E., Amri , K., Andiastuti, RA, Sachoemar, SI, Wahyono, IB, 2005. Seasonal Variation of Pelagic Fish Catch Around Java, Oceanography: The Indonesian Seas, Vol. 18, No. 4: 112-123, Dec. 2005. Illahude, G., 1998, Three and half decades of oceanographical surveys in the Indonesian waters, 1960–1995. Proceedings of The ASEAN – Australia regional Ocean Dynamics Expeditions 1993-1994 Symposium, Australia: Amsat Ltd., 1928. Kourafalou V. H., Savvidis Y. G., Krestenitis Y. N., Koutitas C. G., 2004, Modelling studies on the processes that influence matter transfer on the Gulf of Thermaikos (NW Aegean Sea). Continental Shelf Research 24 (2004) 203–222. Krom M. D., Herut B., Mantoura R.F.C., 2004, Nutrient budget for the Eastern Mediterranean: Implications for phosphorus limitation. Limnol. Oceanogr., 49(5), 2004, 1582-1592 Legendre L., Rassoulzadegan F., 1995, Plankton and nutriens dynamics in marine waters. Ophelia 41: 153-172. Mariotti A., M.V. Struglia, N. Zeng, and K.-M. Lau, 2002, The hydrological cycle in the Mediterranean region and implications for the water budget of the Mediterranean Sea. J. CLimate, 15(13), 1674-1690. Meyer, G., 1996, Variation of Indonesian through flow and El Nino-Southern Oscillation, Journal of Geophysical Research, 101, 12255-12263. Michida, Y. and H. Yoritaka (1996), Surface currents in the area of the Indo-Pacific throughflow and in the tropical Indian Ocean observed with surface drifters, J. Geophys. Res., 101, 12475-12482. Molcard, R., M. Fieux, and F. Syamsudin (2001), The throughflow within Ombai Strait, Deep Sea Research I, 48, 1237-1253.


60

Murray, S.P., Arief, D., 1988, Throughflow into the Indian Ocean through the Lombok Strait. Nature 333 (6172), 444-447. Pinardi N., Allen I., Demirov E., P. De Mey, Korres G., Lascaratos A., Le Traon P-Y., Maillard C., Manzella G., Tziavos C., 2003, The Mediterranean ocean Forecasting System: first phase of implementation (1998-2001), Annales Geophysicae, 21: 3-20 (2003). Pinardi N. and Flemming N., 1998, The Mediterranean Forecasting System Science Plan, EuroGOOS, Publication No. 11, Southampton, Southampton Oceanography Center. Pinardi, N. and J.D.Woods, 2002, Ocean Forecasting: conceptual basis and applications. Springer-Verlag, pp.472. Pinardi N., Arneri E., Crise A., Ravaioli M., Zavatarelli M., 2004, The physical, sedimentary and ecological structure and variability of shelf areas in the Mediterranean Sea. In press, Volume 14 of The Sea, Harvard University Press. Potemra, J.T., Lukas, R., 1999, Seasonal to interannual modes of sea level variability in the western Pacific and eastern Indian Oceans. Geophysical Research Letters, 26, 365-368. Oddo P., Pinardi N., Zavatarelli M., 2004, A numerical Study of the Interannual variability of the Adriatic Sea (2000-2002). Subimtted to Journal of the Global Environment. Rengono, F., Hashiguchi, H., Fukao, S., Yamanaka, MD., Ogino, SY., Okamoto, N., Murata, F., Sitorus, Bp., Kudsy, M., Kartasasmita, M., Ibrahim G., 2001, Precipitating clouds observed by 1.3-GHz boundary layer radars in equatorial Indonesia. Annales Geophysicae 19 (8), 889-897. Ruti, P.M., Di Rocco, D., Gualdi, S., 2006, Vertical resolution impact on the simulation of the Tropical Climate, Theoretical and Applied Climatology, DOI 10.1007/s00704005-0174-8. Sanchez-Arcilla A., Simpson J.H., 2002, The narrow shelf concept : coupling and fluxes,Continental Shelf Research, 22, 153-172. Sandstrom, H and N.S. Oakey, 1995, Dissipation in internal tide and solitary waves. Journal Physical Oceanography, 25, pp. 604-614.


61

Saji, N.H., B.N. Goswani, P.N. Vinayachandran, and T. Yamagata. A Dipole mode in the tropical Indian Ocean. Nature 401, 360-363, 1999. Sjoberg, B. and A. Stigebrandt, 1992, Computations of the geographical distribution of the energy flux to mixing processes via internal tides and the associated vertical circulation in the ocean. Deep-Sea Research, vol. 39, pp 269-291. Sprintall, J., J.C. Chong, F. Syamsudin, W. Morawit, S. Hautala, N. Bray and S. Wijffels (1999), Dynamics of the South Java Current in the Indo-Australian Basin, Geoph. Res. Lett., 26, 2493-2496. Sprintall, J., A.L. Gordon, R. Martugudde, and R.D. Susanto (2000), A Semiannual Indian Ocean forced Kelvin wave observed in the Indonesian seas in May 1997, J. Geophys. Res., 105, 17,217- 17,230. Stel, J.H., 1996, Operational Oceanography: The challenge for European Co-operaition, Elsevier Oceanography Series, 62 Susanto, R.D., Gordon, A.L., Zheng, Q., 2001, Upwelling along the coasts of Java and Sumatra and its relation to ENSO. Geophysical Research Letters, 28, 1599-1602. Syamsudin, F., Kompas Daily, December 26 2003: Bencana dan Fenomena Pasang Surut. Syamsudin, F., A. Kaneko, and D.B. Haidvogel (2004), Numerical and Observational Estimate of Indian Ocean Kelvin wave Intrusion into Lombok Strait, Geophysical Research Letters, 31, L24307. Tomascik, T., Mah, A.J., Nontji, A., Moosa, M.K., 1997, The Ecology of the Indonesian Seas Part I and Part II. Periplus Editions (HK) Ltd., Singapore, 1262 pp. Triantafyllou G., Petihakis G., and Allen I. J., 2003, Assessing the performance of the Cretan Sea ecosystem model with the use of high frequency M3A buoy data set. Annales Geophysicae 21 (1), 365-375. Vaughan J, Lamb B, Frei C, et al., 2004, A numerical daily air quality forecast system for the Pacific Northwest. B AM METEOROL SOC 85 (4): 549-+. Wang, X.H. and N. Pinardi, 2002, Modeling the dynamics of sediment transport and resuspension in the northern Adriatic Sea, Journal of Geophysical Research, vol. 107, No. C12, 3225, doi: 10.1029/2001JC001303.


62

Webster, P. J., Magana, V.O., Palmer, T.N., Shukla, J., Tomas, R.A., Yanai, M., Yasunari, T., 1998, Monsoon: Processes, predictability, and the prospects for prediction. Journal of Geophysical Research, 103, 14451-14510. Wijffels, S. and G. Meyers (2004), An Intersection of Oceanic Waveguides: Variability in the Indonesian Throughflow Region, J. Phys. Oceanogr., 34, 1232 – 1253. Wyrtki, K., 1987, Indonesian throughflow and the associated pressure gradient, Journal of Geophysical Research, 92, 12941-12946. Yamagata, T., K. Mizuno, and Y. Masumoto (1996), Seasonal variations in the equatorial Indian Ocean and their impact on the Lombok throughflow, J. Geophys. Res., 101, 12,465- 12,473. Zavatarelli, M., Baretta, J.W., Baretta-Bekker, J.G., Pinardi, N., 2000, The dynamics of the Adriatic Sea ecosystem. An idealized model study", Deep-Sea Res. PT I, 47, pp. 937-970.


63

Bahasa Indonesia

Kata

Sambutan

DEPUTI KEPALA BIDANG TEKNOLOGI PENGEMBANGAN SUMBERDAYA ALAM BADAN PENGKAJIAN DAN PENERAPAN TEKNOLOGI

Suatu perkembangan baru yang bermakna dan cukup mendasar telah terjadi, yaitu bahwa aspek Pembangunan Kelautan di Indonesia telah menjadi fokus penting, dimana wilayah laut Indonesia telah ditempatkan sebagai harapan di masa depan di dalam optimasi pemanfaatan sumberdaya alam baik hayati maupun non hayati guna peningkatan kesejahteraan seluruh bangsa Indonesia. Seiring dengan upaya untuk memanfaatkan dan mendayagunakan wilayah perairan Indonesia seoptimal mungkin, dengan senantiasa memperhatikan daya dukung dan kelestraian lingkungannya, maka aset nasional yang ada meliputi sumberdaya manusia (SDM), infrastruktur, kelembagaan, serta Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) juga harus ditingkatkan. Untuk melakukan pengelolaan sumberdaya alam lautan yang baik diperlukan metode dengan pendekatan multidisiplin yang meliputi berbagai aspek, seperti aspek pemanfaatan sumberdaya, kelestarian lingkungan dan aspek sosial ekonomi masyarakat. Orientasi pembangunan Bangsa Indonesia ke depan yang berbasis pada sumberdaya kelautan merupakan suatu keharusan mengingat (i) Indonesia memiliki sumberdaya laut yang besar, (ii) Indonesia memiliki daya saing yang tinggi di bidang kelautan, (iii) Industri di bidang kelautan dan perikanan memiliki keterkaitan yang kuat dengan industri industri lainnya. Hal ini sesuai dengan kebijakan strategis yang dibuat Kementerian Negara Riset dan Teknologi telah menempatkan pembangunan kelautan sebagai salah satu program unggulan. Sumberdaya iptek Nasional diarahkan untuk mendukung program tersebut. Untuk dapat mengelola sumberdaya alam kelautan secara baik, sebagaimana diharapkan oleh seluruh rakyat Indonesia, maka ada salah satu faktor penting yang tidak dapat diabaikan, bahkan amat diperlukan, yakni teknologi (IPTEK). Oleh karenanya berbagai IPTEK sejauh mungkin harus dikuasai. Pengembangan IPTEK perlu memperhatikan aspek-aspek yang terkait meliputi, aspek SDM/manusia (humanware), Organisasi (Orgaware), dan Teknologi (Technoware) dan luaran yang

dihasilkan (infowareO). Dalam kaitan ini Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) secara umum, dan Kedeputian Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam (TPSA) secara cermat membina unit-unit nya, dalam hal ini Pusat Teknologi Inventarisasi Sumberdaya Alam (P-TISDA) agar dapat memainkan peranan yang berarti. Oleh karena itu saya menyambut dengan sangat gembira usaha segenap peneliti Pusat Teknologi Inventarisasi Sumberdaya Alam (P-TISDA) yang telah berhasil menyusun dan menerbitkan buku berjudul “Indonesian Ocean Observing System: INAGOOS”. Buku ini merupakan salah satu produk dari INDOO Project, dimana BPPT bekerjasama dengan Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP) Departemen Kelautan dan Perikanan RI, European Space Agency (ESA), ENEA dan IMC Italy dengan dukungan grant dari Uni-Eropa (European Union). Melalui buku ini saya sangat berharap, masyarakat luas dapat lebih mengetahui dan memahami tentang perkembangan teknologi kelautan yang ada saat ini, khususnya di dalam pengelolaan sumberdaya kelautan di Indonesia. Akhir kata, saya memberikan penghargaan yang tinggi Kepada Tim Editor atas usaha di dalam menerbitkan buku ini. Semoga buku ini dapat bermanfaat dalam memperkuat khasanah pengelolaan sumberdaya kelautan di Indonesia. Terima kasih.

Jakarta, Juni 2006 Deputi Kepala Bidang Teknologi Pengembangan Sumberdaya Alam Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

Prof. Dr. Jana T. Anggadiredja, MS.

Kata

Sambutan KEPALA BADAN RISET KELAUTAN DAN PERIKANAN DEPARTEMEN KELAUTAN DAN PERIKANAN RI

Bangsa Indonesia harus sadar dan bangga sebagai negara bahari dan kepulauan terbesar di dunia yang memiliki potensi sumbedaya kelautan besar. Berdasarkan penetapan Konvensi PBB tentang Hukum Laut 1982 yang berlaku mulai 31 Desember 1985, 26 tahu setelah Deklarasi Djuanda tanggal 13 Desember 1957, wilayah laut Indonesia yang dapat dimanfaatkan diperkirakan mencapai 5,8 juta km2 yang terdiri atas 3,1 juta km2 perairan nasional Indonesia (laut wilayah atau laut teritorial dan perairan kepulauan) dan 2,7 juta km2 perairan laut ZEE, dan luas perairan pemanfaatan kekayaan alam dimungkinkan dapat berkembang lagi apabila penetapan landas kontinen Indonesia di luar 200 mil laut dilakukan. Permasalahan yang dihadapi Indonesia selama ini adalah pengelolaan sumberdaya laut telah bejalan secara sektoral dengan kecenderungan meningkatnya konflik pemanfaatan ruang di laut sebagai akibat adanya dominasi kepentingan sektoral. Di dalam laut terpendam potensi keanekaragaman hayati laut, potensi sumberdaya non-hayati, potensi jasa kelautan, serta potensi lingkungan laut yang luar biasa besarnya. Ini berarti bahwa kelautan kita yang begitu besar itu, apabila bisa dikonversikan menjadi asset ekonomi yang nyata dapat menjadi sumber devisa negara yang menonjol dan mampu mencerdaskan masyarakat. Permasalahan lain yang sangat penting adalah, dengan begitu luasnya wilayah laut Indonesia sangat diperlukan sistem atau sarana/prasarana di dalam melakukan pengamatan dan pengelolaan potensi sumberdaya kelautan. Mulai dari sistem pengamatan (Observing system) sampai kepada model prediksi fenomena yang terjadi di laut. Pusat Riset Teknologi Kelautan (PRTK) merupakan suatu Unit dibawah Badan Riset kelautan dan Perikanan (BRKP) Departemen Kelautan dan Perikanan, dimana salah satu tugasnya adalah melakukan kajian teknologi kelautan untuk mengetahui

potensi kelautan di Indonesia. Untuk itu, PRTK melakukan berbagai kegiatan di bidang kelautan dengan melakukan koordinasi dengan institusi institusi terkait seperti BPPT. Oleh karena itu, saya memberikan apresiasi kepada Tim Editor yang telah berinisiatif menerbitkan Buku berjudul “ Indonesian Ocean Observing System: INAGOOS”. Buku ini merupakan salah satu produk dari INDOO Project, dimana Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP) Departemen Kelautan dan Perikanan RI bekerjasama dengan BPPT, European Space Agency (ESA), ENEA dan IMC Italy dengan dukungan grant dari Uni-Eropah (European Union). Sebagai penutup saya berharap kehadiran buku ini di tengah gencarnya pembangunan kelautan, serta mengingat masih langkanya ketersediaan informasi tentang hal ini di tanah air, maka kehadiran buku ini merupakan angin segar yang patut kita syukuri, dengan harapan kiranya dapat bermanfaatbagi masyarakat luas, khususnya para peneliti, kalangan perguruan tinggi, masyarakat pengguna informasi penginderaan jauh kelautan dan pihak-pihak terkait dalam pengelolaan potensi sumberdaya lautan. Terima kasih.

Jakarta, Mei 2006 Kepala Badan Riset Kelautan, Departemen Kelautan dan Perikanan RI

Prof. Dr. Dwisuryo Indroyono Soesilo, Msc.

Daftar

Isi

Kata Sambutan Deputi Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi

Kata Sambutan Kepala Badan Riset Kelautan dan Perikanan

Bab-1 Pembangunan INAGOOS Karakteristik Fisik Kepulauan Indonesia 1.1 1.2 Kebutuhan Pembangunan Pusat Operasional 1.3 Tujuan 1.3 Jabaran

73 75 78 80

Bab-2 Status terkini operasional oseanografi di Indonesia 2.1 Program Internasional 2.1.1 Proyek INSTANT 2.1.2 Proyek INDOOS 2.1.3 Program ARGO Float 2.2 Program Nasional

83 83 84 84 85

Bab-3 Deklarasi INAGOOS 3.1 Mengapa INAGOOS 3.2 Keuntungan 3.3 Dampak ekonomi dan sosial

89 92 93

Bab-4 Oseanografi Operasional 4.1. Konsep dasar dan tujuan 97 4.2. Dukungan Data Satelit dan Insitu 101 4.3. Contoh Khasus untuk Osenaografi Operasional dari Siklus Aie Terpadu 102

Bab-5 Desain Konsep INAGOOS 5.1. Regionalisasi 5.2. Implementasi operasional oseanografi 5.3. Desain instrument untuk kasus Selat Lombok

105 107 109

Bab-6 Menuju pusat data kelautan 6.1. Distribusi Data Kelautan di Indonesia 6.2. Kontribusi SEACORM 6.3. Fungsi Strategis Data dan Informasi Kelautan 6.4. Konsep dari Managemen Data Kelautan 6.5. Desain system pusat informasi dan data kelautan 6.6. Susunan Kelembagaan dan Undang-undang

115 115 117 118 121 123

Bab-7 Penutup

131

Ucapan Terima kasih

135

Daftar Pustaka

137

1

Chapter

Pembangunan Pusat INAGOOS

1.1 Karakteristik Fisik Kepulauan Indonesia Kepulauan Indonesia terletak di daerah tropis antara dua samudra (Samudra Pasifik di utara dan samudra India di selatan) dan dua benua (Asia dan Australia). Pulau-pulau di Indonesia di karakteristikkan dengan banyak sungai, hutan tropis, lahan basah, hutan bakau dan daerah budidaya laut. Daerah pesisir, khususnya pulau Jawa menderita tekanan antropogenik yang kuat akibat padatnya populasi penduduk yang tinggal di kawasan garis pantai. Kondisi ini akan memberikan dampak buruk terhadap keanekaragam hayati yang hidup di daerah pesisir (Tomascik dkk., 1997). Akibat pengaruh angin musim yang kuat, perairan laut kepulauan Indonesia mempunyai sinyal variasi musiman yang kuat pada sirkulasi arus permukaan. Akibat perubahan pemanasan di kedua benua di belahan Bumi (Asia dan Australia) akan membangkitkan monsoon yang ditandai dengan perubahan arah angin dua kali dalam setahun (Tomascik dkk., 1997; Webster dkk., 1998). Perairan laut bagian selatan Indonesia musim barat dan musim timur akan memberikan proses dinamika yang berbeda. Musim timur terjadi antara bulan Juni sampai September dimana pusat tekanan udara tinggi berada di benua Australia dan tekanan rendah berada di benua Asia. Pada musim ini angin bergerak dari selatan (benua Australia) ke utara (benua Asia). Musim timur terjadi pada bulan Desember sampai Maret dimana pusat tekanan tinggi berada di benua Asia dan tekanan rendah berada di benua Australia. Angin yang mengalir dari timur laut (benua Asia dan lautan Pasifik) menuju ke selatan dan sesampainya di belahan Bumi selatan berbelok ke barat laut. Perbedaan musim ini dapat di tengarai dengan perbedaan curah hujan. Pada musim barat curah hujan tinggi dan pada musim timur curah hujan rendah. Penurunan curah hujan terjadi pada masa transisi dari musim barat ke musim timur yaitu pada bulan April-Mei, sedangkan kenaikan curah hujan terjadi pada masa transisi dari musim timur ke musim barat yang terjadi pada bulan Oktober-November. Kondisi meteorology kepulauan Indonesia di karakteristikkan oleh adanya variasi


73

yang rendah dalam parameter temperature dan kelembaban udara, sinyal yang acak dan intensif dari curah hujan serta intensitas yang tinggi dari penyinaran Matahari dan perawanan. Rata-rata temperature udara untuk pesisir dan pulau-pulau kecil antara 26 dan 28 C, dengan kelembaban relative antara 70% dan 90% (Tomascik dkk., 1997). Perawanan cenderung rendah pada malam hari dan tinggi pada sore hari akibat tingginya aktivitas konvensi yang umumnya terjadi antara pukul 14:00 dan 18:00 (Renggono dkk., 2001). Hubungan antara system sirkulasi angin dan system sirkulai arus permukaan mempunyai pola yang sama yaitu mempunyai siklus tahunan (Wyrtki, 1987). Kondisi ini merefleksikan adanya variasi temporal akibat monsoon. These referred to the temporal variation due to the monsoon. Karakteristik massa air laut kepulauan Indonesia dipengaruhi oleh interaksi massa air dari lautan Pasifik dan lautan India. Dengan pengaruh ini diobservasi bahwa suhu muka laut bervariasi antara 25° dan 32°C. Temperatur tinggi dating dari lautan Pasifik dan temperature rendah datang dari lautan India. Lapisan termokline juga bervariasi kedalaman ataupun ketebalannya yang pada umumnya bervariasi antara 80 sampai 200 db dengan gradien sekitar –0.1°C/db (Tomascik dkk., 1997). Salinitas permukaan mempunyai variasi antara 31.0 sampai 34.5 PSU. Sifat massa air permukaan tadi bervariasi menurut musim. Beberapa fenomana penting terjadi di pesisir dan laut yaitu upwelling, arus lintas dan limpasan dipesisir (Hendiarti dkk., 2004). Beberapa peneliti telah melakukan penelitian tentang arus lintas dan upwelling baik secara observasi dan simulasi numeric. Kejadian upwelling muncul di barat Sumatra, selat Makasar, selatan jawa, selatan Bali, laut Banda, laut Arafura dan selat Sunda (Wyrtki, 1961; Bray dkk., 1996; Illahude, 1998; Potemra and Lukas, 1999; Susanto dkk., 2001; Gordon and Susanto, 2001). Sedangkan arus lintas yang menghubungkan antara lautan Pasifik dan lautan India dipicu oleh situasi iklim global sebagai hasil dari perbedaan itnggi muka air laut antara kedua samudra tersebut (Murray and Arief, 1988; Meyer, 1996; Gordon dkk., 1999; Hautala dkk., 2001). Fenomana limpasan sungai banyak ditemui di laut jawa dimana limpasan ini mengandung zat terrigeneous (nutrient dan materi organic) yang dikirim dari sungai-sungai di pulau Jawa, Sumatra dan Kalimantan (Tomascik dkk., 1997). Disamping dari sungai lipasan juga berasal dari erosi dan polusi di tepi pantai. El Nino adalah gangguan pada sistem udara-laut di lautan Pasifik ekuator dan berdampak pada perubahan iklim global (Caviedes,2001). El Nino adalah osilasi iklim yang paling penting yang diasosiasikan dengan anomali suhu muka laut yaitu tingginya suhu muka laut diatas normal pada bulan Desember (Philander, 1990; Webster dkk., 1998). Selama kejadian El Nino angina pasat di tengah dan sebelah barat lautan Pasifik melemah dan terjadi depresi lapisan termokline di bagian timur Pasifik.


74

Dibagian barat terjadi kenaikan lapisan termokline. Lautan Indonesia memainkan peranan penting sebagai trigger dari El Nino. El Nino juga mempengaruhi dinamika kepulauan Indonesia baik secara negatif maupun positif. Dampak negatifnya adalah adanya kemarau berkepanjangan yang terjadi di hampir seluruh wilayah Indonesia. Kemarau ini sering memicu kebkaran hutan di Kalimantan dan Sumatra. Dampak positifnya adalah terjadinya upwelling di perairan selatan Jawa sampai perairan barat Sumatra. Kejadian upwelling dikuti dengan banyakknya sat hara di permukaan sehingga merupakan daerah penangkapan ikan yang baik (Susanto dkk., 2001, Hendiarti dkk., 2004; Hendiarti dkk., 2005). 1.2 Kebutuhan Pembangunan Pusat Operasional Pembangunan berkelanjutan daerah pesisir Indonesia, manajemen siklus air (siklus air atmosfer-laut terintegrasi), sumberdaya laut dan manajemen laut terbuka serta polusi dari daratan merupakan permasalahan yang paling serius. Jutaan orang hidup tergantung pada pengkajian secara terus menerus keadaan pesisir sehingga pencegahan erosi, eksploitasi berlebihan terhadap sumberdaya perikanan, menipisnya sumber air serta musnahnya beberapa habitat ekosistem. Antara tahun 1980 sampai tahun 2001 populasi penduduk Indonesia mengalami pertumbuhan 46% yaitu dari 147 juta orang menjadi 215 juta orang. Seperti beberapa Negara di Asia Tengara, Indonesia secara ekonomi masih tergantung pada sumberdaya laut dan terumbu karang. Kira-kira 60% dari kebutuhan protein hewani nasional diambil dari laut. Perikanan tangkap mulai mengekspansi bidang garapannya ke laut lepas. Akibat tekanan lingkungan maka kualitas air mengalami penurunan. Air di pesisir terpolusi hebat, khususnya daerah dengan lalulintas kapal yang sangat padat seperti di selat Malaka dan selat Lombok. Praktek perikanan tak sinambung, industri pesisir, buangan sampah dan limpasan hasil pertanian memberikan dampak buruk pada perairan pesisir dan daerah terumbu karang yang mana termasuk daerah dengan keaneka ragaman hayati yang tinggi di dunia. Polusi akibat tumpahan minyak meningkat tiap tahunnya yang diperkirakan rata-rata lebih dari 3 juta barel minyak mentah tumpah di perairan selat diatas (Tookey, 1997). Persoalan lingkungan yang menjadi perhatian utama program INAGOOS adalah: 1. Nasib dan sebaran minyak dan kontaminan di laut terbuka. 2. Nasib dan sebaran nutrien dan kontaminan dari daratan. 3. Erosi pantai 4. Aktivitas perikanan tangkap dan budidaya laut 5. Perubahan ekosistem, musnahnya beberapa spesies dan perubahan biota laut jangka panjang.


75

Kontaminan/polutan dapat menyebar sampai ke tengah lautan tetapi saat ini belum ada program pemantauan atas sebaran kontaminan di laut lepas. Kontaminan dari daratan disebarkan ke laut lepas melalui sungai, atmosfer (angin dan hujan) serta langsung dari tepi pantai (dari Industri pengilangan minyak misalnya). Sedangkan sebaran polutan di laut akibat aktivitas perkotaan telah banya di evaluasi.

Major crude oil trade flows Interregional maritime trade

Gambar 1.1 Rute transportasi kapal minyak di perairan Kepulauan Indonesia.

Erosi pantai di pesisir umumnya terjadi akibat perluasan kota (reklamasi pantai), perubahan tata guna lahan dan pembangunan struktur keras (jeti, groin dll). Arus, gelombang dan pasang surut laut berinteraksi dengan cara yang rumit sehingga mereka bertanggungjawab atas terjadinya proses erosi, sebaran limbah serta perpindahan sedimen sehingga ketiga parameter diatas haris dipantau secar terusmenerus. Flusk biogeokimia dan siklus paparan benua secara parsial diatur oleh input atmosfer dan sungai. Perairan laut Indonesia sangat erat terkait dengan siklus biogeokimia laut


76

terbuka dan dinamika lingkuaran biomokro yang mana mempengaruhi herbivora dalam dinamika rantai makanan baik di laut terbuka maupun pesisir. Sedangkan pemantauan lingkungan secara kontinu variabilitas iklim sangat diperlukan dalam pengkajian stok ikan. Semua persoalan lingkungan mensyaratkan dasar pengertian ilmiah, pemantauan dan pemodelan dari lingkungan laut. Kita mencoba untuk mengkaji perkembangan riset dan teknologi yang diperlukan untuk keperluan diatas, dimana akan digunakan sebagai dasar untuk pengembangan operasional oseanografi. Berdasarkan kondisi diatas sebagai contoh, selat Lombok dengan lokasi antara pulau Bali dan pulau Lombok mempunyai arti penting dalam dua hal yaitu sebagai lintasan sekunder dari arus lintas Indonesia dimana 25% dari total transport masuk ke selat Lombok. Kedua sebagai pintu gerbang utama rata-rata trasmisi energi (55.6±13.9%) gelombang Kelvin yang menjalar dari samudra India [Syamsudin dkk., 2004]. Arus lintas Indonesia masuk dari Pasifik melalui selat Makasar sedangakn gelombang Kelvin masuk ke perairan Indonesia melalui selat Lombok, selat Bali dan selat Lesser Sunda [Arief and Murray, 1996; Meyers, 1996; Michida and Yoritaka, 1996; Yamagata dkk., 1996; Sprintall dkk., 1999, 2000; Molcard et al, 2001; Syamsudin dkk., 2004; Wijffels and Meyers, 2004]. Pantai selatan Jawa sampai bali dipengaruhi oleh fenomena yang dikenal dengan nama mode dipole samudra India [Saji dkk., 1999]. Arus Jawa selatan yang menjalar sepanjang pantai selatan Jawa sampai Bali juga mempengaruhi dinamika selat Lombok pada skala waktu tahunan. Sedangkan skala yang lebih pendek atau frekuensi yang lebih tinggi dipengaruhi secara kuat oleh swell yang tercipta dari samudra India timur. Swell ini masuk ke selat lombaok setelah mengalami amplifikasi. Swell ini berinteraksi dengan arus lintas dan pasang surut akan membangkitkan gelombang triangle yang dapat membahayakan pelayaran. Sering dilaporkan telah terjadi kecelakaan pelayaran [Syamsudin, 2003]. Gambaran umum system gelombang dan arus di selat lombok dapat dilihat pada gambar di halaman berikut. Laut internal Indonesia termasuk di selat Lombok dan perairan disekitarnya adalah lintasan dari arus lintas Indonesia dan merupakan gaya jauh (remote forcing) dari gelombang Kelvin dan gelombang Rosby. Pertukaran massa air yang dipercepat oleh arus lintas menghasilkan kondisi yang menguntungkan untuk industri akuakultur jika direncakan dengan cermat. Monitoring secara kontinu akan variabel oseanografi (suhu, arus dll) dapat digunakan untuk menentukan lokasi secara tepat dan efisiensi industri akuakulture tersebut.


77

SJC ITF

KW

SEC

RW

ITF SOLITON AQUACULTURE

SJC KW Gambar 1.2 Sketsa gelombang dan arus di selat Lombok. IOKWs, ITF, SJC, SEC dan Rws dinyatakan dalam berbagai warna seperti diatas. Warna coklat menyatakan propagasi soliton dan gelombang internal (IW). Lokasi akuakulture kingkaran kuning.

Dalam rangka keperluan diatas pendirian SEACORM (Southeast Asia Center for Ocean Research and Monitoring) di Perancak Bali tahun 2004 sangat strategis untuk maksud diatas diasmping berguna untuk keperluan ilmiah yaitu memberikan pengertian lebih baik dinamika laut di selat Lombok, selat bali dan perairan sekitarnya. 1.3 Tujuan Akibat variabilitas alam yang besar dan perubahan yang diakibatkan oleh manusia di perairan laut kepulauan Indonesia memerlukan pemantauan, analisis dan prakiraan


78

secara kontinu untuk keperluaan operasional oseanografi (GOOS, 1996). Operasional oseanografi di perairan Indonesia sangat berguna untuk memecahkan isu pembangunan berkelnjutan baik di laut terbuka maupun wilayah pesisir. Atas dasar itulah program ini ditujukan untuk melakukan pemantauan dinamika oseanografi perairan laut kepulauan Indonesia secara terpadu dan kontinu. Ketersediannya data real time, kualitas control dari informasi lingkungan yang dating dari hasil observasi dan model dapat digunakan untuk menopang pembuat keputusan untuk mengatur pembangunan yang terpadu dan berkelanjutan. Beberapa aspek dari pemantauan lingkungan laut dan model di dalam cara yang real time, beberapa riset dasar masih diperlukan dan beberapa peralatan baru harus dikembangkan. Untuk itu diperlukan koordinasi dari berbagai disiplin ilmu ataupun lembaga riset terkait di dalam kerangka konsep ilmu operasional. Disini kita mencoba untuk melakukan konsolidasi jaringan operasional oseanografi saat ini dan pada saat yang sama menggunakan system peramalan untuk mengembangkan system pemantauan laut yang ada. Kita juga akan mengkaitkan operasional oseanografi dengan pengguna informasi lingkungan untuk mencapai tujuan pembangunan yang berkelanjutan di wilayah laut dan pesisir. Ada tiga fase pengetahuan yang diperlukan untuk mengembangkan suatu system operasional yaitu: 1. Diskripsi dengan observasi 2. Kalibrasi hasil observasi dengan model 3. Pengkajian skill prakiraan dan re formulasi persoalan. Pada saat yang sama pengembangan sistem operasional mensyaratkan empat fase implementasi yaitu: 1. Riset 2. Pilot project 3. Proyek pre-operasional 4. Sistem operasional. Sistem monitoring laut yang diajukan dapat dibagi dalam enam aksi yang konsentrasinya pada persoalan lingkungan laut berbeda, yaitu: 1. Hidrodinamika laut 2. Siklus dan fluks biogeokimia 3. Polusi laut terbuka dan pesisir 4. Erosi pantai dan fluks sedimen


79

5. Operasional perikanan 6. Sietem pemantauan multi-bencana Kunci utama terfokus pada riset, pengembangan dan latihan demonstrasi untuk menjembatani jurang antara operasional oseanografi dan pengguna akhir dari prakiraan untuk solusi persoalan pembangunan berkelanjutan. Strategi untuk pengembangan daerah aksi yang berbeda di jabarkan dalam lima konsentrasi proyek khusus yang akan dikembangkan tahun depan. 1.4 Jabaran Buku ini berjudul “Indonesia Ocean Observing System (INAGOOS)” di tulis sebagai salah satu hasil dari kerjasama antara Indonesia dan Italia pada suatu proyek dengan judul “Indonesia Operation Observing Syetem” dengan tujuan untuk mengembangkan sebuah desain dari suatu operasional monitoring fenomena laut di Indonesia. Proyek ini dimulai pada pertengahan 2005 dengan lama proyek 10 bulan. Institusi Indonesia yang terlibat adalah BRKP-DKP dan PTISDA-BPPT. Sedangkan pihak Italia di wakili oleh ESA-ESRIN, ENEA and IMC. Lebih jauh informasi proyek ini dapat mengunjungai website: www.tisda.org/indoo. Buku ini dijabarkan dalam enam bab. Bab pertama memerikan latar belakang perlunya sistem pemantauan laut dan karakteristik fisis dari perairan Indonesia serta lingkup aktivitas sistem observasi. Bab dua memerikan berbagai program yang telah dilaksanakan oleh Indonesia beserta kolaborasi Internasionalnya. Bab tiga mendiskusikan pemikiran dari pengembangan INAGOOS dan keuntunganya termasuk dari segi dampak ekonomi dan sosialnya. Rencana ilmiah dan desain konseptual dari INAGOOS akan diterangkan dalam bab empat dan bab lima. Bab ke enam memberikan penjelasan pada pendirian pusat data laut. Buku ini akan diakhiri dengan sebuah sinopsis tentang sistem pemantauan laut Indonesia.


80


81

Bab

2

Kondisi Terkini Oseanografi Operasional

2.1 Program International Pada tingkat internasional, inisatif rencana aktivitas observasi dan monitoring laut Indonesia pertama kali di lakukan oleh Badan Riset Kelautan dan Perikanan, Departemen Kalautan dan Perikanan. Selama periode 2002-2005 ada tiga program Internasional yang telah dilakukan yaitu: l Proyek INSTANT (International Nusantara Stratification ANd Transport) l Proyek INDOOS (Indonesia Ocean Observing System) l Program ARGO Float 2.1.1 Proyek INSTANT Laut Indonesia berfungsi sebagai lintasan lintah rendah untuk transfer massa air hangat dan salinitas rendah dari lautan Pasifik ke lautan India. Arus lintas Indonesia (Indonesian Through Flow (ITF)) merupakan bagian terintegrasi dari fenomena iklim dan sirkulasi termohalin global, dan panas serta air tawar yang dibawa oleh ITF mempengaruhi bujet lautan Pasifik dan lautan India (Gordon,A 2002). Bagian dalam lautan Indonesia, observasi dan model mengindikasikan bahwa sumber utama dalam aliran termohalai dari lautan Pasifik utara mengalir melalui selat Makasar (kedalaman sill 650m). Arus lintas mengalir masuk ke lautan India timur melalui selat-selat sepanjang pulau-pulau di Nusa Tengara yaitu selat Ombai (kedalaman sill 3250 m) terletak di utara Timor Leste, selat Lombok (300 m) lokasi antara pulau bali dengan pulau Lombok (300m) dan celah Timor (1890m) yang terletak di selatan pulau Timor. Debit aliran yang mengalir di utara pulau Nusatengara sebesar (10.5 x 106 m3/s) dan merupakan output utama dari arus lintas Indnesia. Program INSTANT adalah kerjasama antara BRKP-DKP, BPPT dan LIPI dari pihak Indonesia dan dari USA diwakili oleh Lamond-Doherty Earth Observatory and Scripps Institution of Oceanography, Australia (CSIRO Marine Research), France (Laboratoire d'Oceanographie Dynamique et de Climatologie), dan Belanda (Royal Netherlands Institute for Sea Research).


83

Pada massa lalu pengukuran arus lintas Indonesia jeda koheren secara temporal yaitu periode dan kedalaman pengukuran yang berbeda. Program INSTAT ini menjawab pertanyaan dalam bentuk deret waktu transport arus lintas dan sifat fluks serta variabilitasnya dari skala intra-musiman sampai musiman, sepanjang lintasan ITF mulau dari masukknya massa air yaitu dari selat Makasar dan selat Lifamatola sampai keluarnya di selat Lombok dan selat Lesser Sunda. Program INSTANT ini mempunyai tujuan mengobservasi profil arus terhadap kedalaman, sifat dari struktur ITF, panas yang terkandung di ITF serta fluks air tawar khususnya di pulau Nusa tenggara yang merupakan jalur keluar dari ITF. Disamping itu juga untuk melihat karakteristik fluks dan transport tahunan, musiman dan intramusiman. Tujuan yang lain adalah untuk melihat penyimpangan dan modifikasi ITF di perairan dalam kelpulauan Insdonesia. Kerja lapangan program INSTANT dilaksanakan dengan metode penguikuran deret waktu khususnya pengukuran variabilitas arus dan stratifikasi termohalin yang dilakukan di selat Makasar, selat Lifamatola, selat Lombok, selat Ombai dan celah Timor. Sejauh ini yang telah di pasang adalah shallow Pressure Gauge Array (SPGA).

2.1.2 Proyek INDOOS Pada tahun 2004, BPPT (ID), BRKP (ID), ESA-ESRIN (INT), ENEA (IT) and IMC (IT) bersama-sama mendirikan proyek Indonesia Operational Ocean Observing System (INDOO) dalam rangka melakukan koordinasi dan rencana strategis penyusunan oseanografi operasional yang ditujukan untuk prediksi lingkungan dan pengembangan berkelanjutan dari sumberdaya air dan laut di kepulauan Indonesia. Selama 10 bulan yang dimulai bulan Juli 2005 rpoyek ini didanai the EU – Indonesia Small Projects Facility in Economic Co-operation Programme dengan tujuan uatama mendefinisikan aturan, infrastruktur dan pakar ilmu dan teknologi system operasional untuk pemantauan lingkungan laut perairan Indonesia dan asia tengara. Sistem ini akan menopang pengambilan keputusan yang dilakukan oleh publik maupun pihay swasta manajer pesisir, nelayan, perkapalan dll. INDOOS akan memberika data dan informasi yang dapat digunkan oleh publik, terutama yang akan berdampak pada kegiatan ekonomi tinggi. Aktifitas utama proyek ini adalah meriview keadaan terkini, analisis penguna, pelatihan dan bantuan teknis untuk menentukan konsep dan rancang bangun pusat oseanografi operasional dalam kerangka kerjasama dengan Uni Eropa. 2.1.3 Program ARGO Float Sebagai anggota dari tim riset laut dunia, Indonesia memerlukan teknik pemantauan yang dapat di lakukan secara kontinu. Hal ini relevan dengan melihat kondisi geografis


84

Indonesia sebagai bernua maritime yang terletak antara dua samudra dan dua benua. Lebih lanjut, karena fenomena skala global seperti El Nino, kenaikan mauka air laut dan pemanasan global yang mana sampai sekarang belum dipahami secara benar maka Indonesia bersama dengan CSIRO yang merupakan lembaga riset dari Australia, mengadakan kerjasama riset untuk pemantauan laut dan penelitian laut dalam. Penelitian ini Robotic/Autonomous Profiling Floats (ARGO Floats). Kerjasama ini diharapkan memperkaya pengertian dinamika laut global. Kegiatan ini adalah partisipasi Indonesia dalam program internasional ARGO float yang merupakan bagian dari dua program besar IOC-UNESCO Climate Variability and Predictability (CLIVAR) dan Global Ocean Data Assimilation Experiment (GODAE). 2.2 National program Pada tingkatan nasional, program pemantauan dan observasi laut dilakukan oleh institusi riset dengan lingkup kerja antara lain: a. Monitoring dan kajian sumberdaya laut b. Monitoring sumberdaya pesisir dan dinamikanya c. Memberikan pelayanan oseanografi dan biologi Lingkup kerja diatas dibagi lagi dalam beberapa seksi yaitu: a. Data laut b. Sumberdaya laut hayati c. Sumb erdaya laut non hayati d. Rehabilitasi dan konservasi e. Kapasitas institutional f. Pelayanan Insdtitusi yang melakukan hal diatas: 1. Departmen Kelautan dan Perikanan (DKP) 2. Kementrian Lingkungan Hidua (KLH) 3. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) 4. Dinas Hidro-Oseanografi Angkatan Laut (DISHIDROS) 5. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) 6. Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) 7. Badan Koordinasi dan Pemetaan Nasional (BAKOSURTANAL) Observasi selama ini banyak mengguankan wahana kapal riset. Kapal riset yang digunakan adalah Baruna Jaya 1, Baruna Jaya 2, Baruna Jaya 3 dan Baruna Jaya 4. Keempat kapal itu dioperasikan oleh Balai Teknologi Survei Laut BPPT, sedangkan dua kapal lain yaitu Baruna Jaya 7 dan Baruna Jaya 8 dioperasikan oleh P3O-LIPI. Masingmasing wahana tersebut mempunyai fungsi yang berbeda dan tergantung dari misi


85

yang diembannya. Kapal Bruna Jaya 4 misalnya digunakan untuk menopang program INSTAN. Beberapa kapal yang lebih kecil dengan tujuan khusus dioperasikan oleh BRKP-DKP. Bakosurtanal mempunyai program obervasi yaitu mengukur pasang surut (pasut) laut yang dilaksanakan secara kontinu dalam rangka menentukan tinggi muka laut. Hasilnya telah digunakan sebagai referensi jaringan segitiga nasional dn pemetaan rupa Bumi di pulau Jawa dan Sumatra. Peningkatan banbyakknay stasion observasi di kepulauan Indonesia memberikan hasil yang berarti yang dapat digunakan dalam survei hidrografi dan pemetaan laut. Sebuah program Pemetaan Sumberdaya Laut dari tahun 1988-2000 telah dipasang 25 stasiun digital. Semua data dari kedua puluh lima stasion ini dpat diakses di pusat data Bakosurtanal yang terletak di Cibininong. Disamping Bakosurtanal, lembaga lain yang melakukan pengukuran pasut adalah Dishidros, direktorat perhubungan laut (DepHubLa), PT Pelindo dan LIPI. Dishidros TNIAL telah membuat pengukuran yang sistematis dengan 700 stasiun pasut yang tersebar di seluruh wilayah Indonesia. Data ini umumntya digu7nakan untuk keperluan Navigasi dan militer. Sedangkan PT Pelindo umumnya melakukan pengukuran di pelbuhan seperti pelabuhan Tanjung Priok, Cilegon, Bengkulu, Panjang, Pontianak dan Semarang, dan 5 lokasi di sungai Musi. LIPI melakukan pengukuran pasut di pulau Parte, kepulauan seribu, pulau Muncar lain sebagainya. Beberapa kontraktor swasta juga melkaukan penguykuran secara sporadic untuk keperluan pembangunan pelabuhan atau jetti. Kenyataan diatas menunjukkan perla adanya koordinasi dari semua lembaga untuk mendapatkan data dan informasi yang terpadu sehingga dapaty digunakan untuk system oseanografi operasional. Proyek INDOOS ini akan berguna untuk maksud diatas.


86


87

Bab

3

Deklarasi INAGOOS

3.1 Mengapa INAGOOS Selama satu dasawarsa terakhir, pemntauan dan prakiraan kondisi lingkungan laut dan pesisir telah dilakukan oleh proyek riset dan sekarang telah dilakukan secara operasional oleh beberapa institut riset dan agen operasional di seluruh Eropa ataupun dunia. UNESCO/IOC mendirikan program the Global Ocean Observing System-GOOS dan its Coastal Ocean Observing Panel-COOP dengan jaringan tersebar diseluruh dunia untuk mendapatkan data laut yang real time serta prakiraan kondisi terkini lingkungan laut serta kondisi terkini suatu ekosistem pesisir. Di Eropa, EuroGOOS (EuroGOOS, 1995) telah mengembangkan program oseanografi operasional sejak pertengahan abad 19 melalui agen riset dan operaional. Aplikasi dan implementasi dari prototype tersebut telah dilaksanaankan di daerah paparan Eropa dan dunia. Salah satu grup diatas yaitu Tim Mediteranian telah mengembangkan system prakiraan laut mediterania dan mengimplementasikannya di laut mediterania. EuroGOOS dan the Mediterranean Task Team juga mengembangkan MedGOOS (MedGOOS, 1998) untuk melakukan koordinasi dan penghembangan pada sector kelautan dengan berbagai stekholder dan menkonstruksikan psuatu pembangunan yang terpadu dan berkelanjutan di laut mediterania. Komisi Eropa dan V kerangka progran utnuk riset dan pengembangan di danai oleh suatu kluster oseanografi operasional dan sedang mengembangkan prototype system (the Arctic Sea and North Atlantic- TOPAZ dan the Mediterranean Sea-MFS) bersama-sama dengan kapasitas pembangunan (the Baltic Sea-PAPA, in the Mediterranean Sea- MAMA, in the Black Sea- ARENA). Usaha tingkat nasional lain adalah dengan mensponsori penghembangan oseanografi operasional lautan Atlantic dan laut (MERCATOR, France and FOAM, UK). Sejalan dengan itu strategi ruang angkasa Eropa yang dikembangkan oleh Komisi dan the European Space Agency (ESA), the EU dan ESA Councils menekankan pentingnya


89

akses secara global untuk pemantauan lingkungan laut dan keperluan lainnya seperti mitigasi bencara, pencemaran laut dan sebagainya. Pengembangan program ini disebut Global Monitoring of Environment dan Security-GMES. GMES adalah konsep yang memerlukan niat politis untuk pemantauan lingkuangan laut dan isu keselamatan alut denbgan dasar ilmu dan teknologi misalnya satelit. GMES dicoba akan dikembangkan di Indonesia dalam rangka kolaborasi antara Indonesia dengan Eropa. GMES diwakili oleh pemerintah Indonesia, the European Commission, the European Space Agency, Lembaga Penrbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) industry, the Indonesian national authorities dan the Indonesian and European scientific communities. Pada tanggal 9 Agustu 2005 Departemen Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia mencanangkan suatu program nasional yang dinamakan Deklarasi Indonesian Global Ocean Observing System disingkat INA-GOOS. Deklarasi ini dilakukan di Bali dengan bentuknya dapat dilihat pada gambar di halaman samping. INA-GOOS adalah kontribusi Indonesia pada GEOSS, pada khususnya GOOS programme dan IOGOSS (Indian Ocean GOOS). Visi dari INA-GOOS adalah untuk lebih memhami lingkungan laut Indonesia dan kehidupan yang lebih baik di tengah komunitas Internasional melalui pengertian laut Indonesia dan sekitarnya. Adapun misinya adalah untuk membangun system monitoring yang komprehensip dan kemampuan prakiraannya serta interaksi udara laut di perairan laut Indonesia dan sekitarnya. Tujuan dari INA-GOOS adalah untuk mendapatkan observasi yang komprehensif dan berkelanjutan dari fenomena iklim laut, serta dampak bencana yang ditimbulkannya pada manusia dan alamsekitarnya melalui pembangunan system monitoring dan skema prediksi di pesisir, selat dan lain sebagainya. INA-GOOS di desain untuk mempertemukan informasi dan data dengan pembuat keputusan dan nantinya akan berguna bagi l Penmahanan, kajian, prediksi, mitigasi dan adaptasi pada perubahan iklim. l Pengertian factor lingkungan yang mempengaruhi kesehatan manusia. l Peningkatan manajemen dan proteksi daratan, pesisir dan ekosistem laut. l Menopang pertanian berkelanjutan; l Pemahaman, monitoring dan konservasi keanekaragaman hayati. l Reduksi penurunan kehidupan akibat bencana secara alamiah atau akibat ulah manusia. l Peningkatan manajemen sumberdaya energi.


90

Gambar-1. Deklarasi INAGOOS Bali 9 Agustus 2005


91

INA-GOOS akan menopang GEOSS yang sejalan United Nations Millennium Declaration dan the 2002 World Summit on Sustainable Development, dengan tujuan the Millennium Development Goal. INA-GOOS akan sebagai paying beberapa institusi nasional dan program kerjasama internasional dalam pemantuan laut Indonesia dan laut sekitarnya yang akan di integrasikan dengan global Earth observations of GEOSS di tingkat internasional. INAGOOS akn terdiri dari beberapa program observasi yang telah berjalan seperti program INDOO (Indonesia Ocean Observation System) yang merupakan kerjasama antara Indonesia dan Italia yang didanai oleh EU, ATSEF (Arafura and Timor seas Expert Forum), dan pemasangan TRITON buoys di lautan Pasifik barat dan lautan India timur ekuator. Di masa depan beberapa program monitoring akan dilakukan di laut Cina Selatan dan lokasi penting lainnya. Pengukuran dalam program INA-GOOS meliputi insitu, airbone dan observasi atas dasar satelit. Kondisi ini akan menfokuskan penelitian untuk isu skala regional dan local dengan aplikasi lintas sektoral. INA-GOOS juga akan mempromosikan kemampuan pembanguan di laut dan fenomena terkait dalam skala local, nasional, regional dan internasional. 3.2 Keuntungan INA-GOOS mencoba untuk mendapatkan strategi untuk mengkaitkan produk oseanografi operasional pada tingkat skala yang berbeda yang dapat diterapkan pada pembuat keputusan untuk memutuskan kebijakan pencegahan,mitigasi dan konservasi. INA-GOOS mencoba untuk menegembangkan ilmu yang diperlukan untuk mendapatkan instrumen yang tepat untuk memecahkan masalah lingkungan. Dan ini akan digunakan sebagai langkah awal untuk memecahkan proses skala medium yaitu dalam skala temporal hari sampai bulan. Derah pesisir merupakan daerah mempunyai lingkungan yang unik dimana daratan, lautan, atmosfer dan manusia saling berinteraksi dan memnerikan energi dan materi satu sama lain. Daerah ini juga merupakan daerah dengan populasi paling padat di dunia. Di pesisir banyak orang tinggal, bekerja dan bermain dengan demikiana kan meningkatkan polusi dan degradasi lingkungan. Hasil dari konflik antara bisnis, rekreasi, industri dan lain sebagainya akan menyebabkan meningkatnya suhu politok dan kehidupan menjadi lebih mahal. Untuk menyelesaikan konflkiks dengan cara yang efektif dan bijak diperlukan kemampuan kita untuk memonitor, penentukan kondisi terkini dan peramalan


92

kondisi lingkungan laut yang akurat. INA-GOOS mempunyai kemampuan untuk menjebatani kemampuan operasional dan pengambil keputusan untuk menyelesaikan konflik yang berhubungan dengan isu lingkungan. Terakhir, INA-GOOS akan mendukung pemahaman ilmiah tentang perubahan dan variabilitas iklim dengan meningkatkan kemampuan kontrol kualitas data jangka panjang. INA-GOOS juga menyiapkan sistemn monitoring dan peramalan untuk menopang kegiatan GMES dan juga dikembangkan dengan partipasi konsultan dan partner lain yang tertarik baik di Indonesia maupun di Eropa. Keuntungan lain adalah: l Memproduski objektivitas, reabilitas dan informasi yang comparable yang berkaitan dengan pertanian, implementasi dan pengembangan lebih jauh kebijakan lingkungan. l Memberikan dukungan pemerintah local dan regional (Kabupaten dan propinsi) untuk melakukan identifikasi, preparasi dan evaluasi regulasi, legalitasi kebijakan lingkungan. 3.3 Dampak Sosial dan Ekonomi The Global Ocean Observing System (GOOS) adalah program internasional yang didirikan oleh UNESCO-IOC dalam rangka penyiapan observasi,modelling dan analisis. Pendekatan regional dilkaukan dalam kegiatan yang dinamakan GOOS yang bertujuan melakukan monitoring, modelling dan analisis data laut skala regional. Untuk Indonesia program GOOS dilakukan oleh INAS-GOOS yang sejalan dengan Johannesburg Conference tahun 2002: 1) Kebijakan Lingkungan Indonesia: Pengembangan system peramalan operasional untuk daerah paparan dan regional di kep;ulauan Indonesia dengan menekankan pada aspek lingkungan seperti polusi, kesehatan ekosistem dan menajemen sumberdaya laut yang akan berkontribusi pada kebijakan Indonesia mengenai perlindungan lingkungan laut. INA-GOOS akan dilaksanakan atas dasar ilmiah, real time dan atas dasar ekosistem untuk pembuat keputusan tingkat regional. 2) Kebijakan Perikanan: INA-GOOS akan secara konsiten berkontribuasi kepada manajemen yang lebih baik dan eksploitsi berkelanjutan dari sumberdaya biota laut.


93

Sumberdaya laut yang penting ini rentan terhadap perubahan iklim dan eksploitasi, suatu kombinasi yang telah terbukti merusak di daerah laut Atlantik dan aderah lain di dunia. 3) Kebijakan Manajemen Pesisir terintegrasi: Aspek interdisiplin dan kefokusan dari program INA-GOOS akan digunakan sebagai justifikasi ilmiah untuk pengembangan menajemen pesisir terintegrasi yang mana merupakan usaha keras dari pemerintah Indonesia dan parlemen di Eropa. 4) Kebijakan Perusahaan Kecil dan: Implementasi dari operasional peramalan laut mensyaratkan peningkatan system monitoring yang robus dan pelayanan laut yang baru. Saat ini pemerintah Indonesia telah mengembangkan komponen regional untuk pemantauan laut yaitu INA-GOOS ini yang merupakan implementasi GOOS di asia tenggara. Keragaman dalam tingkat medium dan kecil membuka pasar baru yang dapat bersaing dengan pasar global.


94


95

Bab

4

Oceanografi Operasional

4.1 Konsep Dasar dan Tujuan Penelitian modern telah mengembangkan suatu konsep yang dinamakan “ilmu operasional” yaitu mencoba mengerti dan memodelkan suatu proses tidak di dalam laboratorium tetapi secara langsung di lapangan. Meteorologi dan oseanografi adalah sebuah contoh dimana pendekatan semacam itu dapat dilakukan karena kompleksnya system yang dipelajari sehingga mensyaratkan pengumpulan data langsung di lapangan. Ditambah lagi, ilmu operasional mencoba untuk mengoptimalkan kajian teoritik, model numeric dan hasil opservasi untuk memecahkan persoalan praktis atas dasar pendekatan ilmiah yang benar. Pendekatan ini didasarkan pada “trial and error” atau “coba-coba” karena kompleksitas dari system hanya dapat diatasi oleh proses kemajuan pengetahuan dan implementasi metode. Untuk laut konsep ilmu operasional telah dilakukan dalam kerangka Global Ocean Observing System (GOOS, 1997) dimana fakta eksperimen telah dilakukan secara langsung dilapangan dan persoalan yang harus diselesaikan adalah pemantauan real time dan prakiraan keadaan laut dan keadaan variable laut yang diasosiasikannya. Eropa telah mengimplementasikan system ini melalui inisatif (Bahurel P. dan the Mercator Project Team, 1999), the Mediterranean ocean Forecasting System (MFS, Pinardi dkk., 2003), TOPAZ (reference), BOOS (Baltic Operational Observing System) dan NOOS (North-East Atlantic Operational Observing System). Didalam satu dasawarsa terakhir, prakiraan laut operasioanal menjadi realistis di beberapa bagian laut di dunia. Seperti dalam meteorology operasional, aktivitas hari ini terkait dengan prakiraan gelombang dan arus termasuk temperature, salinitas dan tinggi muka air.Pemantauan dan prakiraan lingkungan secara real time lingkungan laut memerlukan variable lingkungan laut lainnya selain yang disebutka diatas yaitu


97

biogeokimia. Variabel fisis (suhu, salinitas, densitas, arus, gelombang dll) dipantau dan riprakirakan pertama kali karena teknologi pengukuran, pemodelan dan asimilasi data telah berkembang baik dan dikuasai. Asimilasi data adalah mengabungkan hasil observasi dengan model numeric dan mereduksi ke takpastian kondisi awal dimana telah diketahui bahwa keterbatasan metode numeric adalah penetuan kondisi awal. Tambahan pula pengembangan dalam paramertisasi untuk proses skala sub-grid dalam persamaan hidrodinamika telah membantu keakuratan peramalan. Sebagai contoh prakiraan dengan model numeric untuk arus permukaan di asimilasikan dengan data arus permukaan yang diperoleh dengan metode Lagrange. Dalam suatui pendekatan terpadu, kitra dapat mencakup atmosfer sebagai bagian terpadu system. Dalam bagian akhir kerangka program, Eropa telah berusaha keras untuk mengembangkan model numeric skala regional untuk memantau dan memprediksi secara kontinu siklus air di daerah-daerah yang snagat penting (the Mediterranean basin, CIRCE project). Sebuah system monitoring iklim, pemantauan cuaca,biosfer dan laut yang komprehensif akan menopang menajemen lingkungan seperti misalnya control polusi di pesisir.

Integrated physical and biochemical processes analysis and climate monitoring

Development of an ecosystem based approach to the management of fisheries, tourism, protected areas

Data bank, information management, web service, decision supporting system

Gambar 4.1 Diagram blok metodologi prediksi lingkungan laut.

Untuk variable lingkungan lain seperti sediment, plankton, biomassa, material organic serta kontaminan lain masih memerlukan teknik pemantaun dan model numeric yang lebih baik jika dibandingkan dengan pengukuran dan pemodelan variable fisis


98

(suhu, arus, dll). Kondisi ini memerlukan pengembangan ilmu lingkungan laut operasional yang diharapkan dapat melakukan pemantauan dan pengkajian semua lingkungan laut secara efisien dan real time. Sistem prediksi lingkungan laut dikomposisikan dalam empat blok metodeologi (lihat gambar-1) yaitu observasi, modelling, asimilasi data dan manajemen informasi termasuk system penopang keputusan (Decision Support Systems (DSS)) yang diperikan dalam perangkat lunak untuk pengambil keputusan. Sinergi antara tiga blok pertama memproduksi sebuah prakiraan optimal dari keadaan sekarang dan sedikit ke depan yang dapat di gunaka sebagai informasi dasar sebelum keputusan untuk melakukan pencegahan dan mitigasi diambil. Sitem manajemen data dapat membuat informasi menjadi terkini yang memudahkan pengambil keputusan dan angen lingkungan mengambil sebuah kebijakan atau langkah awal. Tujuan oseanografi operasiona; hanya dapat dicapai jika kita mengembangkan suatu strategi teknologi dan riset untuk masing-masing empat blok diatas sebagai berikut: 1. Pemantauan terkini hidrodinamika, fluks biogeokimia, tingkat kontaminan (tumpahan minyak di laut lepas dan polutan lain di pesisir) dan perikanan mulai dari laut dalam sampai perisir. 2. Meningkatkan kemampuan model hidrodinamika, flusk biogeokimia dan jarring makanan (coupled models, downscaling, up-scaling, process nesting, ensemble forecasting) dari skala laut dalam sampai peisir termasuk relasinya dengan masukan air bawah tanah dan permukaan pada daerah pesisir, nasib dan sebaran kontaminan serta dampaknya pada daerah pesisir serta kaitan antara perikanan dan lingkungan. 3. Meningkatkan peralatan dalam asimilasi data untuk semua parameter hidrologi dan biogeokimia terkini. 4. Mengembangkan system manajemen informasi untuk kepulauan Indonesia yang akan didesiminasikan secar terkini baik model maupun hasil observasi dan membuat sebuah antarmuka sehingga informasi ini dapat digunakan oleh pengambil keputusan. Pengembangan dari suatu kolaborasi infrastruktur dari lingkungan laut dan pesisir dan dalam keadaan situasi mendesak (missal terjadi tumpahan minyak) memerlukan data, informasi dan produk tambahan yang berharga untuk evaluasi dampak jangka panjang pada ekosistem laut. Infrastruktur didekati dengan “e-collaboration” yang terdiri dari beberapa daerah berbeda. Peningkatan ketertarikan manajer lingkungan dan sektro swasta yang berkaitan dengan laut mendorong jaringan pelayanan dan sistem indformasi lain berkemampuan untuk mengkasis data, hasil model dan produk berharga lain melalui 'single-stop shop'. Lebih lanjut disana diperlukan pada tingkat


99

Nasional untuk mempunyai infrastruktur dan pengetahuan ilmiah untuk menejemen pada saat situasi darurat seperti kejadian tumpahan minyak. INAGOOS akan memberikan kontribusi kepada tujuan GEOSS dengan membangun metodologi oseanografi operasional, pemantauan, peramalan dan kajian system untuk manajemen informasi laut. Elemen kunci dari oseanografi operasional kita adalah: 1. Observasi secara terkini dengan penginderaan jauh dan optimasi data insitu untuk mendukun oseanografi operasional. Produk dekat terkini dan tertunda akan diminta oleh proyek. Secara pararel, system pemrosesan akan dikembangkan melalui aktivitas R & D dan konsolidari operasional untuk penerapan kedepan oleh agen public dalam situasi darurat (missal penjaga pantai, perlindungan bangunan dll). 2. Asimilasi, prakiraan dan pemantauan iklim. Modul mendasar ini akan berguna sebagai alat untuk menajemen secara terkini dari lingkungan laut khususnya pada saat keadaan darurat melalui peramalan langsung pada variable kecepatan dan sebaran kontaminan. 3. Pengembangan perangkat lunak untuk mengakses data dari berbagai sumber data melalui format standard internet. Membangun pusat informasi dan system pelayanan data dalam kerangka “single stop shop”. 4. Seleksi penerapan oleh pelayanan jaringan sehingga dapat menopang manajemen riskan. Mendemonstrasikan keuntungan yang potensial dari infostruktur yang akan menfasilitasi komponen penguna. 5. Pengembangan basis data multi discipline untuk pengkajian pengaruh jangka panjang dan menengah dari tumpahan minya dan sebaran limbah pada suatu ekosistem. Hal ini akan termasuk pengumpulan data fisis, kimia, biologi dan sediment serta informasi difinalisasikan untuk pengkajian perubahan kolom air, pengaruh pada ekosistem dan reproduksi flora serta pengaruhnya pada genetika. Dalam jangka panjang oseangografi operasional akan mengembangkan pelayanan yang dpat digunakan untuk: l Pengkajian keadaan lingkungan laut; l Pemantauan dan pengkajian siklus air terpadu; l Verifikasi dan enforment internasional; l Eksploitasi berkelanjutan dan menajemen sumberdaya laut (industri minyak dan gas lepas pantai, perikanan dll); l Peningkatan keselamatan dan efisiensi transportasi laut, pengkapalan dan operasi angkatan laut; l Antisipasi dan mitigasi dari pengaruh bencana lingkungan dan krisis polusi (tumpahan minyak, alga bloom dll);


100

Kontribusi kepada studi variabilitas iklim laut; Manajemen dan perencanaan pesisir meisalnya pengendalian erosi dan banjir di daerah pesisir;

l l

4.2 Dukungan Data Satelit dan Insitu Operasional akusisis data insitu akan dilakukan mengunakan kapal dengan pengambilan profil temperature sampai 900m dan resolusi spasial 10 mil laut. Ini adalah jarak yang diperlukan untuk menangkap fenomena skala meso daerah penelitian. Operasional data satelit meliputi variable suhumuka laut, data visible dan colour. Suhu muka laut akan dikonfirmasi dengan data insitu dan diasimilasikan dengan model prakiraan. Operasional data satelit mengambil variable syhu muka laut, data visible maupun berwarna. Data suhu muka laut akan dikonfirmasi dengan data insitu dan keduanya diasimilasikan dengan model prakiraan. Sistem ioperasi akan mengadopsi metodologi yang berbeda misalnya mengunakan kapal, metode lagrang, floating, mooring dan lain sebagainya, tergantung dari karakteristik fisis laut yang akan di eksplorasi. Beikut adalah konsep observasi dengan kapal: l Pengukuran berulang sepanjang transek dari pantai ke pantai, l Transek harus memotong gambaran dinamika sirkulasi, l Jarak sampling disesuaikan dengan observasi fenomena yang akan diteliti, l Teknoilogi pengumpulan data harus robust dan sedernana, Dalam proyek INAGOOS data dengan kapal digunakan untuk mendapatkan data dari luar kepulauan Indonsia. Untuk perairan dalam data diobservasi menggunakan kotak ferry yaitu system pengumpulan data multidisplin dengan wahana kapal ferry. INAGOOS akan mengunakan profiler Lagrange dan data drifter yang dikumpulkan melalui proyek ARGO dan GDP (http://www.aoml.noaa.gov/phod/dac/gdp. html) dan berkolaborasi dengan Eropa, Jepang dan USA). Data satelit seperti suhu muka laut dan altimetry secara normal akan diasimilasi dengan model prakiraan. Suhu muka laut dapat dipenuhi secara operasional melalui fasilitas SEACORM. Implementasi diperlukan untuk mengembangkan sebuah operasional, dan produk altimerti terkini.


101

4.3 Contoh Khasus untuk Osenaografi Operasional dari Siklus Aie Terpadu Sikuls air terpadu (Integrated Water Cycle (IWC)) diperikan sebgai siklus air di laut atmosfer dan biofer (lihat gambar-2). Ketidak pastian akibat gangguan skala global pada system iklim skala regional adalah hal utama yang harus diketahui untuk mengerti siklus air terpadu. Persoalan ini akan diatasi dengan penemuan baru dalam pengembangan instrument, metodologi akusisi yang baru serta pengembangan dalam model numeric dan simulasinya.

Gambar4.2 Konsep Siklus Air terpadu.

Model kopel regional (Nested regional coupled model) yang mengkopel atmosfer, alut dan daratan dapat digunakan sebagai jembatan pada skala spasial proses-proses yang terjadi di atmosfer, laut dan biosfer. Pendekatan sistematik untuk memodelkan sebuah desain dan pengembangan diperlukan dan akan dapat digunakan untuk menentukan skala yang digunakan sebagai informasi pada pendekatan model nested. Sistem informasi geografis yang lebih baik dengan menggunakan informasi parametr input seperti topografi, vegetasi, tipe tanah, tata guna lahan, tutupan lahan, daerah aliran sungai pada skala spatial dan temporal yang lebih kecil harus dikembangkan. Model kopel regional dapat digunakan sebagai jembatan untuk pengertian yang lebih baik interaksi antara laut, atmosfer dan daratan.


102

Sebagai contoh relevansi dan pandangan terintegrasi, kita bayangkan persoalan transport nutrient ke pesisir laut dan kaitannya dengan isu pertumbuhan ikan. Semua komponen hidrologi (precipitation, land-use, river's discharge, coastal oceanic current) diperlukan untuk menentukan keadaan akhir nutrient di daerah pesisir. Sehingga analisis dan simulasi dari siklus air terpadu dapat membantu pengambil keputusan untuk mengatur system air mereka dan pada akhirnya mendapatkab keuntungan yang maksimal baik baik komunitas manusia maupun lingkungan.


103

Bab

5

Desain Konsep INAGOOS

5.1 Regionalisasi Pembagian wilayah sistem pemantauan di perairan Indonesia yang memiliki topografi dan kondisi oseanografi dinamik komplek dapat dibagi menjadi 4 zona sebagai berikut: 1. Zona Ekonomi Eklusif (ZEE) internasional and laut terbuka: wilayah ini mencakup perairan di samudera Pasifik dan Hindia yang terkait langsung dengan isu perubahan iklim regional ENSO (El Niño/La Niña Southern Ocean) dan Indian Ocean Dipole (IOD). Sistem pemantauan terkait yang masih terpasang di wilayah ini adalah instalasi pelampung TRITON sepanjang perairan ekuator Pasifik dan samudera Hindia bagian timur milik JAMSTEC, Jepang yang bekerjasama dengan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Indonesia dan Badan Oseanografi dan Meteorologi (NOAA), Amerika. Gambar 5.1 menyajikan system pelampung TRITON tersebut. 2. Daerah semi tertutup dan perairan batas benua: wilayah ini sangat penting dalam kontek kerjasama ekonomi regional bersama Negara Singapura, Malaysia, China, Papua Nugini, dll dalam pengelolaan perairan Laut China Selatan, laut Sulawesi dan Sulu. Sistem pemantauan menggunakan stasiun pasut sepanjang pantai di Laut China selatan masih dalam tahap pembahasan negara terkait. Beberapa pengukur arus tertambat sudah terpasang di Laut Sulawesi untuk memantau Arus Lintas Indonesia (Arlindo) hasil kerjasama antara BPPT, Indonesia dan JAMSTEC, Jepang. Dan dalam waktu dekat Indonesia berencana menggunakan pelampung ARGO untuk memantau wilayah ini. 3. Perairan selat: wilayah ini penting untuk keselamatan transportasi laut, aktivitas olahraga air, industri budi daya, dlsb. Beberapa selat penting seperti Makassar, Lombok, Omnbai, Lifamatola saat ini telah terpasang penambat pengukur arus dalam kerjasama internasional untuk memantau Arlindo.


105

3. Perairan Teluk: wilayah ini berpengaruh langsung pada aktivitas masyarakat sepanjang perairan teluk tersebut. Dewasa ini beberapa program nasional telah dan sedang dilakukan untuk memetakan karakteristik perairan teluk agar dapat dimanfaatkan untuk industri perikanan seperti budidaya kerang, rumput laut dan optimasi perikanan tangkap.

TRITON, JAMSTEC TAO, PMEL

Figure 5.1 - Tropical Moored Buoys Network in the Pacific and Eastern Indian Ocean

Dalam rangka memenuhi kebutuhan perlunya sistem pemantauan di wilayah tersebut, terutama agar terpasang oseanografi operasional yang menjamin tersedianya data secara regular dan berkelanjutan agar kondisi perairan Indonesia dapat diketahui secara real time dan diprediksi kondisinya pada waktu mendatang. Sebuah pusat oseanografi operasional sudah dibangun dan 3 lainnya direncanakan dalam waktu dekat ini. Lokasi tersebut adalah: 1. Pulau Bali. Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP), Departemen Kelautan dan Perikanan (DKP) telah membangun Pusat Riset Laut dan Monitoring untuk wilayah Asia Tenggara, SEACORM (South East Asia Center for Ocean Research and Monitoring) di Perancak, Bali, tahun 2003. SEACORM akan dijadikan pusat data kelautan nasional dan sebuah pusat oseanografi operasional yang dapat memantau dan melakukan prediksi kondisi oseanografi di perairan samudera Hindia bagian timur. 2. Barat laut Papua Barat. Lokasi ini masih dalam tahap rencana namun beberapa program pemantauan fenomena ENSO telah dilakukan di perairan Pasifik barat. Pemilihan lokasi ini berdasarkan melimpahnya fenomena alam di wilayah tersebut seperti supply zat besi di perairan pasifik Barat (Gordon dkk., 1997,


106

Makey dkk., 2000) and rencana instalsi radar atmosfer milik JAMSTEC, Jepang di Biak. Kandidat lokasi yang dipilih adalah Monokwari, ibukota provinsi Monokwari. 3. Padang-Provinsi Sumatra Barat. Padang memiliki posisi strategis untuk pengamatan fenomena laut di perairan samudera Hindia bagian timur. Beberapa fenomena alam penting di wilayah ini adalah Indian Ocean Dipole Mode (IOD), tsunami, potensi laut dalam, dan perikanan. Disamping itu Padang berada di wilayah dekat katulistiwa dan saat ini memiliki fasilitas penelitian yang berguna untuk memahami kondisi atmosfer, interaksi laut dna atmosfer, dan dampak tsunami ke wilayah pantai. Beberapa fasilitas yang telah tersedia seperti radar atmosfer di Kota Tabang, bandara internasional baru, pelabuhan perikanan samudera besar di Bungus dan pusat mitigasi bencana tsunami serta universitas riset. 4. Bitung, Sulawesi Utara. Saat ini telah terpasang stasiun penerima satelit NOAA dan rencana pemasangan radar atmosfer milik JAMSTEC, Jepang. Fasilitas riset perikanan sudah tersedia disamping pengembangan SDM yang memadai di sebuah universitas riset Sam Ratulangi. Dengan semua fasilitas tersebut, wilayah ini bisa dijadikan alternative pengembangan SDM pada Indonesia bagian timur. Meskipun demikian, masih terdapat beberapa kendala dalam pembangunan pusat oseanografi operasional di Indonesia sehubungan dengan besarnya wilayah yang harus dipantau, terbatasnya pengetahuan oseanografi Indonesia, dan minimnya instrument (penambat pengukur arus, dll.) yang telah terpasang di wilayah Indonesia. Disamping itu, perhatian komunitas lokal masih sangat terbatas dalam mendukung dan ikut menjaga system pemantauan tersebut. Perusakan instrumen yang terpasang merupakan masalah utama yang perlu pendekatan social untuk menanggulanginya. Selain itu, pembagian data antara institusi terkait masih perlu ditingkatkan pada tahapan pengelolaan bersama. Diskusi dan pembahasan manajemen data untuk oseanografi operasional akan dibahas pada bab 6 buku ini. 5.2 Implementasi Oseanografi Operasional Oseanografi operasional di Indonesia hampir mendekati kenyataan dan tidak hanya terhubung pada aspek fisik lingkungan saja. Metodologi dan implementasinya dapat digunakan untuk penanganan masalah pantai dan manajemen sumberdaya air yang berkesinambungan. Terutama, aplikasi pemantauan yang real time dapat digunakan untuk pengelolaan wilayah laut saat itu beserta prediksi perubahannya di masa mendatang.


107

Ketersediaan data secara kontinu dan real time, informasi kondisi lingkungan perhitungan statistik estimasi optimasi dari pengamatan dan model merupakan dukungan inovatif yang dapat digunakan pengambil kebijakan dan manajer yang berhubungan dengan kondisi darurat perubahan lingkungan seperti tumpahan minyak, kematian ikan secara missal di suatu perairan, dlsb. Dalam hal ini, oseanografi operasional melakukan tugas konsolidasi jaringan pusat pemantauan laut yang telah ada saat ini di Indonesia dan pada saat yang bersamaan menggunakan metoda prediksi untuk membenahi informasi yang tersedia agar dapat digunakan dengan sebaik mungkin. Dengan kata lain, oseanografi operasional dapat memberikan panduan informasi yang up to date (terkini) mengenai kondisi lingkungan dan prediksinya bagi para penggunanya, terutama stake holder yang berhungan dengan masalah penting di laut yang berhubungan dengan kondisi laut yang sedang kritis atau dalam keadaan darurat. Ada 3 fase pengetahuan yang dibutuhkan agar system operasi ini berjalan: 1. Deskriptif/Ada fenomena dengan pengamatan 2. Dinamik dan kalibrasi/validasi dengan pengamatand an model 3. Pengkajian skil prediksi dan formulasi ulang masalah yang ada. Pada saat yang bersamaan, pengembangan system operasi membutuhkan 4 fase implementasi: 1. Riset 2. Pilot projek 3. Operasional projek awal 4. Sistem operasi Oseanografi operasional dapat dibagi menjadi 6 bidang aksi yang fokus pada perbedaan masalah lingkungan sbb: 1. Hidrodinamika laut hydrodynamics, 2. Siklus dan fluks biokimia, 3. Laut terbuka dan polusi pantai, 4. Erosi pantai dan fluks sedimen, 5. Perikanan tangkap, 6. Sistem operasi multi bencana. Semua wilayah penting di atas adalah fokus riset, pengembangan dan latihan demonstrasi untuk menjembatani perbedaan menyolok antara oseanografi operasional dan pengguna akhir system prediksi untuk kebutuhan solusi praktis atas permasalahan yang ada secara berkelanjutan.


108

5.3 Desain instrument untuk kasus Selat Lombok Selat Lombok dapat dijadikan satu contoh aplikasi implementasi konsep oseanografi operasional untuk memantau Arlindo dan interaksinya dengan arus dan gelombang di wilayah itu. Skematik diagram kondisi arus dan gelombang di sekitar Selat Lombok dapat dilihat pada gambar 1.2. Selat Lombok merupakan salah satu pintu keluar utama yang mengalirkan 25% total transport Arus Lintas Indonesia (Arlindo) dari Samudera Pasifik menuju Hindia. Arlindo bergerak ke selatan sepanjang tahun, kecuali ketika gelombang Kelvin dari ekuator Samudera Hindia manjalar masuk Selat Lombok dan menyebabkan Arlindo berbalik ke utara menuju L. Flores, saat transisi pergantian musim pada bulan April/Mei dan November/Desember (Sprintall dkk., 1999). Murray dan Arief (1986) melaporkan intensitas arlindo menguat dengan kecepatan melebihi 70 cm/s selama bulan Juli-September, dan melemah pada bulan JanuariMaret. Arus pasang surut mencapai kecepatan 350 cm/s di daerah dangkalan (sill) antara P. Nusa Penida dan Lombok. Selain Arlindo yang datang dari S. Makassar, Selat Lombok juga mendapat hantaman langsung energi gelombang dari arah laut lepas Samudera Hindia. Sebagian energi gelombang ini mengalami difraksi ketika mencapai P. Nusa Penida dan masuk perairan Selat Lombok dalam bentuk alun (swell) yang menjalar kontinu. Dengan kondisi itu, dapat dimengerti mengapa perairan Selat Lombok rawan terhadap pelayaran, terutama di bagian Selatan (perairan antara P. Nusa Penida dan Lombok), dimana arus pasang surut mencapai maksimum disana. Perairan Selat Lombok bertambah rawan dengan intensitas kehadiran soliton dalam setahun akibat interaksi kuatnya energi pasang surut setengah harian (12,42 jam) dengan batimetri antara P. Nusa Penida dan Lombok yang membentuk sill di Selat Lombok. Soliton ini berupa paket gelombang yang menjalar dalam dua arah: ke utara menuju L. Flores dan mencapai P. Kangean dan ke selatan menuju laut lepas Samudera Hindia, dari sumbernya di sekitar P. Nusa Penida dan Lombok.

Institusi Pendukung Pemda Propinsi Bali mempunyai institusi pendukung dengan adanya pusat studi penginderaan jauh skala regional di Universitas Udayana (CReSOS, Center for Remote


109

Sensing and Ocean Sciences) dan tidak lama lagi akan berdiri pusat riset dan monitoring laut Asia Tenggara, Southeast Asia Center for Ocean Research and Monitoring (SEACORM) di Perancak, Kabupaten Jembrana yang diprakarsai Badan Riset Kelautan dan Perikanan (BRKP). Apa yang dapat kita harapkan dengan keberadaan dua institusi tersebut?. Kemampuan analisis citra satelit Oseanografi untuk informasi regional seperti adanya siklon tropis yang biasanya datang dari arah L. Timor; paket soliton; dan penampakan fisik penting lainnya seperti medan angin di Selat Lombok dan arah gelombang dari Samudera Hindia. Namun informasi regional di atas belum cukup memadai untuk sebuah sistem peringatan dini yang andal dengan informasi akurat beresolusi tinggi, data phase dan tinggi gelombang, kecepatan arlindo, arus pasang surut, dan evolusi soliton dengan perioda singkat (dalam hitungan jam) yang terjadi di Selat Lombok. Untuk itu diperlukan teknologi monitoring yang dapat memetakan semua informasi di atas secara langsung (real time) dan terus-menerus serta mencakup semua proses fisik yang terjadi dari permukaan sampai kedalaman. Teknologi HF Radar Teknologi HF (High Frequency) radar berfungsi memetakan medan arus permukaan dan tinggi gelombang signifikan dengan resolusi tinggi dalam jangkauan 50-70 km dari antena penerima yang berada di darat. HF radar menggunakan frekuensi tinggi gelombang elektromagnet (3-30 MHz) atau setara dengan panjang gelombang 10-100 m dalam kisaran frekuensi radio. Dengan mengetahui karakteristik gelombang ini, dapat ditentukan kecepatan, arah datang, dan jarak gelombang terhadap posisi antena HF radar. Selanjutnya informasi tersebut digunakan untuk menentukan kecepatan dan arah arus laut dengan menghitung pergeseran frekuensi yang diterima HF radar (prinsip efek Doppler). Jangkauan pengukuran sebuah HF radar mencakup lebar Selat Lombok, sehingga memenuhi syarat untuk keperluan pelayaran penyeberangan antara Padang Bai (Bali) dan Lembar (Lombok Barat). Untuk menjangkau seluruh perairan Selat Lombok diperlukan 2 buah HF radar. Aplikasi teknologi HF radar telah menunjukkan hasil baik di beberapa negara, seperti pantai timur Amerika yang digunakan untuk memonitor kapan terjadinya upwelling (taikan air) dan mendeteksi datangnya badai (hurricane).


110

Teknologi Akustik Tomografi Pantai Teknologi Akustik Tomografi Pantai (ATP) berfungsi memetakan arus dari permukaan sampai kedalaman, termasuk arus pasang surut dan fenomena soliton di Selat Lombok. Kecepatan arus dan parameter lainnya dihitung berdasarkan perbedaan waktu tempuh rambatan gelombang suara di dalam air antar stasiun akustik. Resolusi ATP lebih rendah dari HF radar, tetapi tidak mempunyai kendala jarak. Kendala resolusi pada ATP dapat ditanggulangi dengan penambahan jumlah stasiun akustik. Untuk Selat Lombok pemasangan 4 buah ATP sudah memadai untuk mendapatkan informasi proses fisik yang diinginkan. Sistem Peringatan Dini dan Monitoring Lingkungan Laut Rekomendasi lokasi HF radar dan stasiun ATP serta deskripsi kerja sistem tersebut secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 5.2. Jarak antar stasiun HF radar 70-80 km memberikan informasi medan arus permukaan dan tinggi gelombang signifikan pada wilayah antara (cross-section) beresolusi tinggi di perairan Selat Lombok yang mempunyai intensitas pelayaran kapal muatan penumpang setiap jam untuk rute penyeberangan Padang Bai (Bali) - Lembar (Lombok Barat) ataupun sebaliknya.

GPS & Satellite Altimetry

SEACORM

HF 2 L2

CReSOS

HF 1

L1

L3 L4

Relay Station

Information Center

Gambar 5.2 Usulan system pemantauan lingkungan di Selat Lombok.


111

Disamping itu, penempatan posisi HF-1 radar menghadap Samudera Hindia dan HF-2 radar untuk L. Flores/Selat Makassar akan memberikan informasi kondisi permukaan laut di mulut selatan dan utara Selat Lombok. Penempatan 4 buah stasiun ATP dirancang untuk memberikan informasi penting medan arus permukaan dan kedalaman, arus pasang surut, dan pembentukan soliton di daerah rawan kecelakaan pelayaran di Selat Lombok. Semua pencatatan data lapangan yang direkam HF radar dan 4 buah stasiun akustik ATP akan dikirimkan langsung (real time) dan terus-menerus ke stasiun relay terdekat di sekitar Bali dan Lombok Barat. Dari stasiun relay diteruskan ke Pusat Informasi Terpadu di SEACORM, Perancak ataupun CReSOS, Universitas Udayana, Denpasar. Satelit GPS (Global Positioning System) atau satelit altimeter lainnya diperlukan untuk akurasi teknologi ATP, dan juga sebagai pendukung sistem telemetri pengiriman data lapangan (HF radar dan ATP) ke Pusat Informasi Terpadu (CReSOS dan SEACORM). Pusat Informasi Terpadu mengolah semua data yang diterima untuk mendapatkan gambaran kondisi perairan Selat Lombok saat itu. Berdasarkan informasi tersebut peringatan dini dapat segera disampaikan pada instansi terkait yang berhubungan dengan keselamatan pelayaran di Selat Lombok. Asimilasi data HF radar dan ATP pada model numerik dinamika laut yang representatif dapat memberikan ramalan kondisi perairan Selat Lombok selama 1-2 minggu ke depan, sehingga sistem peringatan dini ini dapat dijadikan panduan keselamatan pelayaran di Selat Lombok selama kurun waktu tersebut. Selain itu, aplikasi sistem peringatan dini dan monitoring lingkungan laut dapat digunakan untuk prediksi kondisi cuaca setempat dan parameter lingkungan laut yang bermanfaat untuk budidaya ikan dan mutiara yang tersebar di perairan Selat Lombok.


112


113

Bab

6

Menuju Pusat Data Kelautan

6.1. Distribusi Data Kelautan di Indonesia Dalam kegiatan pemantauan kelautan terutama dinamikanya di perairan Indonesia, telah menggunakan teknologi yang ada melalui pemantauan satelit dan in-situ serta pemantauan pesisir. Saat ini, informasi dan data kelautan Indonesia terdistribusi di beberapa institusi, baik nasional atau lokal. Institusi ini berfungsi sebagai penyedia data. Misalnya, Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional (LAPAN) memberikan informasi data kelautan Indonesia dari udara, informasi cuaca dan iklim diberikan oleh Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), peta batimetri dan pengukuran pasut diproduksi oleh Badan Koordinasi Survey dan Pemetaan Nasional (BAKOSURTANAL) yang bekerjasama dengan otoritas pelabuhan dan Dinas Hidrografi dan Oceanografi Angkatan Laut Republik Indonesia (DISHIDROS). Data kelautan untuk kepentingan penelitian dikumpulkan menggunakan kapal riset yang dikelola oleh Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Dibawah ini terdapat ringkasan aktivitas institusi nasional yang berhubungan dengan riset kelautan dan program pemantauannya sesuai dengan tugas pokok dan jasa layanan sumber data dan informasi, riset dan pembangunan, diseminasi data dan aplikasinya, dan juga pengkajian kebijakan. (Tabel 6.1). Secara umum, institusi pemerintah yang dilengkapi dengan sumberdaya cukup dapat melakukan pemantauan dan survey secara terus menerus. Data dan informasi yang tersedia memerlukan tempat penyimpanan dan fasilitas distribusi. Infrastruktur managemen data dan fasilitas komunikasi/jaringan sangat diperlukan bagi setiap penyedia data. 6.2 Kontribusi SEACORM Meningkatnya perhatian pada managemen sumberdaya alam bersama dengan lokasi Indonesia yang strategis menjadikan dimulainya pembangunan suatu pusat iptek regional yang dikhususkan pada penelitan dan pemantauan kelautan. Salah satu

Data and Information Services

Research and Model Development

Dissemination and Application of Data and Information

Policy Assessment

• •

• •

• •

• •

BPPT

• •

• •

• •

• •

DISHIDROS

•

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

• •

UNUD

• •

• •

USAKTI

•

•

Institutions

BRKP-DKP BAKOSURTANAL BMG

KLH LAPAN LIPI P3GL IPB ITB ITS UNDIP

Table 6.1 Aktivitas yang berhubungan dengan tugas dan fungsi setiap institusi dalam penelitian dan pemantauan kelautan. Catatan: (v) ada, (-) informasi tidak tersedia..

pusat yang berpotensi adalah SEACORM yang dibentuk sesuai dengan keputusan Menteri Kelautan dan Perikanan, nomor: KEP.28/MEN/2003 tentang Pembentukan National steering committee (NSC), National Scientific Advisory Board (NSAB) and Secretariat of SEACORM. Nilai strategis dalam pembentukan SEACORM adalah sebagai penggerak utama dalam penelitan dan pemantauan kelautan Indonesia, yang dalam jangka panjang akan memudahkan dalam usaha perbaikan taraf hidup masyarakat. Dengan pembangunan SEACORM di Bali, BRKP telah menyediakan data kelautan dari satelit kelautan (SPL, altimetri, dan pemrosesan data kelautan). Saat ini BRKP bekerjasama dengan beberapa institusi internasional dalam pemantauan kelautan, seperti ATRF (Arafura-Timor Research Facilities), ANU (Australia National University), AIMS (Australia Institute of marine Science), Office of Climate Observation (OCO) dari NOAA dan program ORION Amerika, Canadian Space Agency (CSA) dan Mac Donald and Dettwiller Associates (MDA) dari Canada, British Maritime Technology (BMT) dari Inggris, and Collecte Localisation Satellite (CLS) dari Perancis. Lebih dari itu, SEACORM juga mendapat dukungan positif dari berbagai institusi riset kelautan nasional dan universitas di bidang riset kelautan.


116

SEACORM memiliki berbagai kelebihan dalam mendukung program nasional pada pembangunan pusat data kelautan nasional, terutama di pembentukan pengertian lebih dalam akan kondisi kelautan Indonesia melalui kemudahan pertukaran data dan informasi kelautan, optimisasi jaringan kerjasama nasional dan regional dalam pemantauan kelautan, meningkatkan koordinasi antar program riset kelautan dan aplikasinya, dan membangun kompetensi dan kapasitas nasional. Lebih dari itu, kerangka kerja SEACORM juga mengikuti aktivitas IOC-GOOS, seperti memonitor dan mengkaji sumberdaya laut, memonitor sumberdaya pesisir dan dinamikanya, memberikan jasa layanan bidang meteorologi kelautan dan oseanografi. Karena itu, SEACORM dimasa mendatang juga akan mendukung deklarasi INA-GOOS. 6.3 Fungsi Strategis Data dan Informasi Kelautan Laut Nusantara merupakan suatu aset nasional yang mengandung sumber kekayaan alam, sumber energi, sumber bahan makanan, dan berperan sebagai media lintas laut antar pulau, kawasan perdagangan, dan wilayah pertahanan keamanan. Oleh karena itu wilayah laut nasional berfungsi sebagai wahana untuk menjamin integritas wilayah, sarana perhubungan dan pelayaran, salah satu sumber kekayaan alam hayati dan nonhayati yang memiliki nilai ekonomi yang tinggi; dan kawasan pertahanan keamanan. Dalam upaya pembangunan kelautan, data kelautan sangat diperlukan untuk berbagai aktivitas dan aplikasi laut, antara lain navigasi, transportasi laut, perikanan, mitigasi bencana kelautan, pemantauan lingkungan dan rekayasa laut. Pengelolaan data kelautan akan memberikan manfaat bagi prediksi iklim/cuaca dan lingkungan laut, perlindungan kehidupan di laut, mitigasi dari perubahan-perubahan lingkungan laut akibat kegiatan manusia, serta untuk kemajuan ilmu pengetahuan. Data dan Informasi kelautan dapat didistribusikan kepada pengguna yang terbagi dalam 3 group: 1. Institusi riset nasional, karena salah satu fungsi dan tugas pokoknya memerlukan data kelautan; 2. Institusi lokal, terutama institusi yang bergerak dalam kegiatan pemberdayaan pesisir dan laut, yaitu pengelolaan pesisir dan penggunaan sumberdaya laut; 3. Pengguna swasta, industri yang memerlukan data kelautan untuk mendukung kegiatannya. Para peneliti memerlukan data yang akurat dan dalam jangka panjang untuk menunjang riset di bidang proses fisika, biologi, dan kimia kelautan; pengembangan dan pengetesan model; kriteria pemodelan kapal, struktur, dan fasilitas kelautan;


117

penelitian tentang efek perubahan iklim pada ekonomi dan populasi, dll. Untuk kegiatan-kegiatan ini, data yang akurat dan lengkap lebih diperlukan daripada data yang near atau real time. Pengguna operasional dalam negeri dan institusi lokal memiliki tanggung jawab kepada nasabah untuk menganalisa data yang didapat dan memberikan prediksi cuaca dan iklim; memberikan peringatan akan kondisi yang akan datang seperti badai di laut atau badai gelombang di pesisir; atau peraturan baru tentang penghentian kegiatan penangkapan ikan yang berhubungan dengan bahaya kesehatan. Bagi para manager pada program pengumpulan data, informasi kelautan lebih penting dibanding data itu sendiri. Manager ini harus dapat mengevaluasi perkembangan programnya sesuai dengan jadwal program secara terus menerus agar pengumpulan data dilakukan dengan baik. Manager ini harus dapat mengidentifikasi kelengkapan data sebelum selesainya program dan mengukur kualitas data agar memenuhi standar yang sudah disepakati serta hasil analisa dan produknya telah didistribusikan sesuai keperluan pengguna. Sistem manajemen dari hulu ke hilir yang dipakai dalam suatu integrated observing system (IOS) harus memiliki flexibilitas dalam memenuhi keperluan pengguna yang sangat variatif. Pengembangan strategi dan rencana yang cukup komprehensif untuk memenuhi ini semua dimulai dengan kajian karakteristik umum dari aplikasi yang akan diberikan. Suatu analisa tentang kategori-kategori aplikasi dan program yang sudah berjalan dapat memberikan dasar bagi IOS untuk dipakai sebagai prinsip pedoman dan karakteristik umum dari data IOS dan sistem informasi yang akan datang. Rencana dan strategi ini juga memberikan gambaran tentang pencarian data, produknya, dan jasa layanan; kerjasama antara program data nasional dan internasional; strategi dan standard arsip; pengembangan kemampuan; dan pemutakhiran dalam implementasi data IOS Sistem Managemen Data dan Informasi. 6.4 Konsep dari Managemen Data Kelautan Managemen Data Kelautan dalam Kerangka GOOS Managemen data dan informasi (DIM) merupakan inti dari GOOS, sehingga pembangunan managemen data dan informasi kelautan adalah prioritas tertinggi. DIM akan memperhatikan bagaimana alur data kelautan ke jasa layanan dan produk. Sistem DIM akan berdasarkan pada jaringan hubungan komputer terdistribusi dari pusat pemrosesan data atau simpul, memasukan jasa layanan managemen data dan informasi yang terkoordinasi dan mempertimbangkan pengguna dalam aspek penggunaan dan mengeluarkan produk bagi pengguna lokal.


118

Gambar 6.1 Diagram alur data kelautan ke jasa layanan dan produk (Sumber: Deputy of ISDN, Bakosurtanal)


119

Fungsi dari Managemen Data Kelautan Managemen data pada dasarnya mencakup organisasi dan dokumentasi data yang memberikan kemudahan dan memperbesar potensi kegunaannya. Dalam membangun strategi managemen data suatu pusat data, adalah penting untuk melihat kemampuan yang ada dalam enam unsur utama dalam managemen data. Ke enam komponen itu adalah kebijakan managemen data, pendataan data, arsip, pemrosesan, diseminasi, dan basis data. Berdasarkan unsur-unsur penting diatas, empat komposisi permasalahan ditemukan agar mendapat perhatian prioritas dan dicarikan solusinya. Ke empat permasalahan tersebut adalah direktori metadata, akuisisi dan sharing data, pusat arsip data digital dan managemen basis data atau dataset, dan koordinasi pertukaran data nasional dan internasional.

List of Central Data Node

National Search Engine

National Data Center

National commission

Internet

Internet

Node 1

Data Collection

Node 1

Metadata Collection

Data Collection

Metadata Collection

Gambar 6.2 Diagram model pusat data dan informasi kelautan Terdistribusi


120

Gambar 6.3 Konsep Rancangan Sistem Pertukaran Data Simpul ini dibagi menjadi 3 bagian yang terdiri dari blok input, blok proses dan blok output.

6.5 Design sistem Pusat Data dan Informasi kelautan Model Pusat Data dan Informasi kelautan Terdistribusi Pusat data dan informasi kelautan dengan model terdistribusi ini sangat cocok untuk diterapkan di Indonesia, mengingat bahwa banyaknya institusi yang melakukan pengumpulan data kelautan. Model ini dikembangkan berdasarkan hasil kajian yang dilakukan oleh tim teknis Data Management SEACORM dengan mengadopsi konsep distributed database dari Infrastructure Data Spatial National (IDSN). IDSN adalah suatu program pengelolaan data spasial nasional yang dikoordinasikan oleh BAKOSURTANAL. Tujuan dari program ini adalah pembuatan konsep model agar tercipta suatu bentuk standar sistem yang digunakan oleh setiap institusi pengelola data, termasuk data kelautan, sehingga data yang dipertukarkan mempunyai format baku serta berkualitas baik. Sistem dalam desain konsep ini terdiri atas dua sistem, yaitu sistem yang berada di pusat data nasional dan sistem yang berada pada simpul-simpul, sedangkan organisasi sistem memiliki bentuk organisasi yang tersebar (distributed), dimana masing-masing simpul memiliki server data sendiri dan kemudian akan digabungkan dengan server simpul lainnya.


121

Sistem Pusat Data Nasional Sistem pusat data nasional merupakan gerbang (gateway) simpul-simpul anggota. Aplikasi dari sistem pusat data nasional ini dapat berbentuk web portal, dimana portal ini menyediakan berbagai macam informasi kelautan, daftar simpul-simpul anggota, serta dilengkapi pula dengan mesin pencari (search engine) yang memiliki kemampuan untuk menelusuri informasi di setiap simpul anggota. Sistem Simpul Sistem yang terdapat di setiap simpul anggota dibuat dengan tujuan untuk menyeragamkan kemampuan setiap simpul dalam mengelola data kelautan yang dimilikinya. Konsep Design Sistem Berdasarkan kerangka konsep IDSN di atas maka secara umum dibuatlah konsep rancangan sistem untuk diimplementasikan pada sistem pusat data maupun sistem simpul seperti terlihat pada gambar 6.3. Metadata Metadata dapat diartikan sebagai 'data tentang data', berisikan informasi mengenai karakteristik data dan memegang peran penting di dalam mekanisme pertukaran data. Metadata dipergunakan untuk melakukan dokumentasi data spasial yang berhubungan tentang siapa, apa, kapan, dimana, dan bagaimana data spasial dipersiapkan. Dalam suatu sistem online (clearinghouse), metadata (informasi) harus mengacu pada suatu keseragaman agar dapat diinterpretasikan sama oleh setiap user, baik itu dari sisi format dan isinya. Keseragaman dapat dicapai dengan mengacu pada satu standar metadata yang disepakati. Standar metadata yang secara de facto diakui mengacu pada dokumen yang berjudul Content Standard for Digital Geospatial Metadata (CSDGM) yang dikeluarkan oleh FGDC (Federal GeoSpatial Data Comitee). Berdasarkan hasil rapat koordinasi IDSN yang digelar di Bali pada tahun 2005, Standar metadata ini selanjutnya disebut standar FGDC dan telah disepakati untuk dipakai oleh lintas pelaku data spasial Indonesia. Hal utama yang harus dipahami dalam mempersiapkan metadata adalah pemahaman tentang data itu sendiri dan standar FGDC (standar yang dipakai untuk mendiskripsikan). Kemudian kita menentukan cara yang akan kita pakai untuk menuliskannya. Biasanya metadata dibuat dalam satu file digital untuk satu jenis data. Untuk membuat/menuliskan informasi data kita membutuhkan satu tool (software) metadata agar sesuai dengan standar FGDC.


122

Metadata perlu dikelompokkan sesuai dengan informasi yang dikandungnya. Pengelompokan ini perlu dilakukan karena beragamnya kebutuhan user akan informasi dan produk peta yang kita hasilkan. Disamping itu pengelompokan metadata akan meringankan beban kerja dalam mengumpulkan metadata. Suatu clearinghouse didefinisikan sebagai sistem server terdistribusi melalui jaringan internet yang memiliki deskripsi sebenarnya tentang data spasial digital yang dimiliki. Implementasi IDSN clearinghouse akan mempertimbangkan kondisi (fasilitas dan sumberdaya manusia) dari pengguna data spasial di Indonesia. Simpul clearinghouse lokal dimaksudkan sebagai bagian dari CDSN (Clearinghouse Data Spasial Nasional) dan adalah satu-satunya simpul kelembagaan dalam clearinghouse data spasial nasional. Dalam bagian dari CDSN, setiap institusi diharapkan mengkontribusikan berbagai informasi data spasial yang dikelola oleh komunitas data spasial nasional. 6.6 Susunan Kelembagaan dan Undang-undang Data Kelautan saat ini tersimpan diberbagai institusi sesuai kewewenangan dengan format yang beraneka ragam. Data oseanografi yang telah diperoleh selama ini masih tersimpan di berbagai institusi sesuai fungsi dan kewenangan institusi masing-masing dan pemanfaatan data pada umumnya sebagian besar untuk menunjang tugas dan fungsi institusi. Di samping itu, data tersebut juga memiliki format yang sangat beragam, sehingga merupakan salah satu kendala sekiranya data-data tersebut akan dianalisa lebih lanjut oleh instansi pengguna lain. Data kelautan yang tersimpan di berbagai instansi, juga belum termanfaatkan secara optimal karena rasa kepemilikan yang berlebihan, akibat ketidakjelasan dalam aturanaturan kelembagaan, birokrasi, dan belum berkembangnya manajemen data dan sistem informasi. Hal ini juga berdampak pada pemanfaatan data kelautan yang diperoleh dengan penggunaan teknologi modern yang juga belum dimanfaatkan dan diinformasikan secara optimal kepada komunitas pengguna, misalnya industri minyak, industri pelayaran, perikanan dan komunitas nelayan tradisional. Karena kondisi data kelautan yang begitu kompleks maka sangat diperlukan adanya tanggung jawab instansi untuk mengawasi kualitas, pengarsipan dan desiminasi data tersebut. Untuk menjamin itu semua, pada tingkat institusi selayaknya dibuat suatu sistem pengelolaan data kelautan. Di samping sistem pengelolaan kelautan tersebut, untuk memaksimalkan pemanfaatan data kelautan diperlukan kebijakan pertukaran data kelautan pada skala nasional. Hal ini mutlak dilaksanakan bagi tercapainya efisiensi integrasi data maupun pemanfaatannya oleh semua pihak secara menyeluruh dan bertanggung jawab, sehingga data sedapat mungkin bisa diakses secara langsung dengan berpedoman pada aturan-aturan pemerintah,


123

instansi/departemen/lembaga penelitian dan juga kesepakatan nasional dan internasional, serta tetap menghormati hak-hak kepemilikan data. Terkait dengan kebutuhan tersebut di atas, Indonesia perlu memiliki: l Perangkat kebijakan data kelautan nasional yang mengatur masalah pengelolaan dan pertukaran data kelautan yang terpadu dan terkoordinasi antar institusi terkait di bidang kelautan dan perikanan. l Lembaga yang berfungsi sebagai Pusat Data Oseanografi Nasional (PDON) atau sebagai koordinator Jaringan Data Oseanografi Nasional (JDON). Berkaitan dengan perangkat kebijakan data kelautan, saat ini terdapat dua konsep kebijakan yang tengah diusulkan untuk menjadi payung legal kebijakan data, yakni Naskah Akademik Kebijakan Pertukaran Data Kelautan dan Naskah Kelembagaan Infrastruktur Data Spasial Nasional (IDSN). Naskah Kebijakan Pertukaran Data Kelautan merupakan hasil kajian yang dilakukan oleh Komisi Nasional IOC di bawah koordinasi LIPI bersama-sama dengan SEACORM National Technical Team yang dikoordinasikan oleh BRKP-DKP. Sedangkan Naskah kelembagaan IDSN merupakan hasil rapat koordinasi IDSN bersama-sama dengan tim Forum Surtanas yang keduanya dikoordinasikan oleh Bakosurtanal. Pada dasarnya Naskah Akademik Kebijakan Pertukaran Data Kelautan dapat dipandang sebagai subset kelembagaan IDSN khusus di bidang kelautan. Salah satu dari naskah tersebut diharapkan dapat diusulkan menjadi perangkat hukum setingkat Peraturan Presiden. Naskah Akademik Kebijakan Pertukaran Data Kelautan Berikut ini disajikan naskah akademik tentang Kebijakan Pengelolaan Data Kelautan hasil dari kajian yang dilaksanakan pada tahun 2005 – 2006, sebagai salah satu alternatif payung kebijakan pengelolaan data di Indonesia. Ruang Lingkup Obyek kebijakan Pertukaran Data Kelautan mencakup: a. Semua data oseanografi/kelautan dan data turunannya (derivatived data) yang dikoleksi atau diambil di wilayah kedaulatan dan jurisdiksi Negara Kesatuan Republik Indonesia, termasuk di dalamnya data hasil riset dan kerjasama dengan pihak asing, data yang diperoleh dari pekerjaan khusus untuk tujuan komersial, industri, serta pertahanan dan keamanan; b. Wilayah laut yang berada di bawah kedaulatan dan jurisdiksi Negara Kesatauan Republik Indonesia yang mencakup laut teritorial, zona tambahan, zona ekonomi eksklusif, landas kontinen, dan wilayah laut lainnya sesuai dengan peraturan perundang-undangan dan ketentuan hukum internasional


124

;

c. Data oseanografi/kelautan lainnya yang dikoleksi atau diambil di luar wilayah kedaulatan Indonesia namun memiliki kaitan dan relevansi terhadap kelautan Indonesia, misalnya komunitas biota laut yang bermigrasi di wilayah kedaulatan Indonesia;

Subyek kebijaksanaan pertukaran data kelautan adalah lembaga-lembaga pelaksana terkait seperti: Lembaga penelitian, Universitas, Lembaga pembiayaan, Departemen yang terkait dan Organisasi Masyarakat lainnya (LSM/NGO), dan pengaturannya berlaku bagi setiap orang, badan hukum, kelompok masyarakat. Kebijakan Pertukaran Data Kelautan harus berdasarkan pada azas manfaat, keadilan dan kesetaraan, keterpaduan dan berkelanjutan: 1) Kebijakan Pertukaran Data Kelautan berdasarkan azas manfaat artinya, bahwa kebijakan ini diharapkan dapat memberikan manfaat yang sebesar-besarnya bagi pembangunan bangsa Indonesia pada umumnya dan bagi masyarakat pengguna yang membutuhkan data dan informasi kelautan; 2) Kebijakan Pertukaran Data Kelautan berdasarkan azas keadilan dan kesetaraan artinya, bahwa kebijakan ini dapat terwujud berkat adanya kerjasama yang sinergi, saling mendukung dari seluruh lembaga terkait berdasarkan pada prinsip kebersamaan dan saling menghormati; 3) Kebijakan Pertukaran Data Kelautan berdasarkan azas keterpaduan artinya, bahwa penyelenggaraan pertukaran data kelautan direncanakan dan dirancang sebagai suatu sistem nasional yang utuh, sehingga dapat meningkatkan baik kinerja sistem maupun kinerja pada masing-masing lembaga sebagai sub-sistem untuk lebih efektif dan efisien; 4) Kebijakan Pertukaran Data Kelautan berdasarkan azas berkelanjutan artinya, bahwa kebijakan ini dapat mewujudkan adanya suatu sistem pemantauan pengelolaan data kelautan nasional jangka panjang untuk mendukung terwujudnya suatu sistem perencanaan pembangunan kelautan yang berkelanjutan dan berdasarkan pada data ilmiah (scientific data). Tujuan Pertukaran Data Kelautan di antaranya adalah untuk: a) Mewujudkan pengelolaan data kelautan yang berkelanjutan; b) Mewujudkan keselarasan pengaturan pengelolaan data diantara instansi pemerintah dan pemanfaatan data oseanografi dengan peraturan lainnya; c) Mendukung keberlanjutan sumber daya laut yang ada baik hayati maupun non hayati dalam upaya peningkatan kesejahkteraan dan keamanan masyarakat


125

dan peningkatan mutu kehidupan; d) Mendorong kemampuan penelitian dan pengembangan sumber daya laut melalui pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi; e) Mendorong kerjasama antar instansi pemerintah di tingkat nasional, regional dan internasional dalam upaya peningkatan kapasitas sumber daya manusia. Kebijakan Umum Data Kelautan Kebijakan untuk mengatur perihal Data Kelautan berdasarkan pada prinsip-prinsip sebagai berikut: 1) Data kelautan pada dasarnya adalah milik negara (owner data) melalui lembaga yang diberi mandat (instansi penghasil data); 2) Seluruh data dan informasi oseanografi/kelautan yang dapat memberikan kontribusi untuk kemaslahatan masyarakat umum, dan perlindungan lingkungan dan sumber daya laut, keselamatan kehidupan dan kekayaan harus dapat diakses oleh semua instansi pemerintah atau masyarakat secara terbuka dan gratis (free); 3) Setiap instansi pemerintah yang bergerak langsung ataupun tidak langsung dibidang kelautan atau oseanografi harus saling mendukung demi terciptanya pertukaran data oseanografi/kelautan (azas kebersamaan dan kesetaraan); 4) Semua data dan produk yang dibiayai dana publik dan digunakan untuk keperluan komersial harus tersedia bagi instansi pelayanan publik (service providers). Kebijakan Pertukaran Data Kelautan Sedangkan kebijakan Pertukaran Data Kelautan diselenggarakan dengan berdasarkan prinsip-prinsip sebagai berikut: 1) Pertukaran data difokuskan pada data oseanografi/kelautan yang bersifat publik dan bebas. 2) Khusus untuk data yang tidak bersifat publik, perlu dikembangkan aturan semacam caveat code yang memberikan batas waktu terhadap sifat data tersebut (misal: 5 atau 10 tahun), dan sesudah itu sifat data berubah menjadi publik; 3) Pertukaran Data Kelautan pada dasarnya dirancang untuk memenuhi kebutuhan pengguna atau konsumen, oleh karena itu data yang dipertukarkan bukan data mentah, namun lebih berorientasi pada produk akhir yang diperlukan (product-oriented); 4) Masing-masing instansi penyedia/penghasil data memiliki tanggungjawab untuk menghimpun, memelihara dan mengarsipkan Data mentah (raw data) ;


126

5) Pertukaran data kelautan dirancang secara sistematik, fleksibel, moduler dan berjangka panjang; 6) Data yang dipertukarkan tidak boleh ditunda atau ditahan secara sengaja dan pengaturan untuk transmisi data harus dilaksanakan dengan menggunakan teknologi yang tersedia; 7) Dalam implementasi pertukaran data kelautan/oseanografi akan dilaksanakan oleh pusat data kelautan/osenaografi yang ada di masing-masing instansi pemerintah sebagai penanggungjawab pada tingkat instansi; 8) Pembakuan atau standarisasi pengelolaan diterapkan baik untuk data oseanografi maupun prosedurnya; 9) Untuk memperlancar mekanisma pertukaran data kelautan; 10) Sistem koordinasi nasional ini merupakan forum koordinasi dengan anggota yang berasal dari setiap institusi terkait dan secara rinci akan diatur kemudian; 11) Kebijakan Pertukaran Data Kelautan akan direview secara berkala; Data Kerjasama Riset Ilmiah Laut Khusus untuk data kelautan yang dihasilkan oleh kegiatan kerjasama riset/penelitian, baik kerjasama dalam negeri maupun kerjasama internasional perlu dikembangkan sistem pengaturan Moratorium (penangguhan) yang lazim dilakukan dalam dunia penelitian dimana tatacara publikasi data dan aplikasinya berdasarkan pada kesepakatan pihak-pihak yang melakukan kerjasama. Komersialisasi Data Hal-hal yang berkaitan dengan komersialisasi data, sepenuhnya menjadi hak dan wewenang serta tanggungjawab instansi penghasil data (owner). Khusus untuk data yang perolehannya dibiayai dana masyarakat (misal: pajak) dan dapat digunakan untuk keperluan komersial, maka data tersebut haruslah bersifat publik dan tersedia bagi instansi pelayanan publik (service providers) termasuk swasta. Pertukaran Data Internasional dan Kelembagaan Berkaitan dengan kewajiban Indonesia dalam penyelenggaraan pertukaran data internasional/regional, diperlukan adanya suatu ”Pusat Data Kelautan Nasional” yang memiliki fungsi antara lain: l Menerima data dari peneliti, dan melakukan quality control, pengarsipan dan deseminasi apabila diminta; l Menerima yang berasal dari buoy, kapal dan satelit setiap hari melalui jaringan elektronik, mengolah dan menyajikan produk yang dibutuhkan bagi berbagai kegiatan penelitian dan pengkajian, rekayasa, forcaster, manajer, dan juga untuk pusat data lain yang berpartisipasi;


127

Melakukan pelaporan hasil quality control kepada instansi pengumpul data sebagai bagian jaminan kualitas dari sistem; l Berpartisipasi dalam rencana pengembangan manajemen data beserta implementasinya guna mendukung kegiatan-kegiatan pembangunan dan pemantauan; l Mengolah dan menerbitkan data melalui media internet dan CD-ROM; l Berfungsi sebagai Pusat Data Kelautan yang bertanggungjawab terhadap kegiatan pertukaran data regional dan internasional; l Bertindak sebagai pusat assembling data dan quality control untuk kegiatan eksperimen ilmiah internasional; l Mengembangkan standarisasi untuk pengolahan dan dokumentasi data; l Menerbitkan atlas dan statistika data kelautan; l Berpartisipasi dalam program pertukaran data dan informasi internasional; l Membantu dalam hal pengembangan standarisasi dan prosedur pertukaran data; l Membantu dalam aspek manajemen data untuk kegiatan-kegiatan IODE dan kegiatan global lainnya. l

Sedangkan bentuk “Pusat Data Kelautan nasional” dapat berupa organisasi tersebar (distributed) mengingat bahwa: l Dengan adanya teknologi komunikasi saat ini memungkinkan untuk mengelola basis data tersebar, sehingga tidak membawa seluruh data serta expertise dalam suatu tempat; l Basis data dapat dipelihara oleh suatu instansi yang berkompeten dan telah memiliki expertise di bidang itu; l Dapat mencegah adanya duplikasi expertise sehingga mengurangi biaya operasional; l Pusat Data dapat diposisikan untuk memberikan bantuan dalam hal manajemen data, mengembangkan sistem kendali mutu, standardisasi data (meta data), sistem pertukaran dan distribusi data untuk nasional dan internasional, sehingga institusi terkait juga akan mendapatkan manfaat baik untuk peningkatan manajemen data, juga peningkatan akses ke sumber data oseanografi lain di tingkat nasional dan internasional. Dalam rangka untuk melakukan implementasi Kebijakan Pertukaran Data Kelautan Nasional sampai dengan tahap operasional, perlu dilakukan upaya-upaya seperti pembentukan Komisi Nasional Pertukaran Data Kelautan. Komisi ini dapat berfungsi


128

selain untuk mengembangkan dan menyiapkan implementasi kebijakan pertukaran data kelautan nasional sampai dengan tahap operasional, komisi ini juga berfungsi sebagai forum koordinasi nasional untuk kegiatan pertukaran data kelautan nasional. Ada beberapa tugas kekustodianan tertentu yang tidak dapat dilakukan baik oleh kustodian itu sendiri maupun pengguna data agar pelaksanaan kebijakan kekustodianan berhasil, maka perlu dibentuk suatu lembaga koordinasi.


129

Bab

7

Penutup

Sebagai negara maritim, Indonesia dengan perairan yang luas dan dikelilingi oleh Samudra, memiliki peranan yang penting terutama pada fenomena perubahan iklim global, keragaman hayati laut, juga bencana yang disebabkan oleh alam maupun ulah manusia dimana hal ini akan berpengaruh pada keamanan dan kelangsungan makhluk hidup di bumi. Selain itu, di perairan Indonesia juga dijumpai adanya fenomena arus lintas Indonesia (Arlindo), yaitu pergerakan masa air dari Samudra Pasifik ke Samudra Hindia dimana transport masa air tersebut lebih hangat dan memiliki salinitas yang lebih rendah, dan fenomena ini merupakan bagian dari sirkulasi thermohaline dan iklim global. Arlindo bersama-sama dengan sistem gelombang Kelvin dan Rossby dari Samudra Pasifik dan Hindia di ekuator turut mempengaruhi pola kondisi fisik perairan Indonesia. Sebagai contoh, perairan Samudra Hindia bagian timur terutama di perairan selatan Jawa, Bali, Lombok dan timur Sumatra sangat kuat dipengaruhi oleh propagasi gelombang Kelvin di sepanjang pantai Samudra Hindia, dimana perubahannya ke arah barat dipicu oleh gelombang Rossby di perairan lepas pantai dan terjadinya sirkulasi masa air dalam skala luas (global) yaitu arus selatan ekuator dan pengaruh iklim musiman terhadap arus Selatan Jawa (Sprintall et al., 1999, Syamsudin et al., 2004). Pengaruh tersebut tidak hanya langsung mempengaruhi sistem iklim tetapi juga pada produktifitas laut, migrasi ikan pelagis dan kondisi lainnya di Perairan Indonesia. Selain fenomena oseanografi yang beragam seperti dijelaskan di atas, Perairan Indonesia dengan selat-selatnya, paparan (perairan dangkal) yang luas serta topografi perairan yang sangat bervariasi juga turut memberikan kontribusi pada munculnya energi pasut (Sjoberg and Stigebrandt, 1992). Energi tersebut dapat muncul dalam bentuk arus pasut yang bergerak melalui paparan dan selat yang sempit. Gelombang pasut direfleksikan oleh perubahan topografi, isopycnal di permukaan serta juga


131

merefleksikan pasut internal dengan amplitudo yang cukup besar dan dangkal sehingga berpotensi pecah dan dapat bercampur (Sandstrom and Oakey, 1995). Kondisi ini tidak menguntungkan untuk transportansi di selat seperti yang terjasi di Selat Lombok (Syamsudin, 2005). Selain pola dinamika oseanografi yang telah dijabarkan di atas, pergerakan bumi di Indonesia dapat mengakibatkan tsunami dan kejadian luar biasa yang merupakan bencana bagi komunitas, khususnya masyarakat yang tinggal di wilayah pesisir. Status kepulauan Indonesia juga terletak di alur kapal internasional dimana banyak kapal tanker yang melewati selat-selat di Indonesia dan berpotensi menyebabkan polusi, pencemaran dan sebagainya. Semua fenomena tersebut perlu dipantau dan diprediksi untuk kepentingan mitigasi bencana alam yang dipicu oleh laut dan atmosfer. Hal ini dapat dilakukan dengan menginstal sistem pemantauan yang komprehensif disepanjang pantai dan selat di Perairan Indonesia dan perairan sekitarnya bersama-sama dengan sistem pemantau ENSO yang telah ada seperti bouy TRITON (TRIangle Trans-Ocean buoy Network) di perairan Samudra Pasifik Barat Ekuator dan Samudra Hindia Timur yang dioperasikan oleh JAMSTEC bekerjasama dengan BPPT dan NOAA. Dalam kerangka kerja sistem pemantauan program nasional ini disebut dengan INA-GOOS (Indonesia Global Ocean Observation System) dan bekerja dibawah komunitas internasional dalam GEO (Group on Earth Observation) dari GEOSS (Global Earth Observation System of Systems). Tujuan akhir dari perkembangan INA-GOOS adalah sejalan dengan program GEOSS dan kesepakatan pada peningkatan kesehatan, kenyamanan, keamanan manusia, meningkatkan kemampuan manusia untuk mempertahankan aset, mengamankan dari pengaruh lingkungan global, mengurangi kerugian akibat bencana alam, dan mencapai pertumbuhan yang berkelanjutan di Indonesia dan komunitas internasional. Visi dari INA-GOOS adalah untuk mencapai sukses Indonesia dan untuk memperoleh kehidupan yang lebih baik dalam komunitas internasional melalui peningkatan pemahaman Indonesia terhadap perairan di dalam dan disekitarnya. Misinya adalah untuk membangun sistem pemantauan yang komprehensif dan memiliki kemampuan untuk memprediksi kondisi laut dan interaksinya dengan atmosfer di Perairan Indonesia dan perairan sekitarnya. Tujuan dari INA-GOOS adalah memiliki sistem observasi fenomena laut-iklim yang komprehensif / lengkap dan berkelanjutan, dan mengurangi dampak dari bencana akibat alam dan ulah manusia melalui pembangunan sistem pemantauan dan


132

peramalan untuk laut terbuka Indonesian EEZ dan perairan pesisir, perairan semitertutup, selat dan teluk dari Perairan Indonesia. INA-GOOS didesign untuk memenuhi kebutuhan informasi dengan kualitas data yang baik dan waktu yang panjang sebagai dasar pengambilan keputusan, dan diharapkan dapat meningkatkan kemampuan diseminasi informasi ke komunitas khususnya untuk: l Pemahaman, pengkajian, pendugaan, pencegahan, dan penyesuaian terhadap variasi dan perubahan iklim; l Pemahaman faktor lingkungan yang mempengaruhi kehidupan manusia; l Peningkatan managemen dan proteksi kawasan daratan, pantai dan ekosistem laut; l Mendukung pertanian yang berkelanjutan l Pemahaman, pemantauan, dan konservasi keragaman makhluk hidup; l Mengurangi kerugian jiwa dan harta benda dari bencana yang disebabkan oleh alam maupun ulah manusia. l Meningkatkan manegemen sumber energi Secara nasional, INA-GOOS akan menjadi focal point dalam mempromosikan SEACORM (South East of Asia Centre for Ocean Research and Monitoring) sebagai pusat data kelautan Indonesia. Secara Internasional, INA-GOOS akan mendukung GEOSS sesuai dengan yang telah disepakati dalam Deklarasi United Nations Millennium serta World Summit tahun 2002 dalam perkembangan yang berkelanjutan.


133

Ucapan Terimakasih

Buku ini merupakan salah satu keluaran dari kegiatan riset antara Indonesia dan Italia yang disebut dengan 'Indonesia Operation Observing System (INDOO)', dimana memiliki tujuan untuk men-design operasional sistem pemantauan fenomena oseanografi di Indonesia. Proyek ini didanai oleh Uni Eropa dalam kerangka program Small Project Facilities (project no.: ASIE/2005/102-483). Proyek ini telah dimulai pada bulan Juli 2005 untuk kegiatan selama 10 bulan. Institusi Indonesia yang terlibat adalah Badan Riset Kelautan dan Perikanan – Departemen Kelautan dan Perikanan (BRKP-DKP), Pusat Teknologi Inventarisasi Sumber Daya Alam – Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (PTISDA – BPPT). Istitusi Italia yang terlibat adalah European Space Agency (ESA-ESRIN), Agency for New Technology, Energy and the Environment (ENEA), dan Foundation IMC International Marine Centre ONLUS (IMC). Untuk informasi lebih rinci mengenai proyek INDOO dapat dilihat di website: www.tisda.org/indoo. Tim INDOO mengucapkan terimakasih atas dukungannya kepada yang disebutkan dibawah ini: l Steering committee members, Dr. Indroyono Soesilo and Dr. Jana T. Anggadiredja l EC DG Relex representative, Dr. Andreas List l ESA-ESRIN Director, Dr. V. Liebig l ENEA Director l IMC Director General l Duta besar Indonesia untuk Italia, H.E. Mr. Susanto Sutoyo l Head of EC Jakarta l SPF program manager, M. Cecile Leroy l Attache Scientific and technology in Indonesia, Dr. Michele Miele l Deputy assistant for the Minister of Research and technology, Mr. Ardito Kodijat, M.Arch. l Head of Bilateral/Multilateral Cooperation Bureau, Indonesian Country Secretariat


135

Daftar yang telibat dalam proyek INDOO Badan Riset Kelautan dan Perikanan – Departemen Kelautan dan Perikanan (BRKPDKP) Dr. Indroyono Soesilo, Dr. Farid Ma'ruf, T. Rameyo Adi, Berni A. Subki, Indra Prasetya, A. Riza Farhan, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Dr. Jana T. Anggadiredja, Dr. Yusuf S. Djajadihardja, Dr. Muhamad Sadly, Dr. Nani Hendiarti, Dr. Fadli Syamsudin, Marina CG Frederik, Retno A. Andiastuti European Space Agency (ESA-ESRIN) Dr. Luigi Fusco Agency for New Technology, Energy and the Environment (ENEA) Dr. Giuseppe M.R. Manzella Foundation IMC International Marine Centre ONLUS (IMC). Dr. Alberto Ribotti, Dr. Roberto Sargento


136

Daftar Pustaka Allen J. I., Ekenes M. Hevensen G., 2003, An Ensemble Filter with a complex marine ecosystem model: hindcast phytoplankton in the Cretan Sea. Arief, D. and S.P. Murray (1996), Low frequency fluctuations in the Indonesian throughflow through Lombok Strait, J. Geophys. Res., 101, 12455-12464. Bahurel, P. and the Mercator Project Team, 1999, Mercator, developing an integrated system for operational oceanography, OceanObs99 Proceedings, Saint Raphaël, France. Bray, N.A., Hautala, S., Chong, J.C. And Pariwono, J., 1996, Large-scale sea level, thermocline, and wind variations in the Indonesian throughflow. J. Geophys. Res., 101, 12239-12254. Brunetti M., M.Maugeri, T.Nanni and A.Navarra, 2000, Droughts and extreme events in regional daily Italian precipitation series. Int. Jour. Clim. Christensen, J.H., B. Machenhauer, R.G. Jones, C. Schar, P.M. Ruti, M. Castro and G. Visconti, 1997, Validation of present-day regional climate simulations over Europe: LAM simulations with observed boundary conditions, Climate Dynamics, 13, pp 489-506 Caviedes, C. N., 2001, El Niño in history. University Press of Florida, 31-40. Crispi G., Crise A., Solidoro C., 2002, Coupled Mediterranean ecomodel of the phosphorus and nitrogen cycles. J Marine Syst 33: 497-521 Jun 1 2002 Hamza W., Ennet P., Tamsalu R., Zalesny V., 2003, The 3D physical-biological model study in the Egyptian Mediterranean coastal sea. Aquatic Ecology, July 2003, vol. 37, no. 3, pp. 307-324(18). Kluwer Academic Publishers.


137

Gordon, A.L., Susanto, R.D., 2001, Banda Sea surface-layer divergence. Ocean Dynamics, 52, 2-10. Gordon, A.L., Susanto, R.D., Field, A., 1999, Throughflow within Makassar Strait. Geophysical Research Letters, 26 (21), 3325-3328. Hautala, S.L., Sprintall, J., Potemra, J.T., Chong, J.C., Pandoe, W., Bray, N., Ilahude, A.G., 2001, Velocity structure and transport of the Indonesian Throughflow in the major straits restricting flow into the Indian Ocean. Journal of Geophysical Research, 106 (C6), 1952719546. Hendiarti, N., Siegel, H., Ohde, T., 2004. Investigation of different coastal processes in Indonesian waters using SeaWiFS data, Deep Sea Research Part II 51 (2004) 85-97. Hendiarti, N., Suwarso, Aldrian , E., Amri , K., Andiastuti, RA, Sachoemar, SI, Wahyono, IB, 2005. Seasonal Variation of Pelagic Fish Catch Around Java, Oceanography: The Indonesian Seas, Vol. 18, No. 4: 112-123, Dec. 2005. Illahude, G., 1998, Three and half decades of oceanographical surveys in the Indonesian waters, 1960–1995. Proceedings of The ASEAN – Australia regional Ocean Dynamics Expeditions 1993-1994 Symposium, Australia: Amsat Ltd., 19-28. Kourafalou V. H., Savvidis Y. G., Krestenitis Y. N., Koutitas C. G., 2004, Modelling studies on the processes that influence matter transfer on the Gulf of Thermaikos (NW Aegean Sea). Continental Shelf Research 24 (2004) 203–222. Krom M. D., Herut B., Mantoura R.F.C., 2004, Nutrient budget for the Eastern Mediterranean: Implications for phosphorus limitation. Limnol. Oceanogr., 49(5), 2004, 1582-1592


138

Legendre L., Rassoulzadegan F., 1995, Plankton and nutriens dynamics in marine waters. Ophelia 41: 153-172. Mariotti A., M.V. Struglia, N. Zeng, and K.-M. Lau, 2002, The hydrological cycle in the Mediterranean region and implications for the water budget of the Mediterranean Sea. J. CLimate, 15(13), 1674-1690. Meyer, G., 1996, Variation of Indonesian through flow and El Nino-Southern Oscillation, Journal of Geophysical Research, 101, 12255-12263. Michida, Y. and H. Yoritaka (1996), Surface currents in the area of the IndoPacific throughflow and in the tropical Indian Ocean observed with surface drifters, J. Geophys. Res., 101, 12475-12482. Molcard, R., M. Fieux, and F. Syamsudin (2001), The throughflow within Ombai Strait, Deep Sea Research I, 48, 1237-1253. Murray, S.P., Arief, D., 1988, Throughflow into the Indian Ocean through the Lombok Strait. Nature 333 (6172), 444-447. Pinardi N., Allen I., Demirov E., P. De Mey, Korres G., Lascaratos A., Le Traon PY., Maillard C., Manzella G., Tziavos C., 2003, The Mediterranean ocean Forecasting System: first phase of implementation (1998-2001), Annales Geophysicae, 21: 3-20 (2003). Pinardi N. and Flemming N., 1998, The Mediterranean Forecasting System Science Plan, EuroGOOS, Publication No. 11, Southampton, Southampton Oceanography Center. Pinardi, N. and J.D.Woods, 2002, Ocean Forecasting: conceptual basis and applications. Springer-Verlag, pp.472. Pinardi N., Arneri E., Crise A., Ravaioli M., Zavatarelli M., 2004, The physical, sedimentary and ecological structure and variability of shelf areas in the Mediterranean Sea. In press, Volume 14 of The Sea, Harvard University Press.


139

Potemra, J.T., Lukas, R., 1999, Seasonal to interannual modes of sea level variability in the western Pacific and eastern Indian Oceans. Geophysical Research Letters, 26, 365-368. Oddo P., Pinardi N., Zavatarelli M., 2004, A numerical Study of the Interannual variability of the Adriatic Sea (2000-2002). Subimtted to Journal of the Global Environment. Rengono, F., Hashiguchi, H., Fukao, S., Yamanaka, MD., Ogino, SY., Okamoto, N., Murata, F., Sitorus, Bp., Kudsy, M., Kartasasmita, M., Ibrahim G., 2001, Precipitating clouds observed by 1.3-GHz boundary layer radars in equatorial Indonesia. Annales Geophysicae 19 (8), 889-897. Ruti, P.M., Di Rocco, D., Gualdi, S., 2006, Vertical resolution impact on the simulation of the Tropical Climate, Theoretical and Applied Climatology, DOI 10.1007/s00704-005-0174-8. Sanchez-Arcilla A., Simpson J.H., 2002, The narrow shelf concept : coupling and fluxes,Continental Shelf Research, 22, 153-172. Sandstrom, H and N.S. Oakey, 1995, Dissipation in internal tide and solitary waves. Journal Physical Oceanography, 25, pp. 604-614. Saji, N.H., B.N. Goswani, P.N. Vinayachandran, and T. Yamagata. A Dipole mode in the tropical Indian Ocean. Nature 401, 360-363, 1999. Sjoberg, B. and A. Stigebrandt, 1992, Computations of the geographical distribution of the energy flux to mixing processes via internal tides and the associated vertical circulation in the ocean. Deep-Sea Research, vol. 39, pp 269-291. Sprintall, J., J.C. Chong, F. Syamsudin, W. Morawit, S. Hautala, N. Bray and S. Wijffels (1999), Dynamics of the South Java Current in the IndoAustralian Basin, Geoph. Res. Lett., 26, 2493-2496.


140

Sprintall, J., A.L. Gordon, R. Martugudde, and R.D. Susanto (2000), A Semiannual Indian Ocean forced Kelvin wave observed in the Indonesian seas in May 1997, J. Geophys. Res., 105, 17,217- 17,230. Stel, J.H., 1996, Operational Oceanography: The challenge for European Cooperaition, Elsevier Oceanography Series, 62 Susanto, R.D., Gordon, A.L., Zheng, Q., 2001, Upwelling along the coasts of Java and Sumatra and its relation to ENSO. Geophysical Research Letters, 28, 1599-1602. Syamsudin, F., Kompas Daily, December 26 2003: Bencana dan Fenomena Pasang Surut. Syamsudin, F., A. Kaneko, and D.B. Haidvogel (2004), Numerical and Observational Estimate of Indian Ocean Kelvin wave Intrusion into Lombok Strait, Geophysical Research Letters, 31, L24307. Tomascik, T., Mah, A.J., Nontji, A., Moosa, M.K., 1997, The Ecology of the Indonesian Seas Part I and Part II. Periplus Editions (HK) Ltd., Singapore, 1262 pp. Triantafyllou G., Petihakis G., and Allen I. J., 2003, Assessing the performance of the Cretan Sea ecosystem model with the use of high frequency M3A buoy data set. Annales Geophysicae 21 (1), 365-375. Vaughan J, Lamb B, Frei C, et al., 2004, A numerical daily air quality forecast system for the Pacific Northwest. B AM METEOROL SOC 85 (4): 549-+. Wang, X.H. and N. Pinardi, 2002, Modeling the dynamics of sediment transport and resuspension in the northern Adriatic Sea, Journal of Geophysical Research, vol. 107, No. C12, 3225, doi: 10.1029/2001JC001303.


141

Webster, P. J., Magana, V.O., Palmer, T.N., Shukla, J., Tomas, R.A., Yanai, M., Yasunari, T., 1998, Monsoon: Processes, predictability, and the prospects for prediction. Journal of Geophysical Research, 103, 14451-14510. Wijffels, S. and G. Meyers (2004), An Intersection of Oceanic Waveguides: Variability in the Indonesian Throughflow Region, J. Phys. Oceanogr., 34, 1232 – 1253. Wyrtki, K., 1987, Indonesian throughflow and the associated pressure gradient, Journal of Geophysical Research, 92, 12941-12946. Yamagata, T., K. Mizuno, and Y. Masumoto (1996), Seasonal variations in the equatorial Indian Ocean and their impact on the Lombok throughflow, J. Geophys. Res., 101, 12,465- 12,473. Zavatarelli, M., Baretta, J.W., Baretta-Bekker, J.G., Pinardi, N., 2000, The dynamics of the Adriatic Sea ecosystem. An idealized model study", Deep-Sea Res. PT I, 47, pp. 937-970.


142

inagoos Indonesia Ocean Observing System Indonesia Ocean Observing System - INAGOOS

Recommend Documents