Karakteristik Oseanografi Dalam Kaitannya Dengan Kesuburan Perairan di Selat Bali
B. Priyono, A. Yunanto, dan T. Arief Balai Riset dan Observasi Kelautan, Jln Baru Perancak Negara Jembrana Bali
Abstrak Karakteristik oseanografi di suatu perairan sangat berpengaruh pada kondisi yang terjadi di perairan tersebut. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengkaji kesuburan perairan yang terjadi di selat Bali serta potensi pemicu dari adanya fenomena tersebut. Pendekatan yang dilakukan dalam kajian ini berdasar pada kajian pemodelan, penginderaan jarak jauh, dan analisis data lapangan. Faktor atau parameter yang berpengaruh terhadap fenomena yang terjadi di selat Bali antara lain adalah bathimetri, keterbukaan perairan, pola arus, pasang surut, masukan dari daratan, konsentrasi klorofil-a, dan nutrien esensial.
Keywords : selat Bali, karakteristik oseanografi
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
PENDAHULUAN
Selat adalah sebuah wilayah perairan yang relatif sempit yang menghubungkan dua bagian perairan yang lebih besar, dan karenanya pula biasanya terletak di antara dua permukaan daratan. Salah satu selat yang ada di Indonesia yang memiliki fungsi dan peranan yang sangat penting adalah Selat Bali. Selat Bali terletak antara Pulau Jawa dan Pulau Bali dengan luas sebesar 960 mil2 (www.banyuwangi.go.id). Selat Bali disamping terkenal sebagai penghubung antara Pulau Jawa dan Pulau Bali juga memiliki peran yang unik yaitu sebagai kawasan penyedia ikan lemuru yang sangat besar. Keunikan ini tidak hanya menjadi pertanyaan masyarakat perikanan Indonesia namun juga, masyarakat perikanan dunia: bagaimana mungkin area sesempit ini mampu memproduksi ikan Lemuru dalam jumlah besar (www.pspk.brawijaya.ac.id). Disamping memiliki keunikan yang spesifik, Selat Bali juga memiliki beberapa ancaman dalam pengelolaan diantaranya adalah peristiwa kematian ikan secara massal.
Peristiwa ini
disamping merugikan sektor perikanan khususnya di Bali dan Jawa Timur juga turut mempengaruhi sektor lain khususnya wisata pantai di Propinsi Bali. Peristiwa kematian massal ini disinyalir merupakan peristiwa yang berlangsung secara periodik yang merupakan peristiwa 4-5 tahunan (Tim Penangulangan Kejadian Luar Biasa Kematian Massal Ikan Selat Bali, 2007) Besarnya Peranan Selat Bali menjadikan pengetahuan tentang karakteristik Selat Bali untuk menjawab berbagai fenomena dan upaya pengelolaan yang lestari menjadi sangat penting untuk dilaksanakan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik Oseanografi Selat Bali sehingga dapat di gunakan untuk menjelaskan kemungkinan penyebab keunikan Selat Bali.
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
2
PENDEKATAN MASALAH
Pendekatan pemecahan masalah dalam penelitian ini adalah seperti pada Gambar 1. berikut.
Satelit Pemodelan OOseanografiOseanografi Survey Lapangan
Stasiun Bumi
Pendekatan Pemecahan Masalah
Data Lapangan
Pengolahan Data
Gambar 1. Pendekatan Pemecahan Masalah
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
3
METODOLOGI
Pendekatan Pemodelan Persamaan yang digunakan dalam simulasi pemodelan hidrodinamika ini adalah persamaan dasar pada hidrodinamika 2 dimensi horisontal, yaitu persamaan gerak dan persamaan kontinuitas. Data pertama yang digunakan sebagai masukan dalam simulasi ini adalah peta batimetri yang diperoleh dari Dishidros TNI-AL tahun 1992. Data kedua yang digunakan dalam simulasi ini adalah data elevasi untuk syarat batas simulasi yang didapatkan dari hasil peramalan pasang surut global dengan program ORI 96 (Ocean Research Institute, Tokyo University). Elevasi pasang surut yag dihasilkan dari model ORI ini diprediksi berdasarkan 8 komponen pasang surut, yaitu : M2, S2, N2, K2, K1, P1, O1, dan Q1.. Sedangkan data ketiga adalah data angin permukaan di selat Bali atau sekitarnya yang diperoleh dari hasil pengamatan Stasiun Klimatologi Negara – Bali (8o 20’ 00” LS ; 114o 37’ 00” BT). Arah dan kecepatan angin yang digunakan dalam simulasi merupakan harga rata-rata bulanan selama delapan tahun (1998 – 2005).
Pendekatan Penginderaan Jauh Kelautan Data
yang digunakan dalam kajian
ini adalah data
sebaran konsentrasi
klorofil-a bulanan yang diperoleh dari pengolahan data Satelit AQUA-MODIS serta data CATSAT. Band yang dapat digunakan untuk observasi konsentrasi klorofil-a oleh satelit AQUA-MODIS , adalah 9 band dengan kisaran panjang gelombang 412869 nm (Franz et.al, 2003). Sensor MODIS Aqua merupakan sensor pasif, artinya sensor tersebut tidak dapat menghasilkan data jika daerah yang diamati dalam keadaan tertutup awan. Data Level 2 sensor MODIS Aqua diperoleh dengan cara mengakses ke website NASA (National Aeronautical and Space Administration), http://oceancolor.gsfc.nasa.gov. Data yang digunakan mempunyai resolusi spasial 1000 m dan format Hierarchical Data Format (HDF) (Esaias, et.al, 1998). Ekstraksi menjadi data sebaran konsentrasi klorofil-a dilakukan dengan menggunakan program SeaDAS 5.05 yang beroperasi di sistem Linux. Fedora Core 4. Pemilihan data diperlukan untuk mendapatkan data yang mencakup wilayah kajian dan bebas dari awan. Proses pengolahan yang dilakukan dengan program SeaDAS antara lain koreksi geometrik, Cropping di wilayah kajian serta pemberian attribut color lut., grid dan color bar.
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
4
Pendekatan Data Lapangan Pendekatan data lapangan dilakukan dengan melakukan survey di selat bali untuk mengetahui karakteristik fisik, biologi dan kimia oseanografi. Disamping itu survey lapangan juga dilakukan sebagai bahan validasi pemodelan dan penginderaan jauh. Beberapa parameter yang dilakukan analisisnya baik secara insitu maupun skala Laboratorium diantaranya adalah total suspended solid (TSS), kekeruhan, klorofil-a, nitrat, fosfat , silikat kekeruhan, kecerahan, suhu, salinitas dan kandungan oksigen terlarut (DO)
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
5
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam pendekatan masalah terkait dengan fenomena Selat Bali penulis melakukan tiga pendekatan yaitu pendekatan pemodelan, pendekatan penginderaan jauh kelautan dan pendekatan survey langsung di lapangan. Pendekatan pemodelan dilakukan sebagai alternatif untuk memahami kondisi fisis perairan Selat Bali dengan melakukan simulasi menggunakan model numerik di daerah tersebut. Kondisi fisis perairan yang memiliki pengaruh terhadap hidrodinamika Selat Bali adalah kondisi arus terutama kecepatan arus serta elevasi muka laut pada dua musim berbeda. Dalam penelitian ini pemodelan kondisi arus dibangkitkan oleh pasang surut dan angin permukaan pada musim barat dan musim timur. Pendekatan penginderaan jauh dilakukan dengan menggunakan beberapa parameter yang dapat dideteksi dengan satelit yang datanya dapat di terima di Balai Riset dan Observasi Kelautan. Pendekatan penginderaan jauh dapat menjangkau kawasan yang lebih luas dan dengan data yang kontinu. Pendekatan Survey lapangan dilakukan untuk memvalidasi data ataupun membangun data dari kedua pendekatan di atas. Disamping itu pendekatan survey juga dimaksudkan untuk mengetahui secara langsung kondisi yang sebenarnya terjadi dilapangan. Dari ketiga pendekatan tersebut penulis menjabarkan beberapa kemungkinan penyebab keunikan Selat Bali diantaranya adalah bathimetri, keterbukaan perairan, pola arus, pasang surut, masukan dari daratan , konsentrasi klorofil-a, dan nutrien esensial.
Bathimetri Selat Bali. Dalam hal pemanfaatannya Selat Bali sebagai suatu wilayah memiliki dimensi ruang yang membedakannya dengan wilayah daratan. Pemanfaatan wilayah laut dapat dilakukan pada dataran dasar laut (continental), di bawah dasar laut, juga bisa dilakukan di kolom airnya. Jika dilihat dari peta kontur batimetri perairan selat bali terlihat bahwa perairan dengan bathimetri yang landai terdapat di Gilimanuk tepatnya di mulut selat Bali serta beberapa ratus meter dari daratan. Kondisi bathimetri yang dangkal dan sempit di sekitar Gilimanuk berakibat pada kecepatan arus permukaan menjadi tinggi baik dikarenakan adanya alairan air yang masuk menuju Selat Bali maupun yang keluar dari Selat Bali. Massa air yang masuk dan keluar dari selat bali ke laut bali cenderung merupakan massa air permukaan. Dengan kata lain nutrien yang berada di kolom air lebih bawah tidak keluar mengikuti pergerakan massa air dari dan ke laut Bali. Disamping itu kecepatan arus yang besar akan memudahkan difusi oksigen ke dalam badan perairan, sehingga kadar oksigen terlarut (DO) menjadi tinggi. Kondisi DO yang tinggi ini di dukung oleh data lapangan Selat Bali yang berkisar antara 5 – 7 ppm yang merupakan kondisi ideal bagi biota perairan.
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
6
SEAC
Denp
Gambar 2. Peta Batimetri Selat Bali (Tim Oseanografi, BROK)
Perairan Semi Tertutup. Secara geografis perairan Selat Bali termasuk kedalam tipe perairan semi tertutup. Perubahan lingkungan wilayah pesisir lebih disebabkan karena adanya proses-proses alami yang secara kontinu atau periodik mempengaruhi wilayah pesisir seperti fluktuasi parameter oseanografi dan dinamika iklim setempat. Faktor alami yang menjadikan kawasan pesisir begitu dinamis antara lain yaitu karena adanya gelombang, arus, fluktuasi muka air laut dan pasokan material sedimen. Adanya dua tanjung yang mengapit selat Bali, yaitu semenanjung Blambangan dan tanjung Benoa menjadikan masa air di perairan ini relatif konservatif. Hal ini menyebabkan dinamika konsentrasi nutrien yang ada di perairan ini tidak tidak berubah secara signifikan. Pola Arus Selat Bali. Dari plot pola arus pada berbagai kondisi pasut terlihat bahwa ada kemiripan pola antara kondisi spring (purnama) dan kondisi neap (perbani). Dari plot arus juga terlihat bahwa rata-rata kecepatan arus di sekitar Gilimanuk lebih besar dibandingkan dengan kecepatan arus di perairan bagian selatan dan utara selat Bali. Secara umum pola arus di sekitar selat Bali pada musim barat (bulan Januari) dan musim timur (bulan Juli) sedikit berbeda. Pada musim barat arus di bagian selatan daerah model cenderung bergerak ke arah timur sedangkan pada musim timur arus di daerah yang sama cenderung bergerak ke arah barat. Kondisi arus baik pada musim barat maupun pada musim timur di imbangi dengan arus menyusur pantai yang bergerak turbulen karena terhalang semenanjung blambangan dan tanjung benoa.
Kondisi arus yang turbulen ini menjadikan zat hara dan komponen lainnya
tertahan hanya di selat bali. Kondisi inilah yang kemungkinan merupakan penyebab selat Bali selalu dalam kondisi yang relatif subur, baik yang disebabkan oleh menumpuknya zat hara maupun proses up welling yang terjadi. Kondisi kesuburan perairan ini juga di dukung Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
7
dengan data bulanan sebaran klorophil-a dari data catsat pada tahun 1997 -2006 dalam lampiran makalah ini.
Gambar 3. Pola Arus selat Bali
Pasang Surut. Hasil dari pemodelan pasang surut menunjukkan elevasi muka laut yang diperoleh dari perhitungan dengan metode numerik tidak jauh berbeda dengan elevasi muka laut dari prediksi pasang surut global sehingga model numerik ini dapat dianggap telah sesuai untuk digunakan di perairan selat Bali. Berdasarkan hasil analisi karakteristik pasang surut Selat Bali di memiliki tipe semi diurnal dimana dalam 24 jam akan terjadi 2 kali pasang dan 2 kali surut (Gambar 4). Tipe pasang surut semi diurnal akan berakibat pada pergantian pola arus lebih cepat dibandingkan dengan tipe pasang surut diurnal dengan kata lain frekuensi pergantian arus lebih tinggi dibanding dengan tipe diurnal. Kondisi ini pula yang memungkinkan bahan-bahan organik terdegradasi lebih cepat menjadi senyawa-senyawa yang lebih cepat dapat dimanfaatkan oleh biota perairan. VERIFIKASI ELEVASI DI MUARA PRANCAK (Bulan Juli 2005)
2 Hasil Simulasi
Prediksi ORI
1.5
1
0 5 /0 7 /0 30
5 /0 7 /0 29
5 /0 07 8/ 2
5 /0 07 7/ 2
5 /0 07 6/ 2
05 7/ /0 25
05 7/ /0 24
05 7/ /0 23
5 /0 7 /0 22
5 /0 7 /0 21
5 /0 7 /0 20
5 /0 07 9/ 1
5 /0 07 8/ 1
5 /0 07 7/ 1
05 7/ /0 16
05 7/ /0 15
05 7/ /0 14
5 /0 7 /0 13
5 /0 7 /0 12
5 /0 7 /0 11
5 /0 07 0/ 1
5 /0 07 9/ 0
05 7/ /0 08
05 7/ /0 07
05 7/ /0 06
5 /0 7 /0 05
5 /0 7 /0 04
5 /0 7 /0 03
-0.5
5 /0 07 2/ 0
E levation(m )
0.5
-1 Time (date)
-1.5
-2
Gambar 4. Elevasi pasang surut hasil pemodelan
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
8
Rendahnya Input Massa Air dari Daratan. Dari data citra satelit diketahui bahwa jumlah sungai yang bermuara ke Selat Bali baik dari Pulau Bali maupun Pulau Jawa relatif sangat sedikit. Muara terbesar yang masuk ke dalam Selat Bali adalah Muara Perancak. Sedikitnya jumlah sungai berdampak terhadap rendahnya asupan air tawar ke Selat Bali yang berakibat pada kondisi salinitas yang lebih homogen.. Kondisi ini menjadikan massa air Selat Bali lebih dipengaruhi oleh Laut Bali dan Samudra Hindia.
Kesuburan Perairan Selat Bali Di Tinjau Dari Klorofil. Tingkat kesuburan suatu perairan sangat menentukan jumlah biomass sumberdaya perikanan yang tumbuh di dalamnya. Tingkat kesuburan perairan biasanya dihubungkan dengan konsentrasi nutrien dalam
badan perairan tersebut. Fitoplankton merupakan tumbuhan laut
mikroskopis yang keberadaannya sangat tergantung pada kandungan nutrien di suatu badan perairan, hal ini dikarenakan fitoplankton dapat memanfaatkan secara langsung nutrien
melalui proses fotosintesis.
Kemampuan fotosintesis tidak lepas dari
kandungan klorofil yang dimiliki oleh fitoplankton.
Salah satu jenis klorofil yang
keberadaannya hampir terdapat di semua jenis fitoplankton adalah klorofil-a (Nontji, 1986). Konsentrasi klorofil-a di Selat Bali berfluktuatif dari musim kemusim namun secara umum konsentrasi klorofil-a di Selat Bali cenderung lebih tinggi pada Musim Timur (lihat Lampiran 1 makalah ini). Kondisi klorofil-a yang relatif tinggi di Selat Bali berdampak pada terpenuhinya kebutuhan esensial dari mata rantai ekosistem biota di daerah ini, terutama ikan pada tropic level rendah. Kondisi inilah yang memungkinkan kelimpahan ikan lemuru di Selat Bali cukup tinggi. Berdasarkan data hasil olahan di selat Bali di dapatkan daerah yang konsentrasi klorofil-a-nya tinggi hampir sepanjang musim adalah Tanjung Antab, Seseh, Kedonganan dan Uluwatu yang merupakan sentral penangkapan lemuru di selat Bali.
Kesuburan Perairan Selat Bali Di Tinjau Dari Nutrien Essensial. Beberapa nutrien esensial yang menentukan tingkat kesuburan perairan adalah fosfat, silikat dan nitrat. Keberadaan nutrien esensial di perairan erat kaitannya dengan aktifitas daratan seperti pertanian, perkebunan, pemukiman maupun industri. Secara umum walaupun asupan nutrien esensial dari daratan relatif kecil
namun dikarenakan
kondisi nutrien tersebut yang menumpuk diselat bali menjadikan perairan selat Bali kaya akan Nutrien Esensial tersebut. Dari data survey lapangan yang dilakukan pada tanggal 18 februari 2007 di ketahui bahwa konsentrasi nitrat yang berkisar antara 0.01 Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
9
– 0.095 ppm merupakan kategori perairan yang subur. Walaupun jika di tinjau dari fosfat yang bernilai lebih kecil dari 0,001 ppm yang menurut Joshimura (1967) (dalam Liaw, 1969) termasuk dalam kategori tingkat kesuburan kurang subur. Kondisi kandungan fosfat yang rendah ini kemungkinan disebabkan oleh rendahnya asupan fosfat dari daratan karena sedikitnya muara sungai di selat bali. Secara umum Kondisi Nutrien yang ada di selat Bali cukup untuk mendukung biota yang ada di dalamnya.
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
10
KESIMPULAN
Kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Kondisi fisik dan lingkungan perairan berpengaruh terhadap hidrodinamika selat Bali yang berpengaruh pula terhadap keunikan kawasan tersebut. 2. Beberapa faktor yang kemungkinan menjadi faktor penyebab baik secara sendiri atau bersamaan terhadap kesuburan /melimpahnya lemuru di Selat Bali
adalah sebagai berikut : Bathimetri, jenis perairan semi tertutup, pola arus, pasang surut, rendahnya masukan massa air dari daratan, konsentrasi klorofil-a dan Nutrien esensial.
Saran Perlunya dilakukan monitoring
periodik sumber asupan zat hara ke Selat Bali
sehingga dapat dilakukan pengelolaan selat Bali yang berkesinambungan.
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
11
DAFTAR PUSTAKA
http://oceancolor.gsfc.nasa.gov. http://www.banyuwangi.go.id http://www.pspk.brawijaya.ac.id
Liaw, W.K. 1969. Chemical and Biological Studies of Fish Pond and Reservoir in Taiwan. Chinese America Joint Comission on Rural. Recontruction Fish. Series 7:1-43 Nontji, A. 1986. Laut Nusantara. Penerbit Djambatan. Jakarta
Tim Penangulangan Kejadian Luar Biasa Kematian Massal Ikan Selat Bali, 2007. Laporan
Hasil Survey Kasus Kematian Massal Ikan di Perairan Selat Bali. Bali. Tidak di publikasikan
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
12
Lampiran 1. Peta Kesuburan Perairan Selat Bali dari Tahun ke Tahun
September 1997
Oktober 1997
November 1997
Desember 1997
Januari 1998
Februari 1998
Maret 1998
April 1998
Mei 1998
Juni 1998
Juli 1998
Agustus 1998
September 1998
Oktober 1998
November 1998
Desember 1998
Januari 1999
Februari 1999
Maret 1999
April 1999
Mei 1999
Juni 1999
Juli 1999
Agustus 1999
September 1999
Oktober 1999
November 1999
Desember 1999
Januari 2000
Februari 2000
Maret 2000
April 2000
Mei 2000
Juni 2000
Juli 2000
Agustus 2000
September 2000
Oktober 2000
November 2000
Desember 2000
Januari 2001
Februari 2001
Maret 2001
April 2001
Mei 2001
Juni 2001
Juli 2001
Agustus 2001
September 2001
Oktober 2001
November 2001
Desember 2001
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
13
Lanjutan lampiran 1 ........
Januari 2002
Februari 2002
Maret 2002
April 2002
Mei 2002
Juni 2002
Juli 2002
Agustus 2002
September 2002
Oktober 2002
November 2002
Desember 2002
Januari 2002
Februari 2002
Maret 2002
April 2002
Mei 2002
Juni 2002
Januari 2002
Februari 2002
Maret 2002
April 2002
Mei 2002
Juni 2002
Juli 2002
Agustus 2002
September 2002
Oktober 2002
November 2002
Desember 2002
Juli 2002
Agustus 2002
September 2002
Oktober 2002
November 2002
Desember 2002
Januari 2003
Februari 2003
Maret 2003
April 2003
Mei 2003
Juni 2003
Juli 2003
Agustus 2003
September 2003
Oktober 2003
November 2003
Desember 2003
Januari 2004
Februari 2004
Maret 2004
April 2004
Mei 2004
Juni 2004
Juli 2004
Agustus 2004
September 2004
Oktober 2004
November 2004
Desember 2004
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
14
Lanjutan lampiran 1
Januari 2005
Februari 2005
Maret 2005
April 2005
Mei 2005
Juni 2005
Juli 2005
Agustus 2005
September 2005
Oktober 2005
November 2005
Desember 2005
Januari 2006
Februari 2006
Maret 2006
April 2006
Mei 2006
Juni 2006
Juli 2006
Agustus 2006
September 2006
Oktober 2006
November 2006
Desember 2006
Diperbolehkan mengutip dengan menyebut sumber May be cited with reference to the source
15