Senin, 16 Februari 2009

OCEANOGRAFI

PENGANTAR OCEANOGRAFI

Oseanografi merupakan kajian ilmu mengenai samudera/lautan dengan berbagai proses di dalamnya. Secara umum osenografi dibedakan menjadi oseanografi fisik, kimia, biologi dan geologi. Oseanografi fisik khusus mempelajari segala siat dan karakter fisik yang membangun system fluidanya. Oseanografi kimia melihat berbagai proses aksi dan reaksi antar unsur, molekul atau campuran dalam system samudera yang menyebabkan perubahan zat secara reversible atau ireversibel. Oseanografi biologi mempelajari sisi hayati samudera guna mengungkap berbagai siklus kehidupan organisme yang hidup di atau dari samudera. Oseanografi geologi memfokuskan pada bangunan dasar samudera yang berkaitan dengan struktur evolusi cekungan samudera.

Terdapat beberapa aspek penting perlunya dilakukan kajian khusus tentang samudera/lautan. Pertama adalah laut merupakan sumber makanan. Adanya faktor-faktor fisik air laut, sepeti temperatur dan perubahan arus dapat menyuburkan laut. Kedua laut digunakan oleh manusia untuk berbagi aktvitas. Manusia banyak menggunakan laut, seperti untuk transportasi, pengeboran minyak dan gas, rekreasi, berenang, perikanan dan lain-lain. Ketiga laut mempengaruhi kondisi cuaca dan iklim. Laut mempengaruhi distribusi hujan, kemarau, banjir dan kondisi lingkungan suatu daerah.

Tujuan mempelajari Oseanografi fisik adalah untuk memahami sifat-sifat fisik air laut, seperti temperatur, salinitas dan densitas. Selain itu juga untuk mendeskripsikan proses-proses penting yang mempengaruhi air laut, seperti interaksi laut dengan atmosphere, distribusi angin, distribusi arus, distribusi panas serta distribusi massa air.

Dimensi Samudera

Dimensi samudera merupakan 70,8% permukaan bumi dengan luas mencapai 361.254.000 km2. Menurut definisi internasional terdapat tiga samudera, yaitu Samudera Atlantik (181,34 x 106 km2), Samudera Pasifik (74,12 x 106 km2) dan Samudrea India (106,57 x 106 km2). Lebar samudera berkisar antara 1500 km hingga 13.000 km dengan kedalaman antara 3 hingga 4 km.

Zonasi Lautan

Ekosistem laut dapat dipandang dari dimensi horizontal dan vertikal. Secara horizontal, laut dapat dibagi menjadi dua yaitu laut pesisir (zona neritik) yang meliputi daerah paparan benua dan lautan (zona oseanik). Zonasi perairan laut dapat pula dilakukan atas dasar faktor-faktor fisik dan penyebaran komunitas biotanya. Seluruh perairan laut terbuka disebut sebagai daerah pelagis. Organisme pelagis adalah organisme yang hidup di laut terbuka dan lepas dari dasar laut. Zona dasar laut beserta organismenya disebut daerah dan organisme bentik.

Pembagian wilayah laut secara vertikal dilakukan berdasarkan intensitas cahaya matahari yang memasuki kolom perairan, yaitu zona fotik dan zona afotik. Zona fotik adalah bagian kolom perairan laut yang masih mendapatkan cahaya matahari. Pada zona inilah proses fotosintesa serta berbagai macam proses fisik, kimia dan biologi berlangsung yang antara lain dapat mempengaruhi distribusi unsur hara dalam perairan laut, penyrapan gas-gas dari atmosfer dan pertukaran gas yang dapat menyediakan oksigen bagi organisme nabati laut. Zona ini disebut juga sebagai zona epipelagis. Pada umumnya batas zona fotik adalah hingga kedalaman perairan 50-150 meter. Sementara itu, zona afotik adalah secara terus menerus dalam keadaan gelap tidak mendapatkan cahaya matahari (Dahuri et al, 2001).

Secara vertikal, zona afotik pada kawasan pelagis juga dapat dibagi lagi kedalam beberapa zona, yaitu :

1. Zona mesopelagis, zona ini merupakan bagian teratas dari zona afotik sampai kedalaman 700 - 1000 meter atau hingga isoterm 10o C.

2. Zona batipelagis terletak pada daerah yang memiliki suhu berkisar antara 10o-4o C dengan kedalaman antara 700-1000 m dan 200 - 400 m.

3. Zona abisal pelagis, terletak diatas dataran pasang surut (pasut) laut sampai kedalaman 600 m.

4. Zona hadal pelagis, zona ini merupakan perairan tebuka dari palung laut dalam dengan kedalaman 6000 hingga 10.000 m.

ARUS

Arus dapat didefinisikan sebagai pergerakan air yang mengakibatkan perpindahan horizontal massa air. Arus merupakan gerakan air yang sangat luas yang terjadi pada seluruh lautan di dunia. Selain disebabkan oleh angin, arus juga dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain bentuk topografi dasar laut dan pulau-pulau yang ada di sekitarnya, adanya gaya Coriolis, perbedaan tekanan dan penyebaran kerapatan air laut serta pengaruh peristiwa pasang surut. Arus meRupakan pergerakan air yang disertai pergerakan material atau pergerakan massa air laut. Adanya tekanan dapat menimbulkan arus yang besar(termohaline circulation)

Adanya panas mengakibatkan udara dan rapat massa mengecil sehingga tekanan udara menjadi kecil. Sementara itu udara yang tidak terkena panas tekanannya tinggi. Tekanan akan bergerak dari udara yang mempunyai tekanan tinggi ke udara yang tekanannya rendah. Semakin banyak jumlah partikel, makin besar tekanan. Tekanan dapat didefinisakan sebagai jumlah partikel per satuan luas.

gradien tekanan, maka pada saat itu pula gaya coriolis mulai bekerja. Pada saat pembelokan mencapai 90 derajat, maka arah gerak partikel akan sejajar dengan garis isobar. Pada saat itu terjadi keseimbangan antara gaya gradien tekanan dengan gaya coriolis. Pergerakan ini disebut dengan arus geostropik.

Macam-acam arus berdasarkan faktor penyebabnya yakni

a. Arus angin; arus yang terjadi karena ada pengaruh angin yang terjadi pada daerah tersebut.

b. Arus pasang surut; arus yang terjadi karena pengaruh pasang surut

c. Arus geostropic; arus yang terjadi karena gradiesn tekanan dan gaya coriolis mulai bekerja, dimana akan terjadi keseimbangan antara gaya gradient dan gaya coriolis.

SALINITAS

Salinitas adalah jumlah total material padat (gram) yang dilarutkan dalam satu kilogram air laut setelah karbonat diubah menjadi oksida, bromine dan iodine dikembalikan oleh chlorin dan semua bahan organik telah dioksidasi secara menyeluruh. Salinitas adalah proporsi jumlah chlorin dalam air laut, didefinisikan dengan : S = 0,03 + 1,805 Cl

Salinitas bervariasi tergantung pada keseimbangan antara penguapan dan presipitasi serta percampuran antara air permukaan dan air kedalaman. Secara umum, perubahan salinitas tidak mempengaruhi proporsi relatif ion-ion utama. Konsentrasi ion-ion berubah dalam proporsi yang sama yaitu rasio ioniknya tetap konstan. Meski demikian, untuk beberapa lingkungan laut seperti laut-laut tertutup, cekungan, daerah yang luas serta dalam sediment laut, terdapat kondisi dimana rasio-rasio ion menyimpang jauh dari normal.

Distribusi salinitas terhadap kedalaman

Salinitas ditentukan oleh keseimbangan presipitasi dan penguapan di permukaan. Pengaryh fluktuasi permukaan umumnya kecil untuk perairan di bawah 1000 meter, dimana salinitas air antara 34,5 dan 35 di semua lintang. Zona dimana salinitas bekurang terhadap kedalaman ditemukan pada lintamg rendah dan menengah, yaitu antara lapisan permukaan campuran dan bagian atas lapisan dalam dimana salinitas konstan. Zona tersebut dikenal sebagai haloklin.

Distribusi salinitas permukaan

Salinitas air permukaan laut maksimum di tropis dan lintang subtropics dimana penguapan melampaui pesipitasi. Daerah ini berhubungan dengan adana padang pasir ang panas di lintang ang sama. Salinitas berkurang ke arah lintang tinggi maupun ke arah ekuator. Modifikasi local mengalahkan pola regional terutamaang dekat dengan darat. Salinitas pemukaan bekurang akibat ai tawar dari mulut sungai-sungai besar dan akibat melelhnya es dan salju di lintang tinggi. Sebalikna salinitas pemukaan cenderung tinggi di laguna dan cekungan laut dangkal, tertutup lainna di lintang rendah dimana terjadi peguapan tinggi dan terbatasnya aliran air yang masuk ke daratan.

GELOMBANG

Pada umumnya bentuk gelombang di alam adalah sangat kompleks dan sulit digambarkan secara sistematis karena ketidak-linieran, tiga dimensi dan mempunyai bentuk yang random ( Suatu deret gelombang mempunyai periode dan tinggi tertentu ). Beberapa teori yang ada hanya menggambarkan bentuk gelombang yang sederhana dan merupakan bentuk pendekatan gelombang alam.

Jenis – Jenis Gelombang Air

Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang tergantung dari gaya pembangkitnya yakni dapat dijabarkan sebagai berikut :

a. Gelombang Laut Akibat Angin; Gelombang yang disebabkan oleh angin dapat menimbulkan energi untuk membentuk pantai, menimbulkan arus dan transpor sedimen dalam arah tegak lurus dan sepanjang pantai, serta menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai. Gelombang merupakan factor utama di dalam penentuan tata letak (layout) pelabuhan, alur pelayaran, perencanaan bangunan pantai, dan sebagainya.

b. Gelombang Laut Akibat Pasang Surut; Pasang surut juga merupakan faktor yang penting karena bisa menimbulkan arus yang cukup kuat terutama di daerah yang sempit, misalkan di teluk, estuary, dan muara sungai. Selain itu elevasi muka air pasang dan air surut juga sangat penting untuk merencanakan bangunan – bangunan pantai. Sebagai contoh elevasi puncak bangunan pantai ditentukan oleh elevasi muka air pasang untuk mengurangi limpasan air, sementara kedalaman alur pelayaran dan perairan pelabuhan ditentukan oleh muka air surut.

c. Gelombang Laut Akibat Tsunami; Tsunami adalah gelombang yang terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa bumi di laut. Gelombang yang terjadi bervariasi dari 0,5 m sampai 30 m dan periode dari beberapa menit sampai sekitar satu jam. Tinggi gelombang tsunami dipengaruhi oleh konfigurasi dasar laut. Selama penjalaran dari tengah laut (pusat terbentuknya tsunami) menuju pantai, sedangkan tinggi gelombang semakin besar oleh karena pengaruh perubahan kedalaman laut. Di daerah pantai tinggi gelombang tsunami dapat mencapai puluhan meter.

Proses Pembangkitan Gelombang di Laut

Proses terbentuknya pembangkitan gelombang di laut oleh gerakan angin belum sepenuhnya dapat dimengerti, atau dapat dijelaskan secara terperinci. Tetapi menurut perkiraan, gelombang terjadi karena hembusan angin secara teratur, terus-menerus, di atas permukaan air laut. Hembusan angin yang demikian akan membentuk riak permukaan, yang bergerak kira-kira searah dengan hembusan angin, Bila angin masih terus berhembus dalam waktu yang cukup panjang dan meliputi jarak permukaan laut (fetch) yang cukup besar, maka riak air akan tumbuh menjadi gelombang. Pada saat yang bersamaan riak permukaan baru akan terbentuk di atas gelombang yang terbentuk, dan selanjutnya akan berkembang menjadi gelombang - gelombang baru tersendiri. Proses yang demikian tentunya akan berjalan terus menerus (kontinyu), dan bila gelombang diamati pada waktu dan tempat tertentu, akan terlihat sebagai kombinasi perubahan-perubahan panjang gelombang dan tinggi gelombang yang saling bertautan.
Komponen gelombang secara individu masih akan mempunyai sifat-sifat seperti gelombang pada kondisi ideal, yang tidak terpengaruh oleh gelombang-gelombang lain. Sedang dalam kenyataannya, sebagai contoh, gelombang-gelombang yang bergerak secara cepat akan melewati gelombang-gelombang lain yang lebih pendek (lamban), yang selanjutnya mengakibatkan terjadinya perubahan yang terus-menerus bersamaan dengan gerakan gelombang-gelombang yang saling melampaui.

Jelasnya gelombang-gelombang akan mengambil energi dan angin. Penyerapan energi ini akan dilawan dengan mekanisme peredam, yaitu pecahnya gelombang dan kekentalan air. Bila angin secara kontinyu berhembus dengan kecepatan yang tetap untuk waktu dan ‘fetch’ yang cukup panjang, maka jumlah energi yang terserap oleh gelombang akan diimbangi dengan energi yang dikeluarkan sehingga suatu sistem ‘gelombang sempurna’ (fully developed waves) akan tercapai. Sistem gelombang demikian sebenarnya jarang dijumpai karena kondisi ‘steady’ tidak sering terjadi, dan juga’fetch’ kadang-kadang dibatasi oleh kondisi geografi lingkungan.

1 komentar:

  1. Mas, tambahkan manfaat dan kelebihan pada masing-masing zona
    Terima kasih
    Guru IPA SMA kelas 11

    BalasHapus