1 Spesies ikan pelagis yang pada siang hari berada sedikit di atas termoklin, akan bermigrasi ke lapisan permukaan pada sore hari, menyebar di antara permukaan
thermocline pada malam hari, dan naik ke atas lapisan thermocline pada pagi hari.
2 Spesies ikan pelagis yang pada siang hari berada di bawah lapisan thermocline, bermigrasi melalui thermocline ke lapisan permukaan selama pagi hari, menyebar
antara permukaan dan dasar perairan selama malam hari dan melimpah di atas thermocline.
3 Spesies ikan pelagis yang berada di bawah lapisan thermocline, bermigrasi ke lapisan thermocline selama sore hari, menyebar kelapisan yang lebih dalam
selama pagi hari. Pendugaan kelimpahan sumberdaya ikan sangat penting karena merupakan
langkah awal dalam manajemen pengelolaan perikanan. Pendugaan kelimpahan dapat digunakan untuk menduga laju eksploitasi, mortalitas dan rekrutmen pada
suatu sok ikan Aziz 1989.
2.3 Landasan Teoritis Metode Hidroakustik
MacLennan dan Simmonds 1992 menyatakan beberapa keuntungan dan keunggulan yang didapat bila menggunakan metode hidroakustik dalam estimasi
ikan antara lain: 1
Menghasilkan informasi tentang densitas ikan secara cepat dan meliputi suatu kawasan yang luas;
2 Pendugaan dapat dilakukan secara langsung tanpa tergantung dari data statistik
perikanan; 3
Memiliki ketelitian dan kecepatan tinggi dan dapat digunakan ketika metode lain tidak dapat digunakan.
Metode ini menggunakan pulsa suara atau bunyi yang dihasilkan oleh alat transduser dan akan menghasilkan echo gema dari target yang dituju. Transmisi
pulsa suara dari transduser dalam media air akan mengalami pengurangan intensitas dalam rambatannya menuju suatu obyek atau target. Pengurangan intensitas selama
berlangsungnya proses transmisi pulsa itu disebut transmission loss TL. Ada dua faktor yang membentuk pengurangan intensitas tersebut, yaitu perambatan geometris
geometrical spreading dan peredaman attenuation suara oleh suatu massa air Burczynski 1982; Urick 1983; Johannesson dan Mitson 1983.
Jika diasumsikan bahwa transmisi gelombang suara ada pada suatu titik dan merambat dalam medium yang ideal tidak ada pengaruh peredaman, maka power
P yang keluar dari seluruh permukaan sumber harus sama pada jarak berapapun dari sumber suara misal; pada jarak R
1
, R
2
, ….R
n
2 2
2 2
2 1
1
4 ........
4 4
n n
R
R I
R I
R I
P π
π π
≈ ≈
≈ =
, yang dirumuskan oleh Burczynski 1982 sebagai berikut:
. . . . . . . . . . . . . . 1
dimana:
R
P : power yang keluardipancarkan sumber suara I = 1,2,3,…n : besarnya intensitas yang diukur pada jarak R = 1,2,3,..n.
Dari persamaan 1 dapat ditentukan intensitas suara dari sumber pada jarak R
n
2 2
4 4
n R
R I
R I
π π
≈
, yaitu:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
dimana: I : intensitas suara yang dipancarkan sumber suara
R : jarak standar, 1 meter dari sumber suara
R
I : intensitas suara pada jarak R dari sumber suara karena standar jarak R untuk referensi yang digunakan adalah 1 meter dari sumber
suara atau R , maka dari persamaan 2 akan didapat:
2 2
2
4 1
4 4
R I
I R
I
R
π π
π ≈
→ sehingga:
2
R I
I
R
= . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Gambar 2 Perambatan Suara pada Medium yang Ideal Burczynski 1982.
Penurunan intensitas yang diakibatkan oleh perambatan geometris geometrical spreading biasa juga disebut transmission loss TL
G 2
G
log 10
log 10
R I
I TL
n
≈ =
, persamaannya adalah: R
log 20
≈ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Pengurangan intensitas juga disebabkan adanya peredaman, dimana gelombang
suara yang merambat di medium air sebagian energinya diserap oleh massa air, dan menurut Urick 1983 untuk setiap meter energi yang diserap dapat dinyatakan
dengan: ,
dx I
dI η
− =
dimana: η : faktor peredaman
Pada jarak antara R
1
R dengan
, maka intensitas I
1
pada jarak R
1
berhubungan dengan I
R pada jarak
, sehingga:
1
1 R
R
I I
− −
=
η
. . . . . . . . . . . . . . . . .
5 Dalam skala logaritmik, penurunan intensitas akibat peredaman attenuation
TL
A
1 1
log log
10 log
10 R
R I
I TL
A
− ≈
=
η , menjadi:
karena ,
log log
10 α
η =
dan
1 =
R , maka:
R TL
A
α =
. . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Berdasarkan persamaan 4 dan 6, maka pengurangan intensitas suara pada medium air akibat perambatan geometris geometrical spreading dan peredaman
attenuation ditentukan dengan persamaan: R
R TL
α +
= log
20 . . . . . . . . . . . . . . . .
7 Pengurangan intensitas pada persamaan 7 merupakan sekali perjalanan
energi suara, yaitu dari transduser ke target, sedangkan sistem hidroakustik adalah menghitung gema echo yang dipantulkan kembali oleh target menuju sumber
suara transduser, sehingga akan terjadi dua kali perjalanan energi suara; dari transduser ke target, lalu kembali lagi dipantulkan ke transduser, yang berarti
terjadi dua kali pengurangan intensitas. Maka untuk pengurangan intensitas ini, persamaannya adalah:
R R
TL α
+ =
log 40
2 . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
Sedangkan energi yang dipantulkan kembali oleh target dan diterima kembali oleh transduser disebut juga derajat gema Echo Level, EL, dan dapat ditentukan dengan
persamaan yang dikemukakan oleh Urick 1983 sebagai berikut: TS
TL SL
EL +
− =
2 . . . . . . . . . . . . . . 9
Namun persamaan di atas hanya diterapkan pada target tunggal, maka untuk multiple target intensitas suara yang mencapai transduser biasa disebut reverberation
level RL. Johannesson dan Mitson 1983 mengemukakan konsep perhitungan intensitas suara yang mencapai transduser untuk multiple target, yang dijelaskan
seperti pada Gambar 3.
Volume dV dihitung berdasarkan perkalian luas permukaan insonifikasi Ω
d R
2
teradap ketebalan target
2
τ
c
, sehingga diperoleh: Ω
= d
c R
dV 2
2
τ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Untuk mendapatkan intensitas volume acoustic backscattering, digunakan istilah coefficient volume backscattering SV yang analog dengan
σ untuk target tunggal, yaitu:
1
I I
SV
b
=
dan
sv SV
log 10
=
Sehingga intensitas dari dV Ω
d disubstitusi
ψ → akan menjadi:
ψ τ
2
2
c r
sv ,
dengan demikian maka RL dalam bentuk logaritmik adalah Urick 1983:
Gambar 3 Volume Backscattering Strength pada Multiple Target Johannesson dan Mitson 1983.
[ ]
ψ τ
2 log
10
2 4
c R
sv r
I RL
= ψ
τ
log 10
2 log
10 log
10 log
20 +
+ +
− ≈
c sv
R SL
. . . 11 Gelombang tekanan yang memutuskan aksi RL pada transduser menghasilkan
sebuah voltase VTR yang amplitudonya pada seketika waktu sama dengan RL + SRT SRT = sensitivitas transduser, sehingga didapatkan:
VTR = SL + SRT + SV + 10 log c τ2 + 10 log ψ
. . . . . 12 SL + SRT adalah sebuah parameter kelompok yang dapat diukur dengan rata-rata
dari prosedur kalibrasi pada standar target. Tegangan VRT diolah melalui echosounder, pada awalnya oleh gain amplifier tetap G1 dan kemudian amplitudo TVG G2.
Semua tegangan dari echosounder dikuadratkan dalam echo integrator untuk dikonversi dari satuan tegangan ke intensitas Johannesson dan Mitson 1983.
2.4 Target Strength
