Sirkulasi air laut Development model for regional conservation of coastal and small islands case study of Weda Bay

62 dalam arah gerakan angin. Arus yang terjadi diteluk Weda dengan kecepatan berkisar 0,07 – 0,49 mdetik dengan kecepatan arus rata-rata 0,26 mdetik. Tetapi karena pengaruh rotasi bumi atau pengaruh gaya Coriolis, arus tidak bergerak searah dengan arah angin tetapi dibelokan ke arah kanan dari arah angin di belahan bumi utara dan arah kiri di belahan bumi selatan. Jadi angin dari selatan di belahan bumi utara akan membangkitkan arus yang bergerak ke arah timur laut. Arus yang dibangkitkan angin ini kecepatannya berkurang dengan bertambahnya kedalaman dan arahnya berlawanan dengan arah arus di permukaan. Arus laut dapat juga terjadi akibat adanya perbedaan tekanan antara tempat yang satu dengan tempat yang lain. Perbedaan tekanan ini terjadi sebagai hasil adanya variasi densitas air laut dan slope permukaan laut. Densitas air laut bervariasi dengan suhu dan salinitas. Air tawar yang hangat adalah ringan, sementara air laut yang dingin adalah berat. Pada kedalaman yang besar di bawah 2000 m,densitas air laut hampir uniform konstan jadi variasi densitas umumnya terbatas pada lapisan dekat dengan permukaan Azis 2006. Perairan yang densitasnya rendah hangat mempunyai permukaan laut yang lebih tinggi daripada perairan yang densitasnya tinggi dingin akibatnya terdapat slope kemiringan permukaan laut antara daerah densitas rendah dan tinggi, karena adanya slope permukaan laut juga adanya slope isobar di lapisan-lapisan dalam tekanan air di daerah densitas rendah lebih besar daripada tekanan air di daerah densitas tinggi. Perbedaan tekanan ini menggerakan massa air di daerah tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah. Tetapi air tidaklah benar-benar bergerak menuruni slope permukaan laut, akibat pengaruh rotasi bumi atau gaya coriolis gerakan air ini dibelokan ke arah kanan di belahan bumi utara dan ke arah kiri di belahan bumi selatan. Gaya akibat perbedaan tekanan disebut gaya gradien tekanan dan gaya ini diimbangi oleh gaya coriolis yang timbul akibat rotasi bumi. Arus yang timbul sebagai akibat kesetimbangan gaya gradien tekanan dan gaya coriolis disebut arus geostropik. Kecepatan arus geostropik berkurang dengan bertambahnya kedalaman Azis 2006. Seperti dijelaskan sebelumnya, disamping arus laut yang bergerak di permukaan terdapat juga arus yang bergerak di lapisan dalam. Sirkulasi ini dikenal dengan nama sirkulasi termohalin. Arus di lapisan dalam ini bergerak lebih lambat daripada arus permukaan, namun arus ini memainkan peranan yang penting dalam pertukaran massa air di laut Azis 2006. Pada teras pertama Teluk Weda kedalaman lapisan campuran Mixed Layer Depth atau MLD bervariasi dari 22 meter menjadi 50 meter. Kedalaman MLD dengan ketebalan lebih dari 50 meter diamati pada stasiun 9, dan 12, sedangkan yang dangkal diamati pada Stasiun 10, 11 dan 20 Gambar 10. Profil suhu vertikal dan salinitas di stasiun teras pertama ditunjukkan pada Gambar 11 a b. Pada angka tersebut jelas menunjukkan adanya penurunan panas pada semua kolom air tepat di bawah MLD ke bawah. Pada permukaan MLD suhu berkisar pada suhu 27.72 o C Stasiun 12 pada pesisir barat dari teluk ke Stasiun 1 sampai suhu 28,20 o C di bagian utara. Pada batas terendah dari lapisan campuran atau di bagian atas termoklin suhu bervariasi antara 27,33-27,68 o C. Salinitas tercatat lebih tinggi dari 34 o oo pada semua stasiun menunjukkan bahwa teluk ini sangat dipengaruhi oleh Laut Halmahera. Rendahnya nilai salinitas tercatat di stasiun 10, 11 dan 20 menunjukkan bahwa pengaruh dari sungai lebih sedikit 63 dapat mempengaruhi suhu dan salinitas di permukaan dibandingkan daratan utama. Di teras kedua minimum MLD tercatat sebesar 25 m Stasiun 2, sementara pada tiga stasiun yang lain, MLD tercatat hampir dua kali lebih tinggi 42-52 m. Profil vertikal suhu dan salinitas di stasiun teras kedua ditunjukkan pada Gambar 12a. Seperti halnya dengan teras pertama penurunan panas terdapat pada semua kolom air tepat di bawah MLD ke bawah. Pada permukaan MLD suhu berkisar antara 27,75 o C Stasiun 13 ke 28,18 o C Stasiun 2. Pada batas terbawah dari lapisan campuran atau di bagian atas termoklin, suhu bervariasi antara 27,04-27,79 o C . Salinitas tercatat lebih tinggi dari 34 o oo di semua stasiun. Hal ini menunjukkan tidak ada lapisan salinitas maksimum yang tercatat pada daerah penelitian ini Gambar 12b LIPI dan Weda Bay Nickel 2007 . Gambar 10 Stasiun pengamatan Ocean Profilling di Teluk Weda Sumber : LIPI dan Weda Bay Nickel 2007 Gambar 11 Mixed Layer Depth MLD teras pertama di Teluk Weda Sumber : LIPI dan Weda Bay Nickel 2007 64 Gambar 12 Mixed Layer Depth MLD teras kedua di Teluk Weda Sumber : LIPI dan Weda Bay Nickel 2007 Pada sub-basin Teluk Weda, lapisan campuran bervariasi dari 25 meter sampai 57 meter. Kedalaman MLD lebih dari 50 meter terjadi di Stasiun16, 18, 8 dan 5. MLD dangkal terjadi di Stasiun15 dan 3. Profil suhu secara vertikal dan salinitas yang ditunjukkan pada Gambar 12 a. Pada permukaan MLD suhu berkisar antara 28,35 Stasiun 3 sampai 27.77 o C Stasiun 14. Pada batas bawah dari lapisan campuran suhu bervariasi antara 26.33 Stasiun 14 sampai 27,79 o C Stasiun 3. Sangat menarik untuk mengetahui pada titik ini terdapat fenomena pada distribusi vertikal salinitas di sub-basin Teluk Weda. Pada Gambar 13 b terlihat bahwa salinitas maksimum terjadi di semua stasiun. Fenomena ini memainkan peranan penting untuk memahami dinamika sirkulasi air di Teluk Weda. Lapisan salinitas maksimum menunjukkan bahwa pada kedalaman antara 100 dan 400 meter yang ada massa air tertentu datang dari luar. Massa air yang masuk ini bisa dari Samudera Pasifik seperti yang ditunjukkan oleh Wyrtki 1961. Jika benar maka massa air ini dikenal sebagai Southerrn Subtropical Bawah Air diidentifikasi oleh salinitas yang maksimum 34,6-35,3 o oo , suhu berkisar antara 24-13 o C dan kandungan oksigen yang rendah 2,6-3,6 mll. Gambar 13 Mixed Layer Depth MLD sub-basin di Teluk Weda Sumber : LIPI dan Weda Bay Nickel 2007 65

d. Kecerahan

Kecerahan air di Teluk Weda berkisar antara 0.6 meter - 13.72 meter. Pengukuran parameter kecerahan perairan dilakukan pada waktu siang hari dengan kondisi cuaca cerah dan perairan tidak berombak. Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, nilai kecerahan dinyatakan dalam satuan meter. Nilai ini sangat dipengaruhi oleh keadaan cuaca, waktu pengukuran, kekeruhan dan padatan tersuspensi, serta ketelitian yang melakukan pengukuran. Pengukuran kecerahan sebaiknya dilakukan pada saat cuaca cerah. Effendi, 2003. Kecerahan air tergantung pada warna dan kekeruhan. Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan, yang ditentukan secara visual dengan menggunakan secchi disk. Tingkat kekeruhan air tersebut dinyatakan dengan suatu nilai yang dikenal dengan kecerahan secchi disk Jeffries and Mills 1996 in Effendi 2003.

e. Konduktivitas

Konduktivitas Daya Hantar Listrik adalah gambaran numerik dari kemampuan air untuk meneruskan aliran listrik. Oleh karena itu semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Reaktivitas, bilangan valensi dan konsentrasi ion-ion terlarut sangat berpengaruh terhadap nilai DHL. Asam, basa dan garam merupakan penghantar listrik konduktor yang baik APHA, 1976; Mackereth et al. 1989 in Effendi 2003. Konduktivitas di Teluk Weda berkisar antara 31,00-513,50 dengan rata-rata konduktivitas 146,41. Hal ini menunjukkan bahwa daya hantar listrik DHL di perairan Teluk Weda akan meningkat dengan meningkatnya pH dan salinitas di perairan.

f. Turbiditas

Salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas air adalah Turbiditas Kekeruhan. Turbiditas sering di sebut dengan kekeruhan, apabila di dalam air media terjadi kekeruhan yang tinggi maka kandungan oksigen akan menurun, hal ini disebabkan intensitas cahaya matahari yang masuk kedalam perairan sangat terbatas sehingga tumbuhanphytoplankton tidak dapat melakukan proses fotosintesis untuk mengasilkan oksigen. Turbiditas yang terjadi di perairan Teluk Weda diakibatkan oleh adanya penambangan di kawasan tersebut. Hal ini dapat dilihat dengan besarnya turbiditas 11260-26470 NTU dengan rata-rata 19780 NTU. Dengan demikian berarti bahwa peningkatan turbiditas di perairan Teluk Weda dapat mengurangi produktivitas primer, sehingga akan menurunkan tingkat kesuburan perairan. Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan oleh adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan telarut, maupun bahan organik dan anorganik yang berupa plankton dan mikroorganisme lain APHA, 1976; Davis and Cornwell 1991 in Effendi 2003. Lloyd 1985 in Effendi 2003, peningkatan nilai turbiditas pada perairan dangkal dan jernih sebesar 25 NTU dapat mengurangi 13-50 produktivitas primer. Peningkatan turbiditas sebesar 5 NTU di danau dan sungai dapat mengurangi produktivitas primer berturut-turut sebesar 75 dan 3-13. 66

g. Padatan Total, Terlarut dan Tersuspensi TSS, TDS

Padatan total residu adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi dan pengeringan pada suhu tertentu APHA 1976 in Effendi 2003. Residu dianggap sebagai kandungan total bahan terlarut dan tersuspensi dalam air. Selama penentuan residu ini, sebagian besar bikarbonat yang merupakan anion utama di perairan telah mengalami transformasi menjadi karbondioksida, sehingga karbondioksida dan gas-gas lain yang menghilang pada saat pemanasan tidak tercakup dalam nilai padatan total Boyd 1988 in Effendi 2003. Padatan tersuspensi total Total Suspended Solid atau TSS adalah bahan- bahan tersuspensi diameter 1 µm yang tertahan pada saringan Millipore dengan diameter pori 0,45 µm. TSS terdiri atas lumpur dan pasir halus serta jasad- jasad renik, yang terutama disebabkan oleh kikisan tanah atau erosi tanah yang terbawa ke badan air. Settleable solid adalah jumlah padatan tersuspensi yang dapat diendapkan selama periode waktu tertentu dalam wadah yang berbentuk kerucut terbalik. Padatan terlarut total Total Dissolve Solid atau TDS adalah bahan-bahan terlarut diameter 10 -6 mm dan koloid diameter 10 -6 mm – 10 -3 mm yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain, yang tidak tersaring pada kertas saring berdiameter 0,45 µm Rao 1992 in Effendi 2003. TDS biasanya disebabkan oleh bahan anorganik yang berupa ion-ion yang biasa ditemukan di perairan. TSS di perairan Teluk Weda berkisar antara 21-108 mgliter dan rata-rata 58 mgliter, sedangkan TDS berkisar antara 10224-22190 mm dan rata-rata 15707 mm. Berdasarkan nilai TSS dan TDS tersebut menunjukkan bahwa tingkat sedimentasi yang tinggi tersebut diakibatkan tingkat erosi yang tinggi dan adanya penambangan oleh perusahaan yang bergerak dibidang pertambangan, serta perubahan tata guna lahan yang diperuntukkan bagi pembangunan daerah. - Parameter Kimia Perairan a. Salinitas Pengukuran sanilitas perairan Teluk Weda selama pengambilan data dilakukan diperoleh nilai salinitas berkisar antara 20 o oo hingga 35 o oo . Perairan dengan dominasi komunitas mangrove seperti pada wilayah teluk, umumnya massa air yang masuk ke teluk outflow memiliki kadar garam yang relatif lebih rendah rata-rata 31 o oo dibandingkan kadar pada perairan dengan substrat berbatu berkisar 32 o oo – 34 o oo . Parameter salinitas perairan secara spasial menunjukkan fenomena alami, dimana salinitas di sekitar muara sungai lebih rendah dibandingkan pada daerah selain daerah tersebut. Secara global parameter kualitas perairan umumnya dipengaruhi oleh massa air laut terbuka pasifik yang dicirikan oleh nilai salinitas yang lebih tinggi atau dalam kategori perairan hangat. Umumnya bahwa sebaran komunitas mangrove memberikan nilai kualitas perairan yang lebih stabil terhadap nilai parameter salinitas bernilai 31 o oo – 32 o oo . Salinitas adalah konsentrasi total ion yang terdapat di perairan boyd 1988 in Effendi 2003. Salinitas menggambarkan padatan total di dalam air, setelah semua karbonat dikonversi menjadi oksida, semua bromide dan iodide digantikan