W
x
adalah lebar estuari tiap titik lokasi m D
x
adalah kedalaman estuary tiap titik lokasi m Q adalah debit sungai m
3
det Volume upstream adalah volume sungai menuju mulut estuary m
3
.10
6
2.4 Suhu dan Salinitas Estuari
2.4.1 Suhu Temperature
Perairan yang ada di dunia memiliki luas permukaan air berkisar 360 juta km
2
, terdiri dari serangkaian sungai dan laut yang saling berhubungan. untuk memahami
distribusi energi panas di muara, perlu untuk mempertimbangkan sumber panas laut di dunia secara keseluruhan. ada aliran energi matahari yang tetap masuk ke bumi
sehingga keluar terus-menerus radiasi tersebut dari bumi kembali ke angkasa. Sumber energi panas terbesar adalah panas dari matahari.
Suhu air di estuaria bervariasi dari pada diperairan dekat pantai. Hal ini sebagian karena biasanya di estuari volume air lebih kecil sedangkan luas permukaan lebih besar,
dengan demikian pada atmosfer yang ada, air estuaria ini lebih cepat panas dan lebih cepat dingin fjord, karena dalamnya dan volumenya besar tidak memperlihatkan gejala
ini. Alasan lain terjadinya variasi ini ialah masukan air tawar. Air tawar di sungai dan kali lebih dipengaruhi oleh perubahan suhu musiman daripada air laut. Sungai di daerah
beriklim sedang suhunya lebih rendah di musim dingin dan lebih tinggi di musim panas daripada suhu air laut didekatnya.
Ketika air tawar masuk estuaria dan bercampur dengan air laut, terjadi perubahan suhu. Akibatnya, suhu perairan estuaria lebih rendah pada musim dingin dan
lebih tinggi pada musim panas dari pada perairan di sekitarnya. Skala waktunya menarik karena dapat dilihat dengan perubahan pasang surut, suatu titik tertentu di
Universitas Sumatera Utara
estuari karena memperlihatkan variasi suhu yang besar sebagai fungsi dari perbedaan antara suhu air laut dan air sungai.
Suhu juga bervariasi secara vertikal. Perairan permukaan mempunyai kisaran yang terbesar dan perairan yang lebih dalam kisaran suhunya lebih kecil. Pada estuaria
baji garam, perbedaan suhu vertikal ini juga memperlihatkan kenyataan bahwa perairan permukaan didominasi air tawar, sedangkan perairan yang lebih dalam didominasi atau
seluruhnya terdiri dari air laut.
2.4.2 Kadar Garam Salinity
Salinitas permukaan air laut sangat erat kaitannya dengan proses penguapan, salinitas air laut dapat berbeda secara geografis akibat pengaruh curah hujan local,
banyaknya air yang masuk ke laut, penguapan dan edaran masa air King, 1963. Perubahan salinitas pada perairan bebas laut bebas adalah relative lebih kecil dibandingkan ke
perairan pantai. Hal ini disebabkan karena perairan pantai banyak memperoleh masukan air tawar dari Muara-muara sungai terutama pada waktu musim hujan Hela dan Laevastu,
1970.
Estuaria dikelilingi daratan pada ketiga sisi. Ini berarti bahwa luas perairan yang diatasnya angin dapat bertiup untuk menciptakan ombak adalah minimal. Dangkalnya
perairan di estuaria pada umumnya juga jadi penghalang bagi terbentuknya ombak yang besar. Sempitnya mulut estuaria, diikuti dengan dasar yang dangkal, menghilangkan
pengaruh ombak yang masuk ke estuaria dari laut secara cepat. Sebagai akibat proses ini, pada estuaria merupakan tempat yang airnya tenang.
Istilah teknik untuk keasinan lautan adalah halinitas, dengan didasarkan bahwa halida-halida—terutama klorida—adalah anion yang paling banyak dari elemen-elemen
terlarut. Dalam oseanografi, halinitas biasa dinyatakan bukan dalam persen tetapi dalam
Universitas Sumatera Utara
“bagian perseribu” parts per thousand , ppt atau permil ‰, kira-kira sama dengan jumlah gram garam untuk setiap liter larutan. Sebelum tahun 1978, salinitas atau
halinitas dinyatakan sebagai ‰ dengan didasarkan pada rasio konduktivitas elektrik sampel terhadap Copenhagen water, air laut buatan yang digunakan sebagai standar
air laut dunia. Pada 1978, oseanografer meredifinisikan salinitas dalam Practical Salinity Units psu, Unit Salinitas Praktis: rasio konduktivitas sampel air laut terhadap
larutan KCL standar. Rasio tidak memiliki unit, sehingga tidak bisa dinyatakan bahwa 35 psu sama dengan 35 gram garam per liter larutan.
Gambar 2.12 Penyebaran Salinitas Laut Permukaan Bumi 2.4.2.1 Pencampuran antara air tawar sungai dan air asin laut
Secara defenisi dapat pula dikatakan bahwa estuari adalah badan air yang bergerak dinamis sebagai tempat bertemunya air tawar dan air asin dalam hal ini adalah
air laut. Adanya perbedaan karakteristik antara air tawar dan air laut maka pencampuran yang terjadi diantaranya tidak akan terjadi dengan mudahnya, terkadang
Universitas Sumatera Utara
pencampuran dapat terjadi dengan sempurna tetapi kadang pula akan terstratifikasi membentuk lapisan tersendiri.
Air laut mengandung sekitar 35 parts per thousand ppt garam-garam terlarut termasuk didalamnya Sodium Chloride dan Magnesium Chlorida, yang lebih rapat dibandingkan
dengan kandungan air tawar. Karenanya air laut akan memiliki densitas yang lebih berat dibandingkan air tawar pada keadaan suhu yang sama. Air laut dapat menjadi pengantar
listrik yang baik dan mempunyai pembiasan cahaya yang lebih kuat dibandingkan air tawar.
Gambar 2.13 Proses Percampuran Air Tawar dan Air Asin
Berdasarkan kekuatan relatif antara pasang surut dan debit sungai, sirkulasi estuari dapat di kelompokkan ke dalam 3 golongan utama, Suripin 2000, yaitu :
1. Estuari sudut asin Salt Wegde Stratified Estuary
Estuari jenis ini berkembang pada sungai yang bermuara ke laut, yang pasang surutnya sangat rendah dan debit sungai sangat kuat. Antara air asin dan air tawar terjadi gradien rapat
massa dan keasinan yang sangat tajam dan membentuk holoklin yang stabil dan kedua jenis massa air akan terpisah, dengan air tawar yang mengalir menuju laut berada pada lapisan air
asin, dan lapisan air asin mengalir di bawah air tawar dengan membentuk sudut. Salinitas di lapisan bawah sama dengan salinitas air laut, sedang lapisan atas merupakan air tawar. Arah
kecepatan aliran di atas dan di bawah bidang batas berlawanan.
Universitas Sumatera Utara
2. Estuari tercampur sebagian Partially Mixed Estuary
Estuari tercampur sebagian berkembang pada sungai yang bermuara pada laut dengan pasang surut moderat. Arus pasang surut cukup berpengaruh, dan seluruh massa
air bergerak naik dan turun estuari mengikuti naik dan turunnya air, sehingga pada pertemuan air asin atau air tawar menimbulkan geseran pada dasar estuari menimbulkan
tegangan geser, dan menimbulkan turbulensi. Terjadi pencampuran air asin ke arah atas dan air tawar ke arah bawah. Air tawar mengalir ke arah laut bercampur dengan air asin
dengan proporsi yang lebih tinggi.
3. Estuari tercampur sempurna Well Mixed Estuary
Estuari tercampur sempurna biasanya terdapat pada estuari yang lebar dan dangkal, dimana pasang surutnya tinggi, dan arus pasang surut lebih kuat dibandingkan
dengan aliran sungai, kolom air menjadi tercampur secara keseluruhan, tidak terjadi bidang batas antara air asin dan air tawar. Distribusi salinitas dalam arah vertikal adalah
sama atau pada estuari jenis ini hamper tidak terjadi variasi salinitas ke arah vertikal. Variasi salinitas hanya terjadi sepanjang estuari, tanpa stratifikasi vertikal dan lateral.
Pencampuran antara air tawar sungai dan air asin laut ini dapat silihat dari tipe estuari yang ditunjukkan oleh Uncles dkk 1983 yang menyatakan suatu tipe
estuari yang tergantung pada rasio aliran P dari suatu estuari tersebut dengan persamaan sebagai berikut:
……………………………… 2.24
Dimana: R adalah aliran sungai ms
t
U A
R P
=
Universitas Sumatera Utara
A adalah luas penampang dari estuary m
2
U
t
adalah kecepatan rata – rata arus pasut estuari ms Uncles dkk memberikan batasan untuk tipe estuari adalah:
Jika P 0.01, maka estuari tergolong tercampur sempurna Well Mixed Estuary Jika P 0.1, maka tergolong
estuari stratifikasi Stratified Estuary
2.4.3 Distribusi Gaussian