23
3.4 Pengambilan Contoh 3.4.1 Pengambilan Contoh Air Laut
Pengambilan sampel air dilakukan pada kedalaman 0 – 2 m menggunakan
botol Van Dorn PVC. Pengambilan sampel air dilakukan untuk analisa kandungan nutrien terlarut dan kandungan padatan tersuspensi. Selain pengambilan sampel
air juga dilakukan pengukuran secara langsung meliputi parameter oksigen terlarut menggunakan DO meter, pH menggunakan pH meter yang dikalibrasi
dengan larutan standar dengan pH 4.00 dan 9.00 sebelum digunakan untuk pengukuran. Temperatur dan salinitas diukur menggunakan STD meter model
YSI-30.
3.4.2 Pengambilan Contoh Plankton
Pengambilan contoh fitoplankton dilakukan menggunakan plankton net dengan ukuran mata jaring 40 µm, dan untuk zooplankton menggunakan plankton
net dengan ukuran mata jaring 80 µm. Sampel ditempatkan dalam wadah cool box untuk dianalisa kandungan klorofil-a dalam fitoplankton dan kandungan karbon
dalam zooplankton.
3.4.3 Pengambilan Data Pasang Surut
Data fluktuasi muka laut diperoleh dari stasiun pengamatan di Pelabuhan Peti Kemas PT. PELINDO II Panjang, dengan interval satu jam mulai pukul 00.00
sampai pukul 23.00 selama 15 hari pengamatan. Alat pengukuran menggunakan Tide Staff. Data pengukuran pasut selanjutnya digunakan sebagai data validasi
model.
3.4.4 Pengumpulan Data Sekunder 3.4.4.1 Data Batimetri
Data batimetri diperlukan untuk memprediksi variasi pola arus dan kecepatannya. Data batimetri merupakan hasil digitasi kedalaman dari peta
batimetri yang dikeluarkan oleh Dishidros TNI-AL. Peta batimetri perairan Teluk Lampung disajikan pada Gambar 5.
24
Gambar 5 Peta batimetri Teluk Lampung sumber: Dishidros TNI-AL. 3.4.4.2 Data Pasang Surut
Parameter pasang surut digunakan sebagai data masukan di syarat batas terbuka untuk mengetahui proses yang membangkitkan proses hidrodinamika.
Data pasang surut yang digunakan sebagai data masukan model adalah data prediksi pasang surut untuk daerah Bakauheni tahun 2007 yang dikeluarkan oleh
Dinas Hidro Oseanografi Dishidros TNI AL. Data parameter pasang surut bervariasi terhadap waktu dan konstant sepanjang daerah syarat batas terbuka.
Grafik data pasang surut yang digunakan sebagai masukan model disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6 Pola pasang surut masukan model.
25
3.4.4.3 Data Debit Sungai
Aliran sungai yang masuk ke perairan teluk sangat besar pengaruhnya dalam menentukan salinitas permukaan, selain sebagai sumber masukan nutrien ke
dalam perairan. Data debit aliran sungai yang masuk ke perairan Teluk Lampung merupakan data debit rata-rata bulanan yang diperoleh dari Badan Pengelolaan
Daerah Aliran Sungai BAPEDAS Dinas Kehutanan Propinsi Lampung. Data debit sungai juga digunakan untuk menghitung masukan nutrien dari daratan
dengan persamaan: 1
dimana L adalah jumlah nutrien yang masuk dari sungai tonbulan, Q adalah debit sungai ldetik, C adalah konsentrasi nutrien mgl, 2592000 adalah faktor
konversi dari detk ke bulan dan 1000000 adalah faktor konversi dari mg ke ton
3.4.4.4 Data Salinitas Permukaan
Dalam perhitungan simulasi model diperlukan data sebaran salinitas permukaan yang memiliki grid yang sama dengan grid batimetri. Data sebaran
salinitas sebagai data masukan awal nilainya konstan terhadap ruang dan waktu. Data salinitas permukaan diperoleh dari www.nodc.noaa.govargofloat. dengan
resolusi 2,5
o
x 2,5
o
.
3.4.4.5 Data Meteorologis
Data meteorologis yang digunakan meliputi data arah dan kecepatan angin, temperatur udara, radiasi sinar matahari, kelembaban relatif, tekanan atmosfer,
penutupan awan, dan presipitasi hujan disajikan pada Gambar 7 dan 8. Data meteorologis diperoleh dari ECMWF European Center for Medium Range
Forcasting yang diunduh dari situs www.ecmwf.int. Data meteorologis ini merupakan data analisis ulang dan interpolasi dari data meteorologis yang
diperoleh dari berbagai pusat pengamatan dan parameter meteorologi dunia. dengan resolusi spasial 2,5
o
x 2,5
o
dan interval setiap 3, 6, dan 12 jam pada ketinggian 10 m diatas permukaan laut dengan format NetCDF.
26
Gambar 7 Mawar angin masukan model tahun 2007 pada Bulan Januari a, Februari b, April c, Mei d, Juli e dan Agustus f.
a b
c
e f
d
27
Gambar 8 Data meteorologis masukan model. 3.5 Analisis Contoh Untuk Verifikasi Model
Sumber nutrien yang masuk perairan menggunakan data hasil analisa contoh yang diukur di stasiun pengambilan sampel. Analisis contoh dilakukan untuk
mendapatkan data awal model yaitu dengan digunakan nilai terendah dari hasil analisis contoh.
28
3.5.1 Nutrien
Konsentrasi nutrien yang berupa nutrien anorganik terlarut diperoleh dengan menganalisis sampel air menggunakan spektrofotometer. Analisa
dilakukan untuk memperoleh konsentrasi PO
4
-P, NO
3
-N dan NH
4
-N. Sebelum dianalisa sampel air sebanyak 250 ml disaring menggunakan kertas saring
nucleopore diameter 47 mm dan porositas 0.2 µm. penyaringan dilakukan setidaknya 6 jam setelah sampling.
3.5.2 Karbon Organik Partikulat
Konsentrasi karbon organik partikulat dihitung dengan pendekatan pengukuran total padatan tersuspensi TSS dengan persamaan Bruce et al.,
2006:
2
dimana LI adalah proporsi C yang hilang setelah pembakaran pada suhu 550
o
C selama 1 jam, nilainya 0.6
– 0.925 pada saat terjadi ledakan populasi diatom Hipsey et al., 2006. Nilai 0.5 merupakan asumsi bahwa berat unsur C adalah 0.5
dari berat material organik Bruce et al., 2006.
3.5.3 Konversi Klorofil-a dan Zooplankton ke Karbon
Penentuan konsentrasi klorofil-a dilakukan dengan menggunakan metode spektrofotometer. Konsentrasi karbon fitoplankton diperoleh dengan
mengkonversi klorofil-a ke karbon dengan asumsi 1 mgL klorofil-a sama dengan 30 mgL karbon Chapra, 1997. Untuk keperluan simulasi konsentrasi karbon
zooplankton dihitung menggunakan rasio 1 mg berat kering individu zooplankton setara dengan 1 µg C Yanagi et al., 1997.
Perbandingan antara berat kering dengan berat basah zooplankton menggunakan perbandingan 1 : 10 Chapra, 1997. Berat basah dihitung dengan
persamaan :
3
29
dimana, B
BS
: berat zooplankton basah mg; P
1
: berat sampel dengan kertas saring mgm
3
; P
2
: berat kertas saring tanpa sampel; dan V
S
: volume sampel air tersaring m
3
.
3.6 Model Hidrodinamika
Simulasi hidrodinamik menggunakan kode pemodelan komputasi ELCOM , proses utamanya meliputi bahang permukaan, transpor massa dan momentum,
dinamika lapisan tercampur dan limpasan aliran masuk inflow. Data meteorologi digunakan untuk menentukan penetrasi bahang dari radiasi gelombang pendek dan
fluks bahang permukaan yang disebabkan oleh evaporasi, bahang sensible, radiasi gelombang panjang dan tekanan angin. Angin permukaan menggerakkan
momentum dan energi kinetik turbulen ke lapisan permukaan sehingga berperan dalam percampuran vertikal.
Dasar persamaan transpor yang digunakan dalam ELCOM adalah persamaan Navier Stokes yang dirata-ratakan terhadap waktu dengan perata-
rataan Reynold yang ditulis sebagai Hodges and Dallimore, 2010:
4
dimana u, v, w adalah komponen kecepatan pada sumbu horisontal x, y dan vertikal z; adalah densitas air; p adalah tekanan dan
adalah komponen Coriolis. Persamaan 4 dapat disimpulkan adanya pergerakan partikel
yang tak terkendali dan transfer energi, sehingga untuk dua hal tersebut dilakukan perata-rataan dengan aturan sebagai berikut:
5 6
dimana adalah rata-rata pengukuran, adalah deviasi dari rata-rata,
adalah nilai pengukuran, T adalah periode perata-rataan, dan a adalah konstanta.
