Pengaruh Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya Papua Indonesia Terhadap Kapasitas Panas dengan Menggunakan Citra Satelit TM/ETM+

MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TM/ETM+

BAMBANG TRI ATMOJO

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

PENGARUH PERUBAHAN LUASAN GLACIERS PUNCAK JAYA

PAPUA INDONESIA TERHADAP KAPASITAS PANAS DENGAN

MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TM/ETM+

BAMBANG TRI ATMOJO

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada

Mayor Meteorologi Terapan

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

ABSTRACT

BAMBANG TRI ATMOJO.The Influence of glaciers area recession in Puncak Jaya Papua Indonesia Towards Heat Capacity Using Landsat TM/ETM+ Imagery. Supervised by Idung Risdiyanto, M.Sc.

Puncak Jaya glaciersis one of tropical glaciers in the earth that exists in Papua Island, Indonesia-Papua New Guinea. Glaciers have important function as phenomenon record, freshwater storage, and climate change indicator. Area, net radiation, and surface temperature of glaciers were measured by remote sensing method using landsat imagery data in 1989, 1997, 1999, 2000, 2004, 2007, and 2009. Glaciers area was measured by researcher using manual delination and using ArcGIS 9.3 to measure area. Glaciers volume was estimated using Bahr empirical formula,

V = β A γ_{. The result showed total area loss in Puncak Jaya is 72,1% from 4,409 km}2

in 1989 to 1,231 km2 in 2009. Total glaciers volume loss from 1989 to 2009 is 77,47%from 123,3 (10-3 km3) to 28,2 (10-3 km3). Nett radiation in glaciers area ranges from 107,5 W/m2 to 294,5 W/m2 with nett radiation mean per year per ice mass 206,2 W/m2. Glaciers albedo ranges from 0,19 to 0,53 with albedo mean per year per ice mass 0,37. Glaciers surface temperature ranges from -7,0oC to 7,0oC with surface temperature meanper year per ice mass -0,6oC. Heat capacity in glaciers area ranges from 0,30 (x 106 MJ K-1) to 110,37 (x 106 MJ K-1) from 1989 to 2009.

ABSTRAK

BAMBANG TRI ATMOJO.Pengaruh Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya Papua Indonesia Terhadap Kapasitas Panas Dengan Menggunakan Citra Satelit Landsat TM/ETM+

.

Dibimbing oleh

Idung Risdiyanto, S.Si, M.sc.

Glaciers Puncak Jaya merupakan salah satu tropical glaciers yang terdapat di Pulau Papua Indonesia –Papua New Guinea. Glaciers tersebut memiliki peran penting dalam merekam kejadian massa lampau, cadangan air bersih dan salah satu indikator terjadi perubahan iklim. Pengukuran luas, radiasi netto dan suhu permukaan dilakukan dengan metode remote sensing dengan menggunakan data Landsat 4/5 TM dan Landsat 7 ETM+ tahun 1989, 1997, 1999. 2000, 2004, 2007, dan 2009. Pengukuran luas dilakukan dengan melakukan delinasi manual oleh pengguna dan perhitungan luas dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ArcGis 9.3. Pendugaan volume

glaciers dilakukan dengan menggunakan rumus emperis Bahr V = β A γ. Hasil menunjukan bahwa penuruan luas yang terjadi pada glaciers Puncak Jaya dari terjadi sebesar 72,1% dari luas awal ditahun 1989 sebesar 4,409 km2 menjadi 1,231 km2 ditahun 2009. Volume glaciers yang hilang dari tahun 1989 hingga 2009 terjadi sebesar 77,47% dari volume awal sebesar 123,3 (x 10-3 km3) menjadi 28,2 (x 10-3 km3). Radiasi netto yang terukur berkisar antara 107,5 W/m2 hingga 294,5 W/m2 dengan rata-rata pertahun per massa es mencapai 206,2 W/m2. Nilai albedo yang terukur pada wilayah glaciers berkisar antara 0,19 hingga 0,53 dengan rata-rata mencapai 0,37. Suhu permukaan pada area glaciers berkisar antara -7,0oC hingga 7,0oC dengan rata-rata pertahun permassa es mencapai -0,6oC. Kapasitas panas yang terhitung pada glaciers berkisar antara 0,30 (x 10 MJ K-1) hingga 110,37 (x 10 MJ K-1).

Judul Skripsi : Pengaruh Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya Papua

Indonesia Terhadap Kapasitas Panas dengan Menggunakan Citra

Satelit TM/ETM+

Nama

: Bambang Tri Atmojo

NIM

: G24070012

Menyetujui

Pembimbing I,

Idung Risdiyanto, M. Sc

NIP:

19730823 199802 1 002

Mengetahui :

Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi

Dr. Ir. Rini Hidayati, MS

NIP: 19600305 198703 2 002

© Hak Cipta IPB, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

Dilarang mencantumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus Kristus atas Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Pengaruh Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya Papua Indonesia Terhadap Kapasitas Panas Dengan Menggunakan Citra Satelit Landsat TM/ETM+. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Idung Risdiyanto S.Si, M.Sc sebagai pembimbing yang telah banyak memberikan pengarahan, ilmu, masukan dan bimbingan sampai tugas akhir ini terselesaikan.

2. Seluruh dosen Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB. 3. Staf Tata Usaha Departemen Geofisika dan Meteorologi IP.B

4. Alm. Ayah, Ibu dan seluruh keluarga besar terima kasih atas doa, kasih sayang, serta dukungannya.

5. Teman seperjuangan Mince (Yasmin), Om Sem (Syamsu), Mata Elang (Firda), Eka, Andi, Tetet (Ratih), Sigit, Ade “Gode”, Si “Tampan Maut” (Bang Sriyo), Pas-pas (Pasha), Anto, Anis, Loris, Blake (Anria), Pujo, Echa (Resa), Adi Purbo, Fitrie, Rini, Joko (Tri Handayani), Amin, Dimas, Naren, Nanas (Naziah), Azim, Afdal, Achi (Firdaniasri), Tika, Iwan, Ike (Nike), Iyut (Nurya Utami), Nono (Retno), Riri (Ela), Wari, ii (Febri), Pewpew (Rahmawati), Teguh, Nedy, Wiwid, Winda, ko Rendra, Dilong (Dila), Fandi, Unduh (Adi Riyanto), Harryade yang telah memberi kenangan indah selama masa perkuliahan di GFM.

6. Teman – teman GFM 43, GFM 45, GFM 46 dan GFM 47 atas senyum dan semangatnya dan ka Meli (GFM 41) yang selalu memberi semangat dan masukkan yang berharga.

7. Dikcy, Aulia, Nae, dan Fauzan atas masukan dan pengalaman asprak bersama. 8. Teman-teman Komkes yang selalu memberikan semangat, masukan dan pengalaman.

9. Teman-teman Pondok Emperor: Bang Jefry, Bang Mada, Bang Eko, Bang Sandro, Daniel, Basten, Hezron, Sintong, dan Mangarisan atas candaan, dukungan dan hiburan yang selalu hadir ditengah-tengah kita.

10. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis berbesar hati untuk menerima saran, kritik, dan masukan yang sifatnya membangun. Semoga tugas akhir ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2012

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jayapura, pada tanggal 20 Mei 1989 sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara pasangan Yohanes Wardoyo dan Sutiyem. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah Dasar INPRES Abeale 1 tahun 2000. Di tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 02 Sentani dan lulus tahun 2004. Penulis melanjutkan ke tingkat Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 01 Sentani dan lulus tahun 2007. Pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Meteorologi Terapan.

Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan, yakni sebagai anggota Bidang Pelayanan Komisi Kesenian dari unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Persekutuan Mahasiswa Kristen (PMK) tahun 2009-2010, anggota Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Paduan Suara Mahasiswa AgriaSwara. Selain itu, penulis juga aktif dalam berbagai kepanitiaan kegiatan di IPB diantaranya adalah sebagai anggota bagian Dana Usaha Meteorologi Interaktif (METRIK) tahun 2008, kordinator bagian logistik dan transportasi retreat Komisi Kesenian PMK IPB tahun 2009, kordinator acara Malam Pujian dan Penyembahan Komisi Kesenian PMK IPB tahun 2010. Penulis juga mengikuti beberapa perlombaan diantaranya adalah bersama-sama dengan Paduan Suara Psalterio Singers Bogor meraih medali emas peringkat 3 Festifal Paduan Suara ITB ke-22 tahun 2010, bersama-sama dengan Veralaude choir IPB mengikuti Magnificant Choir Competition meraih medali perak peringkat 2 tahun 2011 dan bersama-sama dengan Paduan Suara Psalterio Singers Bogor meraih medali emas peringkat 2 pada ajang Festifal Paduan Suara (FPS) ITB ke-23 tahun 2012. Di tahun 2012 penulis mengikuti

International Seminar “Fluance of Tropical Land-use Transformations on Local and Regional Climate in Sumatera Indonesia di Departemen GFM IPB dan juga mengikuti Seminar Nasional Sumber Daya Lahan Topik Khusus Pengelolaan Lahan Gambut Berkelanjutan di Balai Besar Litbang Sumber Daya Lahan Kementerian Pertanian di Bogor.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana, penulis melakukan penelitian dengan judul Pengaruh Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya Papua Indonesia Terhadap Kapasitas Panas Dengan Menggunakan Citra Satelit Landsat TM/ETM+, di bawah bimbingan bapak Idung Risdiyanto, S.Si, M.Sc.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan ... 1

II TINJAUAN PUSTAKA ... 1

2.1 Deskripsi Wilayah Gunung Puncak Jaya ... 1

2.2 Kondisi Iklim Gunung Puncak Jaya ... 2

2.2.1 Temperatur ... 2

2.2.2 Presipitasi ... 3

2.2.3 Kelembaban Udara ... 3

2.2.4 Penutupan Awan dan Radiasi ... 3

2.3 Glaciers ... 3

2.4 Keseimbangan Energi ... 6

2.5 Suhu Permukaan ... 6

2.6 Kapasitas Panas ... 6

III METODOLOGI ... 7

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 7

3.2 Alat dan Data yang digunakan ... 7

3.3 Metode Penelitian ... 7

3.3.1 Klasifikasi Lahan ... 7

3.3.2 Suhu Permukaan ... 7

3.3.3 Keseimbangan Energi ... 7

3.3.4 Kapasitas Panas ... 8

3.3.5 Estimasi Volume Glaciers ... 8

IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 9

4.1 Perubahan Luas, Volume dan Tebal Glaciers ... 9

4.2 Radiasi Netto dan Suhu Permukaan ... 11

4.3 Kapasitas Panas ... 13

4.4 Hubungan Penurunan luas dengan Parameter lainnya ... 14

V KESIMPULAN DAN SARAN ... 14

DAFTAR PUSTAKA ... 15

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Perubahan Luasan Glaciers Puncak Jaya (dalam Km2) ... 5

2 Variasi Nilai Albedo ... 6

3 Nilai β Dan γ Berbagai Metode Pendugaan Volume Glaciers ... 8

4 Perubahan Luas Glaciers (km2) dan Persentasi Es yang Hilang ... 10

5 Perubahan Volume Glaciers(10-3 km3)... 10

6 Ketebalan Rata-rata glaciers (m) ... 11

7 Kisaran Nilai Radiasi Netto (W m-2) ... 12

8 Kisaran Nilai Albedo ... 12

9 Suhu Permukaan (oC)Glaciers ... 13

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Peta Provinsi Papua dan Papua Barat ... 1

2 Sebaran Glaciers di Pegunungan Puncak Jaya dan Pegunungan Ngga Pilimsit Menggunakan Landsat 1 tahun 1974 ... 4

3 Penurunan Luas Glaciers Pegunungan Puncak Jaya Tahun 1972, 1987, 2000, dan 2005 ... 4

4 Keseimbangan Energi dengan tiga output dari permukaan ... 6

5 Keseimbangan Energi Berdasarkan Panjang Gelombang ... 6

6 Grafik Penurunan Luas Glaciers ... 9

7 Perubahan Luas Area Glaciers dari tahun 1989 hingga tahun 2009... 9

8 Grafik Penurunan Volume Glaciers ... 10

9 Grafik Penurunan Tebal Glaciers ... 10

10 Grafik Radiasi Netto Glaciers ... 11

11 Grafik Albedo ... 12

12 Grafik Perubahan Suhu Permukaan Glaciers ... 13

13 Grafik Hubungan Radiasi Netto dengan Suhu Permukaan ... 14

14 Grafik (a) Hubungan Suhu Permukaan dengan Luas Glaciers dan (b) Hubungan Radiasi Netto dengan Luas Glaciers ... 14

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 1989 ... 17

2 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 1997 ... 17

3 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 1999 ... 18

4 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2000 ... 18

5 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2004 ... 19

6 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2007 ... 19

7 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2009 ... 20

8 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 1989... 20

9 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 1997... 21

10 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 1999... 21

11 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2000... 22

12 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2004 ... 22

13 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2007... 23

14 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2009... 23

15 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 1989 ... 24

16 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 1997 ... 24

17 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 1999 ... 25

18 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2000 ... 25

19 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2004 ... 26

20 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2007 ... 26

21 Kisaran Nilai Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2009 ... 27

22 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 1989 ... 27

23 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 1997 ... 28

24 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 1999 ... 28

25 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2000 ... 29

26 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2004 ... 29

27 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2007 ... 30

28 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2009 ... 30

29 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1989... 31

30 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1997 ... 31

31 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1999 ... 32

32 Suhu Permukaan Spasial Tahun 2000 ... 32

33 Suhu Permukaan Spasial Tahun 2004 ... 33

34 Suhu Permukaan Spasial Tahun 2007 ... 33

I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Gunung Puncak Jaya merupakan salah satu gunung tertinggi yang termasuk dalam tujuh puncak tertinggi (seven summit) di dunia versi Reinhold Messner mewakili wilayah asia tenggara dan oseania yang dikenal sebagai

Carstensz Pyramid. Puncak Jaya tersebut terdapat di Pulau Papua-Indonesia dan Papua New Guinea dan berada pada ketinggian 4,884 m dpl. Puncak Jaya terletak pada 4o05’00” LS dan 137o11’00” BT dan berada dalam bariasan pegunungan yang melintasi pulau Papua (Kincaid 2007).

Gunung Puncak Jaya merupakan salah satu gunung yang memiliki salju abadi (glaciers) di wilayah ekuitorial atau disebut juga dengan tropical glacier. Selain di Puncak Jaya, tropical glacier juga terdapat pada Gunung Kilimanjaro, Gunung Rwenzori, Gunung Kenya (Afrika Timur) dan juga di Pegunungan Andes Amerika Selatan. Glaciers

merupakan massa es yang secara kontinu terdapat di daratan. Glaciers memiliki peranan penting yaitu antara lain sebagai perekam kejadian massa lampau (Thompson et al

2000), indikator perubahan iklim (Kincaid dan Klein 2004), dan juga sebagai cadangan air bersih (Dingman 1994). Glaciers memiliki peran penting dalam rekonstruksi iklim massa lampau. Berdasarkan penilitian Thompson et al (2000) inti es pada pegunungan Andes Amerika Selatan dapat merekam suatu kejadian mencapai 25.000 tahun terakhir . Air bersih yang tersimpan di bumi yaitu sebesar 1,74% dari total seluruh air yang ada dibumi. Berdasarkan persentasi diatas, glaciers

menyimpan air bersih sebesar 68,7% dari seluruh total seluruh air bersih di dunia. Salah satu tempat adanya glaciers yaitu di pegunungan yang dapat menyimpan cadangan air bersih sebesar 0,12% dari total air bersih di dunia (Dingman 1994). Selain peranan penting diatas berdasarkan Dyurgerov (2002) beberapa negara menganggap perubahan keseimbangan massa glaciers sangat penting untuk kebutuhan air regional dan pembangkit listrik.

Glaciers di dunia pada saat ini mengalami penuruan luas dari tahun ke tahun. Sebagai contoh penurunan luas glaciers pada gunung Kilimanjaro dari tahun 1912 hingga tahun 2003 mengalami penurunan luas sebesar 9,54 km2 dari luas awal sebesar 12,05 km2 ditahun 1912 menjadi 2,51 km2 ditahun 2003 (Cullen

et al 2006). Glaciers Puncak Jaya mengalami penurunan luas dari tahun ketahun. Menurut

Kincaid (2007) dari hasil pemetaan glaciers

menunjukan bahwa trend penurunan luas

glaciers dimulai pada pertengahan abad ke 19 dan terus berlanjut. Total luas glaciers Puncak Jaya yang hilang sejak tahun 1972 (Hope et al

1976) hingga tahun 2000 (Kincaid 2007) terjadi sebesar 67,6% yaitu dari 7,2 km2 menjadi 2,35 km2.

Berdasarkan hal ini, maka perlu dilakukan penelitian bagaimana respon kapasitas panas terhadap perubahan luasan yang terjadi pada glacier.

1.2 Tujuan

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Menganalisis perubahan luas glaciers

Puncak Jaya Papua Indonesia dari tahun 1989, 1997, 1999, 2000, 2004, 2007 dan 2009, dengan menggunakan citra Landsat TM/ETM+.

2. Menghitung perubahan keseimbangan energi dan kapasitas panas berdasarkan perubahan luas glaciers tahun 1989, 1997, 1999, 2000, 2004, 2007 dan 2009.

II TINJAUAN PUSTAKA

2.1Deskripsi Wilayah Gunung Puncak Jaya

Gunung Puncak Jaya merupakan salah satu gunung yang terdapat dalam barisan pegunungan Merauke bagian barat yang terdapat dalam rantai pegunungan terbesar sepanjang 2000 km di tengah pulau Papua (Indonesia) dan

New Guinea (Hope et al 1976). Selain Puncak Jaya (“Ngga Pulu” atau Puncak Sukarno), terdapat dua puncak lainnya yaitu Puncak Mandala (Puncak Juliana),

dan Puncak Idenburg (Ngga Pilimsit atau Gunung Enggea) dimana ketiga puncak tersebut tertutup salju pada zaman

neoglacial.

Puncak Jaya terletak di wilayah barat pegunungan pada 4o 05’ LS dan 137o 10’ BT pada ketinggian 4884 m yang merupakan gunung tertinggi di pulau New Guinea bahkan di asia tenggara dan wilayah Pasifik barat (Hope et al 1976). Puncak Jaya pertama kali dipublikasikan oleh Jan Carstensz pada tanggal 16 Februari 1623, namun hasil temuannya tidak diakui masyarakat Eropa dan baru diakui setelah tahun 1899 oleh pemerintah belanda pada ekspedisi pemetaan (Hope et al 1976). Ekspedisi berikutnya dilakukan oleh British Ornithological Union Expedition (BOUE) pada tahun 1909 -1911. Ekspedisi ini salah satunya dipimpin oleh Dr. A. F. R. Wollaston yang menemukan es di bagian selatan dari glacier Carstensz dan menamakannya Glacier Van Der Water (Wollaston, A. F. R. 1914a. b; Wollaston, M. 1933 dalam , Hope et al 1976). Tahun 1936. Ekspedisi yang dilakukan oleh Dr A. H. Colijn, seorang general manajer perusahan minyak yang beroperasi dekat Sorong bersama seorang geologist muda Dr. J. J. Dozy dan Lieutenant Wissel. Ekspedisi ini berhasil mencapai ketinggian 4850 m dan juga menemukan adanya material deposit yang unik dan diberi nama Ertsberg atau “Ore Mountain”.

Tahun 1961, ekspedisi selanjutnya dilakukan oleh New Zealand-New Guinea Expedition namun pada ekspedisi ini gagal mencapai puncak es tersebut. Salah satu anggota dari New Zealand-New Guinea Expedition Phillip Temple kembali melakukan ekspedisi bersama pemandu pendaki gunung Heirich Harrer berhasil mendaki Carstensz pyramid dan Gunung Idenburg pada Februari 1962. Team tersebut meletakkan batu peringatan pada wilayah es tersebut dan mencatat perubahan luas es yang besar sejak pendakian Colijn. Selain itu Philip bersama pendaki lainnya menemukan wilayah yang memisahkan Northwall Firn yang disebut dengan New Zealand Pass (Hope et al 1976).

Tahun 1963 ahli geologi U.S. yang baru saja kembali dari Antartika melakukan pendaratan dengan helikopter, namun usaha tersebut gagal akibat salju

yang terlalu tebal dan lunak disertai dengan kondisi berangin. Pada penerbangan sebelumnya pendaratan dilakukan pada ketinggian 4300 m pada bagian utara dan selatan Gunung Puncak Jaya (Hope et al 1976).

Ekspedisi berikutnya dilakukan pada tahun 1971 hingga 1973. The Carstensz Glaciers Expedition (CGE) dibentuk oleh

World Inventory of Permanent Snow and Ice Masses yang dikelola oleh

International Commission on Snow and Ice untuk International Hydrological Decade (IHD) Unesco. Ekspedisi ini dibagi menjadi dua tahap yaitu CGE pertama pada 6 Desember 1971 hingga 10 Maret 1972 dan Ekspedisi kedua CGE pada 1 Januari 1973 hingga 22 Februari 1973 (Hope et al 1976) .

2.2 Kondisi Iklim Gunung Puncak Jaya

Hope et al (1976), iklim regional Indonesia dan New Guinea pada dasarnya di pengaruhi oleh konvergensi udara dari angin pasat barat dan timur (monsoon). Hal ini juga dipengaruh oleh adanya transport arus hangat dari Pasifik barat, utara Papua (Western Pacific Warm Pool) yang merupakan sumber energi terbesar untuk sirkulasi atmosfer global (Prentice dan Geoffrey 2006). Faktor yang mempengaruhi iklim pada wilayah

glacier Carstensz adalah posisi pada wilayah ekuitorial, elevasi atau ketinggian dan efek orografik. Beberapa contoh pegunungan yang terdapat pada wilayah ekuitorial adalah Pegunungan Andes, Gunung Cameroons (Afrika barat), Gunung Simyen, Gunung Kenya, Kilimajari, Stanley, Karisimbi, dan Elgon terdapat pada wilayah Afrika Timur.

2.2.1 Temperatur

Menurut Hope et al (1976), suhu udara pada rentang tahun Desember 1971 hingga Maret 1972 yang terukur pada ketinggian 4251 m dpl sebesar 3,3oC sedangkan pada ketinggian 3600 (Ertsberg) sebesar 8,2oC pada bulan maret 1972 hingga September 1972. Pengukuran ini dilakukan pada ketinggian 1,5 m diatas permukaan tanah dengan menggunakan Thermograf yang dikalibrasi dengan menggunakan Assman Psikrometer. Perbedaan suhu udara yang diukur pada ketinggian 2m dpl (Kaimana :

26,3oC), 4m dpl (Kokonao : 26,4oC), 1550m dpl (Wamena : 8,2oC) menghasilkan besar lapse rate

sebesar 0,54oC/100m. Nilai lapse rate didukung dengan penelitian Permana (2011) yang didasarkan pada data stasiun PTFI dengan lapse rate sebesar 0,5oC/100km.

Berdasarkan Permana (2011), suhu maksimum rata pada bagian selatan Papua terjadi pada bulan Januari dan suhu minimum rata-rata terjadi pada bulan Juli hingga Agustus untuk statiun cuaca yang berada di bawah ketinggian 2500 m dpl. Berbeda halnya dengan suhu maksimum rata-rata dan minimum rata-rata yang terjadi pad bulan Mei hingga November (suhu maksimum rata-rata) dan Februari hingga Juli (suhu minimum rata-rata). Hal ini disebabkan oleh pengaruh gerak semu matahari yang dua kali melewati wilayah ekuitorial.

2.2.2 Prepisitasi

Presipitasi harian yang diukur pada base camp ekspedisi dilakukan di lembah kuning atau “Yellow Valley” (4400m) antara tahun 1971/1972 dan dan tahun 1973. Elevasi tertinggi pada wilayah tersebut berada didalam zona akumulasi dari glacier, presipitasi terjadi sebagian besar dalam bentuk

sleet dan wet snow. Salju kering besar sesekali terjadi pada wilayah

base camp yang berasosiasi dengan gangguan dari timur dan barat dengan periode harian (Hope et al

1976).

Rata-rata presipitasi yang terjadi selama masa ekspedisi dengan periode 24 jam sebesar ~10mm dan presipitasi maksimum sebesar 48,4 mm pada pengukuran tanggal 25 maret 1972. Total presipitasi tahunan pada wilayah Yellow Valley sebesar 3020 m pada periode 16 Februari 1972 hingga 16 Februari 1973 (Hope

et al 1976).

2.2.3 Kelembaban Udara

Kelembaban udara yang di ukur pada ketinggian 1,5m dari permukaan tanah dilakukan dengan menggunakan thermohygrograph

yang dikalibrasi dengan

menggunakan psikrometer. Hasil pengukuran tersebut menunjukan kosisten tinggi dengan rata-rata kelembaban relatif sebesar 88% (Hope et al 1976).

2.2.4 Penutuapan Awan dan Radiasi

Intensitas radiasi yang diukur pada ketinggian 650 m dpl, tertinggi pada bulan Oktober – April dan terendah dan terendah pada bulan Mei hingga September (Permana 2011). Intensitas radiasi matahari akan menurun seiring dengan meningkatnya ketinggian. Hal ini dibuktikan dengan pengukuran yang dilakukan oleh Permana (2011) bahwa pada ketinggian 9 m dpl intensitas radiasi tertinggi terjadi pada bulan Januari sebesar 220W/m2 dan terendah pada bulan Juni-Juli sebesar 123 W/m2, sedangkan pada ketinggian 617 m dpl maksimum radiasi terjadi pada bulan januari sebesar 156 W/m2 dan minimum terjadi pada bulan Agustus sebesar 61 W/m2. Hal ini dapat disebabkan akibat meningkatnya penutupan awan dan curah hujan yang tinggi seiring dengan bertambahnya ketinggian sehingga radiasi yang datang terhalang.

2.3 Glacier

Menurut McIntos (1972), glacier

merupakan suatu masa es yang terbentuk diatas permukaan tanah dimana terdapat akumulasi dari salju tersebut. Sama halnya dengan NSIDC (National Snow & Ice Data Center), glacier merupakan suatu massa es yang tedapat pada permukaan tanah dengan ukuran lebih dari sepersepuluh kilometer persegi.

Glacier juga menunjukan beberapa tipe pergerakan dan juga menunjukan kejadian-kejadian dimasa lampau.

Glacier Pegunungan Puncak Jaya memiliki karakteristik yang unik yaitu mampu bertahan pada wilayah ekuitorial yang sangat dipengaruhi oleh massa udara hangat pasifik atau yang disebut dengan Western Pacific Warm Pool

(WPWP). Western Pacifik Warm Pool

(WPWP) merupakan satu-satunya sumber panas untuk sirkulasi atmosferik global di bumi (Prentice dan Geoffrey 2006).

Glaciers dapat dimanfaatkan dalam merekonstruksi iklim dimasa lalu dengan

metode ice core (inti es). Glacier juga merupakan perekam terbaik yang paling cepat merespon perubahan iklim natural maupun antropogenik. Hal tersebut juga didukung oleh penelitian Kincaid (2007) bahwa glacier tropis merupakan indikator penting perubahan iklim dan memiliki informasi bernilai mengenai kondisi iklim dimasa lampau.

Gambar 2.Sebaran glacier di Pegunungan Puncak Jaya dan Pegunungan Ngga Pilimsit menggunakan Landsat 1 tahun 1974

(sumber :http://pubs.usgs.gov)

Selain itu, Glacier dan salju permanen merupakan salah satu bentuk cadangan air dari seluruh dunia yang menutupi permukaan bumi seluas 16.227.500 km2 atau memiliki volume sebesar 24.064.100 km3 atau memiliki persentasi sebesar 68,7% dari total air bersih yang ada di dunia. Berdasarkan persentasi tersebut

glacier pada area pegunungan menyimpan 0,12% total air bersih yang ada di dunia (Dingman 1994).

Total area yang tertutup es dan salju pada wilayah Carstensz sampai akhir tahun 1972 sebesar 6,9 km2. Es dan salju pada wilayah tersebut dapat dibagi menjadi lima massa es yaitu : bagian barat dan timur dari Northwall Firn,

GlacierMeren, Sistem GlacierCarstensz

dan GlacierSouth Hanging. Bagian barat dari Glacier Northwall Firn merupakan bagian es kecil dengan luas sekitar 2,5 km2 dengan panjang sekitar 3,7km dan lebar sekitar 0,7 km. Bagian timur dari

Northwall Firn memiliki luas 1,1 km2 yang menutupi wilayah pada ketinggian 4520 m hingga 4810 m. Glacier Meren

merupakan glacier yang terdapat pada wilyah lembah pada ketinggian 4260 m hingga 4862 m, memiliki luas sekitar 1,95km2. Glacier Carstensz yang terletak pada lembah kuning “Yellow Valley” memiliki posisi yang pararel terhadap

Glaciers Meren dan terpisah oleh bukit pemisah dan disebut sebagai The Midden

Kam atau Celah Tengah. Glacier

Carstensz tersebar dari ketinggian 4810 m pada bagian timur hingga ketinggian 4800 m. Luas area Glacier Carstensz sekitar 0,89 km2 dengan panjang maksimum sebesar 1,8 km2 dan lebar 0,5 km2.

Gambar 3 Penuruan Luas Glacier Pegunungan Puncak Jaya tahun 1972, 1987, 2000, dan 2005

(Sumber : Kincaid 2007)

Selain itu terdapat juga GlacierWollaston

dan Van de Water yang masing-masing memiliki luas sekitar 0,17 km2 (4370 m hingga 4730 m) dan 0,14 km2 (4390 m hingga 4810 m ) (Hope et al 1976).

Pengukuran yang dilakukan oleh Kincaid and Klein (2004) dengan menggunakan metode penginderaan jauh mendapatkan bahwa total kehilangan es dari tahun 2000 hingga 2002 sebesar 0,174 km2 dengan perubahan luas dari 2,326 km2 menjadi 2,152 km2.

2.4 Keseimbangan Energi

Radiasi diemisikan oleh setiap benda. Setiap benda yang memiliki suhu diatas nol absolut mengemisikan radiasi. Panjang gelombang yang diemisikan bergantung pada suhu objek tersebut. Objek yang memiliki suhu yang tinggi mengemisikan energi pada intesitas yang besar dibandingkan dengan objek yang memiliki suhu yang rendah (Ahrens 2007).

Radiasi netto merupakan bentuk dari keseimbangan energi yang dibutuhkan untuk memanaskan udara (sensible heat flux), energi yang dibutuhkan untuk mengevaporasikan dari permukaan (latent heat flux), dan energi yang dibutuhkan untuk memanaskan permukaaan tanah (soil heat flux) (Ahrens 2007).

Gambar 4 Keseimbangan energi dengan 3 output dari permukaan

Selain itu radiasi netto juga merupakan selisih antara gelombang pendek dan gelombang panjang yang datang ke permukaan bumi dengan gelombang pendek dan gelombang panjang yang keluar dari permukaan bumi (Handoko 1994). Energi radiasi matahari pada puncak atmosfer mencapai 1367 W/m2 yang disebut juga dengan

solar constant.

Gambar 5 Keseimbangan energi berdasarkan panjang gelombang

Nilai tersebut bukan merupakan konstanta melainkan rata-rata rentang yang

mencapai puncak atmosfer diantara 1365 W/m2 hingga 1372 W/m2 (Ahrens 2007).

Keseimbangan energi dengan menggunakan konsep panjang gelombang dipengaruhi oleh besaran albedo pada masing-masing jenis permukaan.Albedo merupakan perbandingan antara radiasi gelombang pendek yang dipantulkan terhadap radiasi gelombang pendek yang datang (Stull 2000).

Tabel 2 Variasi Nilai Albedo

Permukaan Albedo

1. Awan Tebal 2. Awan Tipis

3. Fresh Snow

4. Ice 5. OldSnow

6. GrayIce

0,75 – 0,95 0,30 – 0,50 0,75 – 0,95 0,30 – 0,40 0,35 – 0,70

0,60 1-4

Sumber : (Ahrens 2007) 5-6

Sumber : (Stull 2000) 2.5 Suhu Permukaan

Suhu merupakan ukuran dari kecepatan rata-rata atom dan molekul dimana suhu yang tinggi akibat dari kecepatan gerak rata-rata yang tinggi atau secara sederhana merupakan ukuran dari energi rata-rata energi kinetik (Ahrens 2005). Suhu merupakan faktor pengendali dalam untuk perubahan yang terjadi pada

glacier seperti mengendalikan presiptasi dan bukan sebagai faktor pembatas (Kincaid dan Klein 2004).

Suhu permukaan merupakan suhu diatas permukaan suatu material.Suhu permukaan merupakan salah satu kunci yang membatasi kondisi dalam sistem penginderaan jauh dalam skema modeling lahan (Li et al 2004).

2.6 Kapasitas Panas

Kapasitas panas merupakan jumlah panas yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu satu gram material sebesar satu derajat Celcius. Kapasitas panas juga menggambarkan perbandingan antara jumlah energi panas yang tersimpan oleh suatu materi dengan pengaruh peningkatan suhu (Ahrens 2007). Sebagai contoh satu satu gram air membutuhkan satu kalori (cal) untuk meningkatkan suhu sebesar satu derajat Celcius, sehingga air memiliki panas spesifik sebesar satu. Jika dibandingkan dengan material tanah dengan jumlah yang sama (massa yang sama) Rsin

Rsout Rlout

Rlin G

membutuhkan 0,2 kalori (cal) untuk meningkatkan suhunya sebesar 1oC.

III DATA DAN METODE 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Objek penelitian terletak di Puncak Jaya Papua Indonesia pada posisi 4o05’00” LS dan 137o11’00” BT. Analisi data dilakukan dari bulan Februari hingga Mei 2012 di Laboratorium Meteorologi dan Kualitas Udara, Departemen Geofisika dan Meteorologi FMIPA-IPB.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

3.2.1.1 Citra Satelit Landsat 4-5 TM dan Landsat 7 ETM+ path/row 103/63 akuisisi tanggal :

1989 (TM) : 22 Mei 1989 1997 (TM) : 21 Juni 1997 1999 (ETM+) : 09 Oktober 1999 2000 (ETM+) : 08 Agustus 2000 2004 (TM) : 14 Oktober 2004 2007 (TM) : 16 Mei 2007 2009 (TM) : 28 Oktober 2009

(sumber :earthexplorer.usgs.gov) 3.2.1.2 Peta Administrasi Wilayah Papua

Skala 1: 7.000.000

3.2.2 Alat

Alat yang digunakan dalam analisis dan pengolahan data adalah seperangkat komputer dengan perangkat lunak Word, Excel, ArcGIS 9.3, dan Er Mapper 7.1.

3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Klasifikasi Lahan

Klasifikasi lahan dilakukan dengan menggunakan metode klasifikasi tidak terbimbing (unsupervised classification) dengan menggunakan kombinasi band 3, band 4, band 5. Pemisahan kelompok kelas dilakukan secara digital dan hanya didasarkan pada nilai digital tiap pixel (picture element). Kelas klasifikasi dibagi kedalam empat kelas yaitu Glaciers,

limestone, vegetasi, dan awan.

3.3.2 Suhu Permukaan

Suhu permukaan ditentukan dengan menggunakan kanal 6 landsat TM/ETM+. Suhu permukaan diduga dengan menduga suhu kecerahaan

(Brightness temperature) dengan rumus sebagai berikut (USGS 2002) :

( ) =

+ 1

dimana,

T(K) : Suhu Kecerahaan (Kelvin) K1(4TM) : 671.62 W m-2 sr-1µm-1

K1(5TM) : 607.76 W m-2 sr-1 µm-1

K1(7ETM+): 666.09 W m-2 sr-1 µm-1

K2(4TM) : 1284.30 Kelvin

K2(5TM) : 1260.56 Kelvin

K2(7ETM+): 1282.71 Kelvin

L : ₍ ( ) ₎ ×

( − ) +

sedangkan persamaan suhu permukaan adalah sebagai berikut :

= ( )

1 + ( )ln

dimana,

: Panjang Gelombang radiasi Emisi (11.5 µm)

: 1.438 x 10-2 m K

: Nilai emisivitas, 0.82 untuk

glaciers (old snow), 0.96 untuk jenis batuan limestone, 0.95 untuk vegetasi, dan 0.90 untuk (awan alto).

3.3.3 Keseimbangan Energi

Radiasi netto merupakan radiasi yang tersimpan dari suatu materi. Radiasi ini didapatkan dengan menentukan selisih dari gelombang pendek yang datang dan yang keluar dengan radiasi gelombang panjang yang diemisikan. Radiasi netto ditentukan dengan menggunakan rumus :

Rn = Rs↓ + Rl↓- Rs↑ - Rl↑ Keterangan :

Rn : Radiasi netto (W m-2) Rs↓ : Radiasi gelombang pendek

yang datang (W m-2) Rl↓ : Radiasi gelombang

panjangyang datang (W m-2)

Rs↑ : Radiasi gelombang pendek yang dipantulkan (W m-2) Rl↑ : Radiasi gelombang

panjang yang dipantulkan (W m-2)

Radiasi gelombang pendek yang masuk diduga dari rasio antara radiasi gelombang pendek yang di pantulkan dengan nilai albedo untuk setiap jenis permukaan. Nilai albedo diduga dengan menggunakan rumus (USGS 2000) :

= . .

cos

Keterangan :

αi : Albedo setiap kanal L : Spectral radiance tiap

kanal

d : Jarak astronomi matahari ke bumi dalam unit astronomi nilai mendekati 1

ESUN : Rata-rata nilai solar spectral

irradiance

: Sudut zenith matahari Radiasi gelombang pendek yang dipantulkan diduga dengan menggunakan rumus :

↑ = . . . 1

Radiasi gelombang pendek yang masuk diduga dengan menggunakan data albedo dengan radiasi gelombang pendek yang dipantulkan yaitu dengan rumus :

↓ = ↑

Radiasi gelombang panjang dapat diduga dengan menggunakan rumus :

↑ = . .

Keterangan :

Rl↑ : Radiasi gelombang panjang yang keluar (W m-2)

es : Emisivitas permukaan

σ : Tetapan Stefan-Boltzman (5,67 x 10-8 W m-2 K-4)

Ts : Suhu permukaan (K)

3.3.4 Kapasitas Panas

Kapasitas panas (C) bergantung dari massa material dan panas jenis material tersebut (c). nilai massa ditentungan dari nilai luas dimana massa merupakan fungsi dari luas dan volume material. Kapasitas panas diduga dengan menggunakan rumus :

= .

Keterangan :

C : Kapasitas panas (Joule K-1)

c : Panas jenis es (2093 Joule K-1 kg-1)

m : massa es (kg)

3.3.5 Estimasi Volume Glaciers

Pendugaan volume glaciers

dilakukan dengan menggunakan persamaan empiris Bahr dalam Granshaw (2002). Persamaan tersebut adalah

=

dimana β dan γ masing-masing bernilai 0,90 dan 1,396. Bahr menentukan nilai tersebut dengan menggunakan persamaan analisis skala dari massa dan konservasi momentum dengan menggunakan parameter jumlah lebar, kemiringan,

side drag, dan keseimbangan massa masing-masing glaciers dan diujicobakan untuk menduga nilai dari volume dan area 144 glaciers.

Sebelumnya metode pendugaan volume glaciers juga telah dilakukan oleh Driedger and Kennard (1986) dan Chen and Ohmura (1990). Driedger and Kennard (1986) menggunakan hubungan aliran glaciers dan elemen geometri (area dan kemiringan) untuk dapat menghitung densitas es dan basal shear stresses. Berbeda halnya dengan Chen and Ohmura (1990) menggunakan analisis regresi area dan volume glaciers. Berikut perbedaan nilai konstanta masing-masing metode:

Tabel 3 Nilai β dan γ berbagai Metode Pendugaan Volume Glaciers

Metode β γ

Driedger and Kennard (1986) 3,93 1,124 Chen and Ohmura (1990) 28,5 1,396 Bahr et al. (1997) 0,9 1,396

IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perubahan Luas, Volume, dan Tebal

Glaciers

Penurunan luas area glaciers dari tahun ke tahun tetap terjadi. Penurunan tersebut terjadi pada setiap massa es yaitu West Northwall Firn, East Northwall Firn, Meren, Carsztens, dan

South Hanging yang terdapat pada kawasan Puncak Jaya tersebut. Berdasarkan citra Landsat tahun 1989, 1997, 1999, 2000, 2004, 2007, dan 2009 penurunan luas glaciers terjadi cukup signifikan.

Total luas glaciers yang terhitung sejak tahun 1989 hingga tahun 2009 pada Tabel 2, mengalami penurunan dari luas total tahun 1989 sebesar 4,409 km2 menjadi 1,231 km2 ditahun 2009. Bagian es yang hilang sejak tahun 1989 hingga tahun 2009 terjadi sebesar 72,1% dari luas total tahun 1989. South Hanging

memiliki luas kurang dari 0,5 km2 sejak tahun 1989 jika dibandingkan dengan massa es yang lainnya yang memilik massa es lebih dari 1,0 km2. Berbeda halnya dengan laju penuruan luas, South Hanging dengan luas glaciers terkecil

memiliki laju penrunan luas sebesar 16,0% per tahun. Laju penuruan luas tertinggi terjadi pada massa es West Northwall Firn yang mencapai 34,6% per tahun diikuti oleh massa es Carsztens

sebesar 20,3%, dan massa es East Northwall Firn sebesar 12,3%. Berdasarkan kecepatan laju kehilangan, total massa es yang hilang untuk masing-masing massa es tertinggi terjadi pada massa es West Northwall Firn sebesar 93,2% diikuti massa es South Hanging

sebesar 77,7%, massa es Carsztens

sebesar 75,4% dan massa es East Northwall Firn sebesar 56,1% dari tahun

Gambar 6 Grafik penurunan luas glaciers

Tabel 4 Perubahan Luas Glaciers(km2_{) dan Persentasi Es yang Hilang} Tahun West Northwall Firn % es yang hilang East Northwall Firn % es yang hilang Carsztens % es yang hilang South Hanging % es yang hilang Total

Total % Es yang hilang dari tahun

1989

1989 1,144 0 1,927 0 1,249 0 0,089 0 4,409 0,0

1997 0,494 56,8 1,359 29,5 0,858 31,3 0,033 63,2 2,743 37,8

1999 0,398 65,2 1,319 31,6 0,763 38,9 0,047 47,2 2,527 42,7

2000 0,322 71,8 1,269 34,1 0,702 43,8 0,016 81,5 2,310 47,6

2004 0,227 80,2 1,135 41,1 0,591 52,7 0,020 77,7 1,972 55,3

2007 0,124 89,1 0,913 52,6 0,422 66,2 - - 1,459 66,9

2009 0,078 93,2 0,846 56,1 0,307 75,4 - - 1,231 72,1

1989 hingga tahun 2009 (kecuali massa es

South Hanging dari tahun 1989 hingga tahun 2004). Proporsi tersebut berubah ditahun 2009 menjadi 69% untuk massa es East Northwall Firn, 25% untuk massa es Carsztens, dan 6% untuk massa es West Northwall Firn.

Perubahan luas berdampak pada perubahan volume glaciers. Volume total

glaciers pada Tabel 3 dari tahun 1989 sebesar 125,2 (x 10-3 km2) berkurang 77,5% menjadi 28 (x 10-3 km2) ditahun 2009. Penurunan volume glaciers tertinggi terjadi antara tahun 1989 hingga tahun 1997 sebesar 43,5% (70,8 x 10-3 km3) yaitu mendekati setengah dari total volume ditahun 1989. Penurunan volume

glaciers terjadi sangat cepat sehingga diantara tahun 2004 dan 2007 massa es South Hanging

tidak terlihat. Massa es South Hanging

merupakan massa es terkecil diantara massa es East Northwall Firn, West Northwall Firn,

dan Carsztens. Volume South Hanging tahun 1989 hanya terdiri dari 1 % volume total sebesar 1,3 x 10-3 km3. Volume masing-masing massa es yang hilang dari tahun 1989 hingga 2009 tertinggi terjadi pada massa es

West Northwall Firn sebesar 96,5% atau sebesar 29,7 (x 10-3 km3), diikuti massa es

South Hangging sebesar 84,6% hingga tahun 2004, Carsztens sebesar 82,5% dan East Northwall Firn sebesar 64,1%.

Berdasarkan Gambar 8, volume terbesar massa es dimiliki oleh massa es East Northwall Firn diikuti oleh massa es

Carsztenz, massa es West Northwall Firn, dan massa es South Hanging. Penurunan luas dan volume juga berdampak pada ketebalan es masing-masing massa es.

Gambar 8 Grafik penurunan volume glaciers

Gambar 9 Grafik penurunan tebal glaciers

Tabel 5 Perubahan Volume Glaciers

Tahun

West Northwall

Firn (x 10-3 _km3₎

% volume yang hilang East Northwall Firn (x 10-3 _km3₎

% volume yang hilang

Carsztens (x 10-3 km3)

% volume yang hilang South Hanging (x 10-3 _km3₎

% volume

yang hilang

Total (x 10-3 km3₎

Total % volume

yang hilang

1989 30.8 0.0 58.9 0.0 34.3 0.0 1.3 0.0 125.3 0

1997 10.8 64.8 38.1 35.2 21.5 37.3 0.4 71.2 70.8 43.5

1999 8.3 73.1 36.7 37.6 18.6 45.8 0.6 54.8 64.2 48.8

2000 6.4 79.3 35.0 40.5 16.8 51.1 0.2 87.8 58.3 53.4

2004 4.1 86.7 30.5 48.2 13.5 60.6 0.2 84.6 48.3 61.4

2007 1.9 93.7 23.2 60.5 8.9 74.1 34.1 72.8

Tabel 6 Ketebalan Rata-rata glaciers (m) Tahun West Northwall Firn % Tebal es yang hilang East Northwall Firn % Tebal es yang hilang Carsztens % Tebal es yang hilang South Hanging % Tebal es yang hilang Rataan % Tebal es yang hilang

1989 26,9 0 30,6 0 27,5 0 14,4 0 24,8 24,8

1997 21,9 18,5 28,1 8,2 25,1 8,8 11,3 21,8 21,6 21,6

1999 20,8 22,7 27,9 8,8 24,4 11,3 12,3 14,5 21,3 21,3

2000 19,8 26,6 27,6 9,7 23,9 13,1 9,6 33,8 20,2 20,2

2004 18,1 32,7 26,9 12,1 22,9 16,7 10,0 30,8 19,5 19,5

2007 15,7 41,8 25,5 16,7 21,1 23,3 20,7 20,7

2009 14,0 48,1 25,0 18,2 19,5 29,0 19,5 19,5

Total penurunan ketebalan massa es berdasarkan Tabel 4, tertinggi terjadi pada massa es West Northwall Firn sebesar 13 m sejak tahun 1989 hingga tahun 2009 diikuti oleh Carsztens sebesar 8 m, East Northwall Firn sebesar 5,6 m dari tahun 1989 hingga tahun 2009 dan South Hanging sebesar 4,4 m dari tahun 1989 hingga tahun 2004.

Berdasarkan Gambar 9, bagian massa es

East Northwall Firn merupakan massa es yang memiliki tebal es terbesar ditahun 1989 yaitu sebesar 30,6 m diikuti massa es

Carsztens sebesar 27,5 m, massa es West Northwall Firn sebesar 26,9 m, dan massa es

South Hanging sebesar 14,4 m. Tebal massa es tersebut mengalami resesi setiap tahun pengamatan yang dilakukan dengan rata-rata pertahun mencapai 10,23% untuk massa es

West Northwalll Firn, 7,62% dari massa es

South Hanging, 5,51% dari massa es

Carsztens, dan 3,25% untuk massa es East Northwall Firn.

Laju resesi tebal glaciers juga ditunjukan dengan laju resesi akumulasi dari tahun 1989 hingga tahun 2009, laju resesi tertinggi terjadi massa es West Northwall Firn sebesar 48,14%, diikuti massa es South Hanging

sebesar 30,78%, massa es Carsztens sebesar 28,97% dan massa es East Northwall Firn

sebesar 18,19%. Berdasarkan hal diatas maka massa es West Northwall Firn merupakan massa es dengan laju penurunan tebal glaciers

tertinggi.

Penuruan tebal glaciers berdasarkan Gambar 9 menunjukan bahwa tebal glaciers

yang hilang memiliki peningkatan disetiap tahunnya sehingga selisih tebal tahun masing-masing massa es semakin besar. Hal ini juga menunjukan bahwa semakin kecil tebal massa es maka semakin besar dan cepat resesi yang terjadi pada massa es tersebut.

4.2 Radiasi Netto dan Suhu Permukaan

Radiasi netto yang tersimpan di wilayah

glaciers berkisar antara 107,5 W/m2 hingga 294,5 W/m2 dengan rata-rata pertahun berkisar antara 159,9 W/m2 hingga 271,5 W/m2 dari tahun 1989 hingga tahun 2009 (Tabel 5). Radiasi yang tersimpan di wilayah

glaciers berfluktuasi berdasarkan tahun pengamatan dengan penyerapan radiasi terendah terdapat massa es East Northwall Firn sebesar 107 W/m2 pada tahun 2004 dan penyerapan tertinggi terjadi pada massa es

South Hanging dan West Northwall Firn

masing-masing sebesar 269,7 W/m2 tahun 1999 dan 294,5 W/m2 tahun 2009. Rata-rata penyerapan radiasi netto masing-masing massa es setiap tahun pengamatan tertinggi pada massa es South Hanging sebesar 241,3 W/m2 diikuti massa es West Northwall Firn

sebesar 208,0 W/m2, massa es Carsztens

sebesar 204,3 W/m2 dan massa es East Northwall Firn sebesar 181,1 W/m2 tahun.

Berdasarkan Gambar 10, radiasi netto terendah terjadi pada pada tahun 1997 dan 2004 sedangkan untuk radiasi netto tertinggi terjadi pada tahun 1999, 2007, dan 2009. Massa es South Hanging memiliki penyimpanan energi radiasi netto tertinggi dari tahun 1989 hingga tahun 2004 sebagai

Tabel 7 Kisaran Nilai Radiasi Netto (W m-2₎

Tahun West Northwall Firn East Northwall Firn Carsztens South Hanging Rataan

1989 193,0 140,1 170,9 222,1 181,5

1997 159,3 119,2 145,3 282,6 176,6

1999 269,7 272,4 269,6 274,4 271,5

2000 178,6 190,8 188,2 192,7 187,6

2004 128,7 107,5 168,8 234,5 159,9

2007 232,2 220,4 289,2 247,3

2009 294,5 217,2 198,4 236,7

Gambar 11 Grafik Albedo

contoh massa es South Hanging yang bebatuan sehingga massa es South Hanging

sangat mudah dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya.

Albedo menunjukkan proporsi nilai radiasi yang di pantulkan oleh suatu material. Nilai albedo pada wilayah glaciers berkisar antara 0,19 hingga 0,53 dari tahun 1989 hingga tahun 2009. Nilai tersebut merupakan nilai albedo rata-rata tiap masing-masing luasan glaciers. Nilai albedo tertinggi terjadi pada massa es East Northwall Firn sebesar 0,53 pada tahun 2004 dan terendah terjadi pada tahun 1997 untuk massa es South Hanging sebesar 0,19. Tahun 2004 merupakan tahun dengan nilai albedo tertinggi yang terjadi hampir diseluruh massa es. Kisaran nilai albedo pada tahun tersebut yaitu dari 0,37 hingga 0,53. Hal ini menunjukan bahwa radiasi yang dipantulkan pada tahun tersebut memiliki proporsi sebesar 37% hingga 53% dari radiasi yang diterima. Jika dibandingkan dengan radiasi netto pada Tabel 5 tahun 2004 merupakan tahun dengan nilai

penyerapan radiasi terkecil yang hampir terjadi pada masing-masing massa es.

Rentang nilai albedo pada masing-masing luasan glaciers yang didapatkan cukup berbeda jauh diakibatkan adanya pengaruh kemiringan permukaan glaciers, topografi dari permukaan glaciers dan juga warna es tidak tepat putih. Kualitas dari warna es yang menurun menyebabkan nilai albedo semakin kecil. Hal ini ditunjukan pada lampiran Lampiran 8 hingga Lampiran 14 dimana luasan glaciers dengan nilai albedo tinggi semakin kecil. Selain itu perubahan luasan

glaciers akibat banyak menerima radiasi yang di tunjukan dengan nilai albedo.

Suhu permukaan memiliki karakterisik yang berfluktuasi berdasarkan tahun pengamatan. Suhu tertinggi terjadi pada tahun 2009 sebesar 7,0oC (West Northwall Firn). Suhu terendah pada tahun pengamatan terjadi pada tahun 2007 sebesar -7,0oC (Carsztens). Rata-rata suhu pertahun pengamatan masing-masing es tertinggi padamassa es West Northwall Firn sebesar 1.3oC diikutimassa es

South Hanging sebesar -0.6oC, massa es East Northwall Firn sebesar -1.3oC, dan massa es

Carsztens sebesar -1.8oC. Suhu rata-rata tahunan tertinggi terjadi pada tahun 2009 sebesar 3,5oC dan terendah terjadi pada tahun tahun 2000 sebesar -4,1oC. Permukaan

glaciers yang tidak merata dan penerimaan radiasi yang berbeda-beda menyebabkan perbandingan radiasi gelombang pendek yang masuk dan radiasi yang keluar dengan radiasi gelombang panjang yang keluar menjadi tidak sama untuk setiap bagian massa es. Tabel 8 Kisaran Nilai Albedo

West Northwall Firn East Northwall Firn Carsztens South Hanging

1989 0,33 0,42 0,38 0,30

1997 0,31 0,40 0,38 0,19

1999 0,34 0,35 0,35 0,33

2000 0,40 0,40 0,40 0,39

2004 0,49 0,53 0,46 0,37

2007 0,32 0,36 0,30

Tabel 9 Suhu Permukaan (o_{C) Glaciers}

West Northwall Firn East Northwall Firn Carsztens South Hanging Rata-rata

1989 -0,6 -1,9 -2,5 -1,6 -1,6

1997 0,1 -1,1 -1,0 -3,4 -1,3

1999 2,1 0,4 0,9 3,9 1,8

2000 -1,8 -4,9 -4,5 -3,9 -3,8

2004 1,5 0,1 0,1 2,2 1,0

2007 0,6 -3,4 -7,0 -3,3

2009 7,0 1,9 1,6 3,5

Namun pada tahun tersebut suhu tertinggi tidak terjadi pada setiap massa es akibat dari perbedaan penerimaan radiasi gelombang pendek sehingga energi yang diemisikan oleh massa es menjadi tidak merata.

Gambar 12 Grafik perubahan suhu permukaan

Berdasarkan Gambar 12, tahun 2000 merupakan tahun dengan suhu terendah yang terjadi hampir disetiap massa es. Berbeda dengan tahun-tahun dengan suhu terendah lainnya seperti tahun 1997 dan 2007 dimana tidak setiap massa es mencapai suhu terendahnya. Hal ini jika dikaitkan dengan energi radiasi yang tersimpan pada massa es, menunjukan bahwa pada tahun 2000 seluruh massa es menerima jumlah radiasi gelombang pendek yang sama. Berbeda hal dengan tahun 1997 dan 2007 dimana radiasi yang diterima setiap massa es berbeda-beda. Bagian massa es yang menerima radiasi terlebih dahulu akan

memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan bagian massa es yang lainnya.

4.3Kapasitas Panas

Kapasitas panas yang tersimpan pada massa es berdasarkan Tabel 8 berkisar antar 0,30 (x 106 MJ/K) hingga 110.37 (x 106 MJ/K). Rata-rata kapasitas panas yang tersimpan pada massa es tiap tahunnya mencapai 17,16 (x 106 MJ/K) untuk massa

East Northwall Firn, 65,48 (x 106 MJ/K) untuk massa es West Northwall Firn, 32,29 (x 106 MJ/K) untuk massa es Carsztens, dan 1,02 (x 106 MJ/K) untuk massa es South Hanging. Nilai kapasitas panas menunjukan kencenderungan penurunan untuk setiap tahunnya. Hal ini menunjukan bahwa kapasitas panas dipengaruhi oleh penurunan luas. Penuruan kapasitas panas dari tahun 1989 hingga tahun 2009 tertinggi terjadi pada massa es West Northwall Firn sebesar 96,5% diikuti oleh massa es South Hanging sebesar 86,0% (1989-2004), massa es Carsztens

sebesar 82,7%, dan massa es East Northwall Firn sebesar 63,9%. Laju penuruan kapasitas panas terjadi secara siginifikan pada massa es

West Northwall Firn yang mencapai 40,7% tiap tahunnya yang merupakan laju penuruan kapasitas tercepat, sedangkan laju penuruan terendah terjadi pada massa es East Northwall Firn sebesar 14,8% tiap tahunnya.

Tabel 10 Kapasitas Panas Glaciers (106 _MJ/K)

West Northwall Firn East Northwall Firn Carsztens South Hanging

1989 58,71 110,37 65,28 2,66

1997 20,40 71,81 40,55 0,70

1999 15,59 69,20 35,03 1,09

2000 11,99 65,98 31,60 0,30

2004 7,73 57,41 25,48 0,37

2007 3,67 43,77 16,77

4.4 Hubungan Penurunan Luas dengan Parameter Lainnya

Perubahan luas yang diikuti dengan perubahan volume dan tebal glaciers

disebakan oleh faktor lingkungan. Faktor-faktor tersebut antara lain dapat dipengaruhi oleh radiasi surya. Pengaruh yang disebabkan oleh faktor lingkungan seperti radiasi digambarkan dengan keseimbangan energi. Keseimbangan energi akan menunjukan radiasi yang dapat diserap oleh glaciers. Selain itu pengaruh lingkungan dapat juga dilihat dari suhu permukaan glaciers dimana suhu akan menggambarkan besar energi yang diemisikan dalam bentuk gelombang panjang .

Gambar 13 Hubungan Radiasi Netto Dengan Suhu Permukaan

(a)

(b)

Gambar 14 (a) Hubungan Suhu Permukaan dengan luas Glaciers, (b) Hubungan radiasi netto dengan luas glaciers.

Suhu permukaan memiliki karakter yang berbeda dengan radiasi netto. Semakin rendah

atau tingginya suhu permukaan tidak selalu menunjukan radiasi yang terserap akan semakin kecil..hal ini dipengaruhi oleh adanya kisaran nilai radiasi gelombang pendek yang masuk dan besar emisi gelombang panjang yang berbeda-beda.

V KESIMPULAN DAN SARAN

Penuruan luas yang terjadi pada glaciers

Puncak Jaya terjadi 72,1% dari luas awal pada tahun 1989 sebesar 4,409 km2 menjadi 1,231 km2 di tahun 2009. Penuruan luas juga diikuti dengan penuruan volume dan tebal glaciers

masing-masing 77,5% dari volume awal sebesar 125,3 (x 10-3 km3) menjadi 28,2 (x 10-3 km3) dan penuruan tebal rata-rata pertahun sebesar 21,6% dari tebal rata-rata awal (1989) sebesar 24,8 m menjadi 19,5 m (2009). Radiasi yang tersimpan oleh glaciers

berkisar antara 107,5W/m2 hingga 294,5 W/m2 dari tahun 1989 hingga 2009 dengan rata-rata penyerapan radiasi pertahun mencapai 234,0 W/m2. Albedo yang terukur pada permukaan glaciers berkisar antara 0,19 hingga 0,53 dari tahun 1989 hingga tahun 2009. Suhu permukaan yang terukur berkisar antara -7,0oC hingga 7,0oC dengan rata-rata pertahun mencapai -0,6oC. Kapasitas panas

glaciers yang tersimpan berkisar antara 0,30 (x 106 MJ/K) hingga 110,37 (x 106 MJ/K). Penuruan kapasitas panas dari tahun 1989 hingga tahun 2009 tertinggi terjadi pada massa es West Northwall Firn sebesar 96,5% Massa es West Northwall Firn memiliki suhu permukaan tertinggi pada hampir setiap tahunnya dibandingkan dengan massa es lainnya. Pengaruh Perubahan luas glaciers

belum dapat dilihat secara jelas dari perubahan suhu permukaan dan radiasi yang terserap diakibatkan sumber data belum cukup sehingga trend perubahan kedua parameter tidak cukup terlihat.

Pengembangan penelitian mengenai

glaciers perlu dilakukan dengan menggunakan metode-metode langsung. Pengaruh perubahan luas dapat dilakukan dengan menggunakan jumlah data yang lebih banyak untuk mengetahui perubahan dalam setahun dan perubahan dalam rentang tahun tertentu.

DAFTAR PUSTAKA

Ahrens, C.D.2005. ESSENTIALS OF METEOROLOGI An invitation to Atmosphere fourth edition.USA : Thomson Brooks/Cole.

Ahrens, C.D.2007.METEOROLOGY TODAY An Introduction to Weather, Climate, and the Environtment. Canada: Thomson Brooks/Cole Chen, J., A. Ohmura.1990.Estimation of

Alpine Glaciers Water Resources and Their Change Since The 1870s.

Hydrology in Mountainous Regions. Proceeding of two Lausanne Symposia, August 1990;IAHS Publ. no. 193.

Cullen, N. J., T. Molg., G. Kaser., K. Husein., K. Steffen., D.R. Hardy.2006. Kilimanjaro Glaciers : Recent Areal Extent From Satellite Data And New Interpretation Of Observed 20th Century Retreat Rates. American Geophysical Union. Geophysical Research Letters, Vol. 33.

Driedger,C.L. and P.M. Kennard.1986. Ice Volumes on Cascade volcanoes: Rainier, Mount Hood, Three sisters, and Mount Shasta, Professional Paper 1365. U.S.Geological Survey. Dingman,S.L.1994. Physical Hydrologi. Mcmillan College Publishing Company. USA

Dyurgerov, M.2002.Glacier Mass Balance and Regime : Data of Measurements and Analysis. Occasional Paper No. 55.Institute of Artic and Alpine Research, University of Colorado. Granshaw, F.D.2002.Glaciers Change in The

North Cascades National Park Complex, Washington State USA, 1958 to 1998[Thesis]. Portland State University, Geology Department

Handoko.1994.KLIMATOLOGI DASAR landasan Pemahaman Fisika Atmosfer dan Unsur-unsur Iklim.Bogor : Pustaka Jaya.

Hope, G.S., J.A. Peterson., I. Allison., U. Radok.1976. The Equatorial Glaciers of New Guinea : Result of The 1971-1973 Australian Universities’ Expeditions to Irian Jaya : survey, glaciology, meteorology, biology and

palaeoenvironments .A.A.Balkema / Rotterdam.Geography Program. Kincaid,J.L, A.Klein.2004. Retreat of Irian

Jaya Glaciers from 2000 to 2002 as Measured from IKONOS Satellite Images.61st Eastern Snow Conference, Portland, Maine, USA Kincaid, J.L.2007. An Assessment of

Regional Climate Trends and to The Mt. Jaya Glaciers of Irian Jaya[Thesis].Texas: Major Subject :Geography, Texas A&M University.

Li, F., T.H. Jackson., W.P. Kustas., T.J. Schmugge., A.N. French., M.H. Cosh., R. Bindlish.2004.Deriving Land Surface Temperature from Landsat 5 and 7 During SMEX02/SMACEX. Remote Sinsing of Environtment 92 (2004) 521-534.

McIntos, D.H.1972. Meteorological Glossary 5th edition.Her Majesty’s Stasionery Office.

Molg, T.2009. Tropical Glaciers, Karthaus summer school Lecture. University of Innsbruck.

Nasional Snow and Ice Data Center[NSIDC].2012. Glossary. Terhubung berkala 12 Juni 2012 [http://nsidc.org /arcticmet/glossary/] Permana, D.S.2011.Climate, Presipitation

Isotropic Composition an Tropical Ice Core Analysis of Papua, Indonesia.[Thesis].Program : Geological Sciences, The Ohio State University.

Prentince, M.L, G.S. Hope. 2006. Climate of Papua. The Ecology of Papua.2006 Spinger-Verlag,NY,NY

Thompson, L.G., E. L. Thompson., K. A. Henderson.2000. Ice-Core Palaeoclimate Records in Tropical South America Since The Last Glacial Maximum. Journal of Quaternary Science (2000)

USGS.2002.Landsat 7 Science Data Users Handbook. NA

Lampiran 1 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 1989

Lampiran 3 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 1999

Lampiran 5 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2004

Lampiran 7 Kisaran Nilai Radiasi Netto Glaciers Tahun 2009

Lampiran 9 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 1997

Lampiran 11 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2000

Lampiran 13 Kisaran Nilai Albedo Glaciers Tahun 2007

Lampiran 15 Kisaran Suhu Permukaan Glaciers Tahun 1989

Lampiran 17 Kisaran Suhu Permukaan Glaciers Tahun 1999

Lampiran 19 Kisaran Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2004

Lampiran 21 Kisaran Suhu Permukaan Glaciers Tahun 2009

Lampiran 23 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 1997

Lampiran 25 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2000

Lampiran 27 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2007

Lampiran 29 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1989

Lampiran 31 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1999

Lampiran 33 Suhu Permukaan Spasial Tahun 2004

Lampiran 25 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2000

30

Lampiran 27 RGB Citra Satelit Glaciers Tahun 2007

Lampiran 29 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1989

32

Lampiran 31 Suhu Permukaan Spasial Tahun 1999

Lampiran 33 Suhu Permukaan Spasial Tahun 2004

34