9. perubahan kedalaman termoklin akibat gejala iklim.pdf

Upload: najmijemi

Post on 09-Oct-2015

72 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi KejadianENSO, IOD dan Monsun di Perairan Selatan Jawa Hingga Pulau Timor

    Kunarso1*, Safwan Hadi2, Nining Sari Ningsih2, dan Mulyono. S. Baskoro3

    ISSN 0853-7291

    Diterima/Received: 22-03-2012Disetujui/Accepted: 19-04-2012

    www.ijms.undip.ac.id*) Corresponding author Ilmu Kelautan, UNDIP

    ChangeofThermoclineThicknessandDepthontheVariationofENSOandIOD EventsintheWatersoftheSouthernJavatoTimorIsl and

    Thermocline layer is needed on depth identif ication of tuna-like fish swimming area. Identif ication of thermoclinedepth changes due to ENSO (El Nino Southern Oscilation), IOD (Indian Oscillation Dipole Mode) and monsoonvariability were determined based on CTD(Conductivity-Temperature-Depth) and argofloat data accumulated inthe Word Ocean Data (WOD) f rom 19852011. The wind data was collected from National Centre forEnvironmental Prediction (NCEP), rainfall intensity (from Indonesian Meteorology and Climatology Agency), andclimate anomaly index of global climate change (SOI (SouthOscillation Index), NINO3.4 and IOD) were also usedto support problem analysis. ENSO, IOD and monsoon determined as inf luencing upper and lower threshold andthermoc line thickness. In general the depth of upper threshold in the eastern monsoon was deeper compare to inthe western monsoon. It was also identified that, based on global climate annual variation, the upper thresholdduring El Nio fenomenon was shallower (average range of 50.9 m51.7m) compare to the threshold during LaNia (58.4 m60.2 m). On the other side the lower threshold during El Nio was deeper (262.9m281.8 m) compare to the threshold during La Nia (204.5 m259.6 m). The thermocline thickness itself during El Nio wasfound thicker (211.2 m230.9 m) compare to La Nia (144.4 m201.2 m). Heavy rainfall precipitation, as anindic ator of cloud coverage, was determined as inf luencing the thermoc line lower threshold where the biggerrainfall precipitat ion the shallower lower threshold found. The high anomaly of Sea Surface Temperature (SST) inNINO3.4 and high value of IOD w as also signif icantly influenced the thermocline upper and lower thresholdvariability. The higher anomaly value of SST in NINO3.4 and the bigger IOD(+) value resulting shallower upperthreshold and deeper lower threshold. Key words: Thermocline, ENSO, IOD, Monsoon, southern waters of Java, Timor

    Ab stra ct

    Kata kunci: Termoklin , ENSO, IOD, Monsun, perairan selatan Jawa, Timor

    Lapisan termoklin berperan dalam identifikasi kedalaman lapisan renang dari ikan tuna. Identifikasi perubahan kedalaman termoklin pada variabilitas ENSO (El Nino Southern Oscilation), IOD ( Indian Oscillation Dipole Mode)dan Monsun, dikaji berdasarkan data CTD(Conductivity-Temperature-Depth) dan argof loat yang terakumulasi dalam Word Ocean Data (WOD) dari tahun 19852011. Data angin dari National Centre for Environmental Prediction (NCEP), data-data intensitas hujan dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) dan data-data indek anomali iklim global (SOI (SouthOscillation Index), NINO3.4 dan IOD) digunakan untuk melengkapi analisis permasalahan. ENSO, IOD dan Monsun ditemukan semuanya berpengaruh terhadap kedalaman batas atas, batas baw ah, dan ketebalan termoklin. Secara umum ditemukan kedalaman batas atas pada musim timur lebih dalam daripada saat musim barat. Berdasarkan variasi antar tahunan iklim global ditemukan bahwa batas atas pada kejadian El Nio umumnya lebih dangkal (rerata 50,951,7 m) daripada saat La Nia (rerata 58,460,2 m). Sebaliknya batas bawah termoklin pada saat El Nio ditemukan lebih dalam (rerata 262,9281,8 m) daripada saat La Nia (rerata 204,5259,6 m). Ketebalan termoklin pada saat El Nio ditemukan umumnya lebih tebal (rerata 211,2230,9 m) daripada saat La Nia (rerata 144,4201,2 m). Faktor tingginya curah hujan sebagai indikator besarnya tutupan awan berpengaruh terhadap batas bawah termoklin, semakin t inggi curah hujan maka semakin dangkal batas baw ah termoklin. Disamping faktor tersebut faktor tingginya anomali SST (seawater surface temperature) di NINO3.4 dan besarnya nilai IOD berpengaruh terhadap variabilitas kedalaman batas atas dan batas bawah termoklin. Semakin tingginya nilai anomali SST di NINO3.4 dan semakin besar nilai IOD (+) maka batas atas termoklin akan semakin dangkal dan batas bawahnya makin dalam.

    Ab stra k

    1Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponegoro, Tembalang, Semarang, HP. 081 2147 1191, Email: [email protected]

    2Program Studi Oseanografi, Institut Teknologi Bandung, Bandung 3Jurusan Perikanan, FPIK, Institut Pertanian Bogor, Bogor

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Pendahuluan

    Termoklin merupakan lapisan dalam perairanlaut dimana pada lapisan tersebut terjadi penurunantemperatur yang cepat terhadap kedalaman (Nontji,1993). Nilai absolut gradien penurunan temperaturvertikal pada lapisan termoklin standar (untuk daerahSamudera Hindia) adalah sebesar 0,05C/m(Bureau of technical supervision of the P.R of China,1992).

    Lapisan termoklin mempunyai arti pentingbagi perikanan tangkap khususnya untuk menangkapikan tuna. Ikan pelagis besar ini senang hidup dilapisan termoklin dan lapisan di bawah termoklin(Song et al., 2007). Di Samudera Hindia ikan tunakhususnya jenis bigeye banyak tertangkap di lapisantermoklin dan bawah termoklin (Mohri dan Nishida,1999; Song et al., 2006; Syamsuddin dan Syamsudin,2009). Lapisan di bawah termoklin yang dimaksudadalah daerah front dibawah batas bawah lapisantermoklin, menurut Song et al. (2007) kedalamannyaberkisar 160280 m, pada kisaran suhu 10-16 C.Pemahaman yang baik tentang kedalaman termoklinbaik batas atas maupun batas bawah termoklin, akanbisa membantu industri penangkapan tuna dalamteknis penempatan kedalaman pancing, agar sesuaidengan lapisan renang jenis tuna yang menjadisasaran penangkapan (Nugraha dan Triharyuni, 2009;Rajapaksha dan Matsumura, 2011).

    Kedalaman termoklin merupakan parameterfisis lautan yang letaknya bisa berubah-ubah secaravertikal. Tomzack (2000), menjelaskan bahwabeberapa faktor bisa mempengaruhi perubahankedalaman lapisan termoklin yaitu arus, upwellingdan dow nwelling, material padatan tersuspensi, posisilintang, curah hujan dan variabilitas iklim global (ElNio dan La Nia).

    Riset-riset mengenai perubahan kedalamantermoklin dalam kaitannya dengan perubahanvariabilitas ik lim global di Samudera Hindiakhususnya perairan selatan Jawa hingga Timor masihsangat kurang. Song et al., (2007), telahmengidentif ikasi kedalaman termoklin namunlokasinya di perairan selatan India dan tidakmengkaitkan dengan variabilitas iklim global. Hasilriset dari Susanto et al. (2001; 2007) telahmenemukan saat El Nio kedalaman termoklin lebihdangkal daripada saat La Nia, namun penelitian inibelum memasukkan parameter IOD (Indian OscillationDipole Mode) dalam kajiannya dan belum membahassecara detail penyebab perubahan batas atasmaupun batas bawahnya berkaitan dengan duavaribilitas ik lim global ENSO (El Nino SouthernOscilation) dan IOD sekaligus. Pemahaman yang lebih

    komprehensif tentang perubahan kedalaman termoklindalam kaitannya dengan ENSO, IOD dan Monsun diwilayah perairan selatan Jawa hingga T imor belumdijumpai.

    Dalam riset ini telah ditelaah lebih dalamtentang perubahan kedalaman termoklin dalamkaitannya dengan variabilitas iklim global (ENSO, IOD,dan Monsun) di perairan selatan Jawa hingga Timor.Berbagai data yang digunakan untuk menganalisisperubahan termoklin tersebut adalah data-data dariWord Ocean Data (WOD) dari tahun 19852011, dataSOI, data anomali sea surface temperature (SST) diNIO3.4, indek Indian Oscillation Dipole (IOD), data-datahujan dari stasiun BMG (Badan Meteorologi danGeofisika) terdekat dengan Pantai Selatan Jawa dandata-data angin dari NCEP (National Centre forEnvironmental Prediction).

    Materi dan Metode

    Materi utama untuk pengolahan dataperubahan kedalaman dan ketebalan termoklin adalahdata-data argofloat dan CTD (Conductivity-Temperature-Depth) yang dikumpulkan oleh NODC (NationalOceanography Data Center) dalam bentuk WOD (WordOcean Data). Data-data lain yang digunakan sebagaipendukung yaitu data ENSO (nilai SOI dan anomali SSTdi NIO3,4), indek IOD, angin bulanan dari NCEP dancurah hujan dari BMG.

    Metode untuk mengetahui pengaruh perubahananomali iklim global terhadap parameter oseanografidengan cara statistik korelatif, cara ini sesuai denganyang dilakukan Susanto et al., (2005). Metode untukmengetahui variabilitas kedalaman termoklinmenggunakan cara analisis perubahan gradientemperatur vertikal sebagaimana yang dilakukan Songet al., (2007).

    Tahapan pertama yang dilakukan dalampenelitian ini adalah pengumpulan data. Pengumpulandata diperoleh dari beberapa situs internet dan instansiterkait, yang meliputi beberapa parameter sebagaimanaterurai dalam beberapa paragraf dibawah.

    Data variasi ik lim g lobal yang terdiri dari SOI,anomali SST NINO3.4 dan IOD Index diperoleh dari:http://www.bom.gov.au/climate/ current/ soihtml.shtm1dan http://www.jamstec. go.jp/ frcgs/ research/ d1/iod/ DATA/dmi_HadISST.txt.

    Data Monsun berupa arah dan kecepatan anginbulanan diperoleh dari internet dengan alamat: http://www.esrl.noaa.gov/ psd/ data/ gridded/ data. ncep.reanalysis. surface .html. Data hasil download dalam

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 88

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Bentuk fnl (f inal analysis). Data dengan resolusispasial sekitar 1,42,9 Km ini kemudian diolahdengan software matlab, dengan cara pengolahanmengikuti prosedur dari Setiawan dkk., (2007).

    Data curah hujan sebagai data pendukung,diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisikan(BMG) pusat Jakarta. Data curah hujan yangdikumpulkan adalah data-data dari beberapa stasiundi selatan Jawa yaitu dari stasiun kota Cilacap,Kebumen dan Purworejo.

    Data argofloat dan data CTD untukmengetahui profil suhu vertikal di Samudera Hindiadiperoleh dari kumpulan data insitu yang dikoleksioleh WOD (Word Ocean Data) 2011. Data ini bisadidownload dari situs internet dengan alamathttp://www.nodc-noaa. Gov /OC5 /WOD11.html. Datayang akan digunakan adalah koleksi data dari tahun1985 hingga tahun 2011. Data ini diolah dengansoftware Ocean Data View (ODV), dimana software inibisa didow nload dari situs internet http:// www. nocd/odv. com atau http:/// www. awibremerhaven. de/GEO/ ODV.

    Tahapan kedua setelah pengumpulan dataadalah penentuan 4 kasus kajian periode iklim global,dengan cara ploting graf is antara nilai SOI, anomaliSST di NINO3.4, dan indeks IOD. Hasil ploting grafisindek anomali iklim global berupa variabilitas tahunananomali ik lim g lobal yang terjadi secara t ime series.Berdasarkan variabilitas indek kejadian anomali ik limglobal yang tergambar dalam graf ik tersebutkemudian diambil empat kasus kajian yaitu: El Nio-IOD(-), yaitu J uni 2004 Mei 2005 (Kasus I); El Nio-IOD(+), yaitu Juli 2002Juni 2003 (Kasus II); La Nia-IOD(-), yaitu Juni 1998 Mei 1999 (Kasus III); LaNia-IOD(+), yaitu Oktober 2007September 2008(Kasus IV). Alasan penentuan data-data kajian padabeberapa periode waktu di atas karena pada periode-periode tersebut terdapat variabilitas ENSO dan IODsesuai dengan kasus kajian, disamping itu yang lebihpenting pada periode-periode tersebut tersedia data-data oseanografi yang cukup.

    Dalam penentuan kedalaman termoklin danstratifikasi suhu vertikal digunakan data-data dariWOD-11 Data WOD-11, mempunyai format Netcdf,data ini kemudian di-import ke dalam programaplikasi ODV sesuai periode waktu yang diperlukan(seluruh data WOD dipisah sesuai periode kasus yangdikaji). Hasil ploting dapat memperlihatkan sebaranstasiun data berupa tit ik-titik dalam global-map ODV.Tahapan selanjutnya adalah pembatasan area yangakan dikaji. Area kajian adalah di Samudera HindiaWPP 573 yaitu perairan dari selatan Jawa hinggaselatan Pulau timor, lintang 8-17 LS; bujur 104-

    125BT. Data yang telah dipisah-pisahkan sesuai kasuskajian ini kemudian diekstrak/di-eksport menjadi formatODV-spredsheed atau ASCII.txt, sehingga memungkinkandiolah lebih lanjut dengan perangkat lunak software MS-Excell. Dalam MS-Excell beberapa parameter yangterukur akan bisa terlihat nilainya (suhu air, klorofil-a,nutrien, salinitas, kedalaman, dan gas-gas terlarut), dariberbagai parameter ini diambil khusus data suhu airuntuk pengolahan data termoklin. Data hasil olahanlapisan termoklin yang meliputi kedalaman batas atas,batas bawah dan ketebalannya merupakan rerata datapada area riset.

    Formulasi untuk mencari kedalaman lapisantermoklin sesuai dengan yang dirumuskan Stern (1975).

    H = Keterangan:

    H = Kedalaman termoklin T = Gradien temperature = Perubahan temperatur terhadap kedalaman

    Dalam hal ini dicari nilai ( ) yangmaksimum di dalam s uatu kolom air yaitu perubahantemperatur sebesar 0,05C/m (Bureau of tec hnic alsupervision of the P.R of China, 1992). Menghitunggradien temperatur vertikal menurut formulasi yangdigunakan Song et al., (2007):

    Gj: Nilai gradien temperatur vertikal antara kedalamanstandart Dj dan Dj + 1 Tj dan D: Temperatur dan kedalaman perairan padakedalaman standart Dj

    Setelah ditemukan lapisan termoklin, makaditentukan batas atas dan batas bawah termoklindengan mengidentifikasi nilai Gj 0,05 C/m (Bureau oftechnical supervision of the P.R of China, 1992).Selanjutnya dipisahkan nilai batas atas dan batas bawahtermoklin secara bulanan,dan dibuat grafik.

    Hasil dan Pembahasan

    Batas atas termoklin

    Berdasarkan Analisa Gambar 1 dan Tabel 1 tampakbahwa variasi kejadian ENSO, IOD dan sekaligusMonsun meskipun kecil berdampak pada variabilitasbatas atas termoklin di perairan selatan Jawa hinggaTimor. Diantara fenomena yang ditemukan tampak jelasadalah batas atas termoklin pada musim timur hinggaperalihan timur ke barat (kisarannya 63,2269,03 m)tampak lebih dalam daripada saat musim barat hingga

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 89

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    peralihan barat ke timur (kisarannya 38,6851,33 m).Semua kasus kajian baik El Nio-IOD(-), El Nio-IOD(+), La Nia-IOD(-) maupun La Nia-IOD(+),mengalami hal yang serupa. Kondisi ini diduga kuatberkaitan dengan angin, pada saat musim timurhingga peralihan timur ke barat angin di wilayahperairan selatan Jawa hingga Timor dilewati ang inTenggara yang bert iup intensif dan terus menguatketika masuk musim timur yang puncaknya umumnyapada bulan Juli atau Agustus (Gambar 3).

    Berdasarkan perbandingan antara Gambar 1dan Gambar 3 maka tampak ada trend yang samaantara mulai turunnya lapisan batas termoklin denganmenguatnya kecepatan angin timuran. Kecepatanangin timuran mulai menguat pada bulan Aprildemikian juga lapisan batas atas termoklin juga mulaiturun pada bulan yang sama. Kecepatan ang inmaksimum umumnya terjadi pada bulan Agustusdemikian pula batas atas termoklin terdalam terjadipada bulan Agustus. Puncak kedalaman termoklin diIndonesia terjadi sekitar bulan Agustus sesuai denganpernyataan Nontji, (1993). Hubungan korelasi antarakedalaman lapisan atas termoklin dan kecepatanangin (Gambar 4 ) pada semua kasus menunjukkanadanya tingkat korelasi yang tinggi dengan nilai R2

    antara 0,5870,707 yang berart i nilai koefisienkorelasi R sebesar 0,770,84. Hal ini menunjukkansemakin kuat kecepatan ang in maka akan semakindalam lapisan batas atas termoklin yang terbentuk.Berdasarkan perbandingan trend graf ik kedalamanlapisan batas atas termoklin dan kecepatan angin,serta hasil dari korelasinya maka tampak jelas ang inberperan nyata dalam penurunan kedalaman lapisanbatas atas termoklin pada musim timur. Menguatnyaangin akan sebagai pemicu menguatnya dinamikaperairan khususnya arus dan gelombang. Menguatnyaarus dan gelombang akan menyebabkan prosespercampuran (mixing) menjadi lebih kuat, yangberakibat semakin dalamnya lapisan tercampur(mixing layer) dan semakin turunnya lapisan batasatas termoklin.

    Fenomena selanjutnya yang ditemukanadalah batas atas termoklin pada kasus El Nio-IOD(-/+) lebih dangkal daripada pada kasus La Nia-IOD(-/+), masing-masing berkisarannya 50,954 51,704 mdan 58,37360,180 m (Tabel 1). Fenomena inisesuai dengan teori dari Saji et al., (1999), yangmenjelaskan bahwa pada saat La Nia terjadipenumpukan masa air di Pasifik Barat, dampak daripenumpukan massa air ini menyebabkan batas atastermoklin tertekan ke bawah lebih dalam, dampakdari penumpukan massa air dan penekanan batasatas termoklin ke bawah tersebut sampai keSamudera Hindia bagian timur (termasuk selatanJawa hingga Timor). Susanto et al., (2001; 2007)

    menjelaskan bahwa pada saat La Nia, arus lintasIndonesia (Arlindo) menguat, arus ini masuk diSamudera Hindia lewat selat Lombok dan Selat Timor,kuatnya Arlindo bisa menekan lapisan termoklinsehingga lebih dalam.

    Fenomena lain yang ditemukan menarik adalahpada kasus La Nia-IOD(+), dari bulan Maret hinggaAgustus batas atas termoklin tampak lebih dalam daritiga kasus yang lain hingga 69,03 m (Tabel 1),sedangkan kasus yang lain berkisar 38,6866,10 m.Terjadinya fenomena ini diduga ada dua hal sebagaipenyebabnya pertama karena pengaruh terjadinya LaNia, kedua karena adanya periode IOD(+). MenurutGordon (2005; 2008), terjadinya La Nia menjadikantinggi muka laut di Samudera Pasifik bagian barat lebihtinggi daripada Samudera Hindia. Hal ini berakibatmenguatnya aliran arus lintas Indonesia (Arlindo).Menguatnya Arlindo akan menekan termoklin diSamudera Hindia bagian timur, termasuk di wilayah riset(perairan selatan Jawa hingga Timor) menjadi lebihdalam. Disamping karena terjadinya La Nia, adanyaIOD positif juga tampak mempengaruhi kedalamanlapisan atas termoklin. Pengaruh ini bisa diidentif ikasidari t ingginya nilai koef isien korelasi antara Lapisanbatas atas termoklin dengan indeks IOD. Nilai koefisienkorelasi antara indek IOD dan kedalaman batas atastermoklin menunjukkan nilai R2 pada kisaran 0,2660,88 (Gambar 5) atau nilai R sebesar 0,510,94. Hal inimenunjukkan adanya kaitan yang sangat kuat antarafluktuasi indek IOD yang sedang terjadi dengan naikturunnya lapisan batas atas termoklin, semakin tingginilai IOD maka semakin dalam lapisan batas atastermoklin. Secara teoritik dengan naiknya nilai IODberarti akan menurunkan tekanan udara di SamuderaHindia bagian barat, sehingga memicu tingginyaintensitas angin dari Samudera Hindia Timur ke arahbarat (Kug dan Kang 2006). Kuatnya hembusan angindari t imur (muson tenggara) ke arah baratmengakibatkan kuatnya proses percampuran air, prosesini akan menyebabkan lapisan tercampur turun danbatas atas termoklin juga turun. Indeks IOD pada kasusLa Nia-IOD(+) adalah sebesar 0,695 nilai inimerupakan nilai indeks IOD tertinggi dari tiga kasuslainnya, berdasarkan bukti inilah maka menjadi jelasketerkaitan meningkatnya indeks IOD dengan turunnyabatas atas termoklin. Sebaliknya pengaruh ENSO(SOI/NIO3,4) terhadap fluktuasi kedalaman batas atastidak begitu kuat , cenderung pengaruhnya didominasioleh IOD.

    Batas bawah termoklin

    Berdasarkan analisa pada Gambar 2 dan Tabel1,, tampak batas bawah termoklin di wilayah kajian padavariasi ENSO, IOD dan monsun secara umummenunjukkan pada musim barat lebih dangkal dari

    90 Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.)

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Gambar 1. Batas atas kedalaman termoklin pada empat kasus kajian, secara global tampak pada saat El Nio-IOD(-/+) termoklin lebih dangkal daripadasaat La Nia-IOD(-/+).

    Gambar 2. Batas bawah kedalaman termoklin pada empat kasus kajian, secara umum tampak pada Musim Timur saat El Nio-IOD(-/+) termoklin lebih dalam daripada saat La Nia-IOD(-/+).

    Gambar 3. Kecepatan angin rata-rata bulanan di atas perairan selatan Jawa hingga Pulau Timor (Lintang 8-17 LS; bujur 104-125BT)

    91Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.)

  • Tabel 2. Ringkasan Analisis Hubungan antara Kadar Logam Berat Cd pada Sedimen dengan Kadar Logam Berat Cd pada Bagian Tubuh D. setosum.

    Temperatur Termoklin El Nio-IOD(-) El Nio-IOD(+) La Nia-IOD(-) La Nia-IOD(+)

    Musim Barat

    Musim Timur

    Musim Barat

    Musim Timur

    Musim Barat

    Musim Timur

    Musim Barat

    Musim Timur

    Temperatur Batas Atas (C) 28,92 26,56 28,37 26,01 28,11 26,86 27,56 26,10

    Temperatur Batas Bawah (C) 15,86 12,74 12,83 12,69 14,46 14,79 18,10 15,31

    Rerata Temperatur Batas Atas (C) 27,74 27,19 27,49 26,83

    Rerata Temperatur Batas Bawah (C) 14,30 12,76 14,62 16,71

    ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    pada musim timur, kecuali pada kasus La Nia-IOD(-)dimana saat musim barat dan musim t imurkedalaman batas bawah relatif sama yaitu sekitar250 m. Pada kasus yang lain saat musim barat hinggaperalihan barat ke timur, batas bawah termoklin yangterdangkal terjadi pada kasus La Nia-IOD(+) sekitar165 m, kemudian disusul kasus El Nio-IOD(-) sekitar218 m, dan yang terdalam terjadi pada kas us El Nio-IOD(+) sebesar 277 m. Pada saat musim timur hinggaperalihan timur ke barat kedalaman batas bawahtermoklin saat La Nia cenderung lebih dangkaldaripada saat El Nio. Pada musim tersebut batasbawah yang terdangkal terjadi pada kasus La Nia-IOD(+) rata-rata sebesar 244 m, kemudian disusulkasus La Nia-IOD(-) sebesar 249 m, yang lebih dalamlagi terjadi pada kasus El Nio-IOD(+) rata-ratasebesar 288 m dan yang terdalam terjadi pada kasusEl Nio-IOD(-) dengan rata-rata sebesar 308 m. Selisihkedalaman antara kasus La Nia dan El Nio berkisar50 m. Hasil ini hampir sama dengan hasil riset dariSusanto et al., 2001, yang menjelaskan pada saat ElNio thermoklin di Selatan Jawa lebih dangkal 20 60 m, sedang saat La Nia termoklin lebih dalam 20 30 m dari kondisi normal.

    Berdasarkan uraian diskripsi batas bawahtermoklin di atas, tampak fenomena yang menarikyaitu pada kasus El Nio-IOD(-) mempunyai batasbawah termoklin yang hampir sama dengan batasbawah pada kasus La Nia-IOD(-), masing-masingkedalamnnya 262,9 m dan 259,6 m (Gambar 6 danTabel 1), selisih keduanya hanya 3,3 m. Kedua kasustersebut cukup jauh perbedaannya jika dibandingkandengan batas bawah kasus El Nio-IOD(+) dengankedalaman 281,8 m dan kasus La Nia-IOD(+) yangkedalamannya hanya 204,5 m (Gambar 2 dan Tabel1) Faktor penyebab hampir samanya kedalamanbatas bawah termoklin pada kas us El Nio-IOD(-) danLa Nia-IOD(-) diduga berkaitan dengan tingginyatutupan awan di atas lokasi riset yang hampir sama.Indikasi tingginya tutupan awan pada kasus El Nio-IOD(-) dan La Nia-IOD(-) hampir sama, bisa diamatidari data curah hujan di stasiun terdekat dengan

    daerah riset yang tingginya hampir sama antara keduakasus tersebut (Gambar 7). Tutupan awan merupakanpenghambat masuknya cahaya matahari ke dalamlautan. Hal ini berakibat intensitas cahaya mataharisebagai triger dari naiknya suhu perairan laut padakedua kasus di atas hampir sama tingginya. Intensitascahaya matahari yang masuk ke perairan hampir samamaka akan membentuk pola kedalaman termoklin yanghampir sama. Tomzack (2000) menyatakan berkurangaintensitas cahaya matahari yang masuk ke perairan lautdapat menyebabkan dangkalnya lapisan termoklin.Pernyataan Tomzack tersebut sama saja berarti denganmeningkatnya intensitas cahaya matahari yang masukke perairan bisa menyebabkan makin dalamnya lapisantermoklin. Diduga dengan indikasi tutupan awan yanghampir sama, maka intensitas cahaya matahari yangmasuk perairan hampir sama, hal inilah yang didugasebagai penyebab lapisan batas bawah termoklin padakasus El Nio-IOD(-) dan La Nia-IOD(-) relat if hampirsama.

    Hampir samanya batas bawah termoklin padakasus El Nio-IOD(-) dan La Nia-IOD(-) menyebabkanketebalan lapisan termoklin antara dua kasus itu punhampir sama. Selisih ketebalan termoklin antara keduakasus tersebut berkisar 10 meter, selisih ini relatif keciljika dibandingkan dengan dua kasus yang lain, dimanaselisinya berkisar 20100 meter.

    Fenomena lain yang ditemukan berkaitandengan batas bawah termoklin adalah batas bawahtermoklin yang terdangkal ternyata terjadi pada kasusLa Nia-IOD(+),Berdasarkan kajian korelasi ternyatapada kasus tersebut peran kondisi La Nia dan IOD(+)dengan turunnya kedalaman batas bawah termoklincukup besar, dengan koefisien korelasi masing-masingsebesar 0,39 dan 0,85 (Gambar 8). IOD tampak lebihdominan pengaruhnya terhadap variabilitas batasbawah termoklin di wilayah tersebut. Dampak darifenomena La Nia adalah penumpukan massa airhangat di Pasifik Barat yang pengaruhnya hinggasampai ke perairan Samudera Hindia Selatan Jawayaitu menurunkan kedalaman termoklin (Susanto et al.,

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 92

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    2008). Menguatnya arus Arlindo diduga menekanlapisan batas atas termoklin sehingga menjadi lebihdalam. Pada sisi lain terjadinya indeks IOD(+) diSamudera Hindia (SH) bagian barat, menimbulkanpenumpukan massa air hangat di daerah tersebut,dan hal ini membawa dampak turunnya muka air lautdi Samudera Hindia bag ian T imur. Kondisi ini memicuterjadinya upwelling di SH bagian Timur (Kug danKang, 2006), disamping itu bersamaan t imbulnyaupwelling terjadi juga proses naiknya termoklindibag ian SH bagian Timur (Saji et al., 1999), kondisitersebut disketsakan dalam Gambar 9. Didugadangkalnya batas atas termoklin saat La Nia-IOD(+)karena pengaruh kuatnya proses upwelling yangterjadi pada kasus tersebut. Naiknya batas bawahjuga bisa dengan jelas diamati dari gambar stratifikasivertikal masa air laut pada Gambar 10. Dari gambartersebut tampak batas bawah termoklin terangkat keatas karena adanya proses upwelling yang kuat.

    Ketebalan termoklin

    Berdasarkan analisa Tabel 1, tampak adanyafenomena ketebalan lapisan termoklin pada saat ElNio lebih tebal daripada saat La Nia dengan selisihsekitar 1086,5 m. Lapisan termoklin saat El Niomenjadi tebal karena adanya beberapa faktorlingkungan yang menjadikan batas atas termoklinnaik dan batas bawah termoklin turun. Naiknya batasatas termoklin karena adanya proses upwelling yangterjadi secara intensif pada musim timur (Susanto etal., 2001). Sedangkan turunnya lapisan batas bawahtermoklin diduga kuat karena banyaknya intensitascahaya matahari yang bisa masuk menembus kolom

    laut. Hal ini bisa terjadi karena secara umum pada saatEl Nio tutupan awan di atas atmosfir Indonesiakhususnya selatan Ekuator minimum. Indikator tutupanawan bisa diketahui secara tidak langsung daritingginya curah hujan. Semakin banyak curah hujanmaka tutupan awan semakin tingg i. Sebenarnya efekhujan tidak langsung berpengaruh terhadap fluktuasitermoklin, namun diduga kuat kondisi lingkunganatmosfir yang terjadi pada saat curah hujan meningkatadalah tingkat tutupan awannya tinggi. Hal inimenyebabkan energi panas matahari terhalang masukke dalam laut, sehingga termoklin menjadi dangkal danketebalannya berkurang. Sebaliknya pada saat c urahhujan menurun, tingkat tutupan awan diduga jugamenurun sehingga energ i panas matahari yang masukke dalam kolom perairan meningkat. Hal ini membuatbanyak panas matahari masuk kedalam kolom air lautsehingga termoklin turun dan ketebalannya meningkat.Intensitas hujan sendiri variabilitas nya dipengaruhi olehENSO dan IOD, semakin besar anomali temperatur diNIO3.4 dan semakin besar nilai indeks IOD makaintensitas hujan di wilayah perairan di selatan Jawahingga Timor akan semakin kecil. Mengecilnyaintensitas hujan menjadi indikasi kecilnya tingkattutupan awan dan besarnya intensitas cahaya matahariyang masuk ke dalam kolom laut, yang mengakibatkanketebalan termoklin semakin bertambah. Jadi secaratidak langsung ENSO dan IOD mempengaruhi prosespeningkatan atau pengurangan ketebalan termoklin.Pada saat El Nio-IOD(+), dimana curah hujan diIndonesia turun karena pengaruh El Nio dan jugaIOD(+) menyebabkan termoklin pada periode tersebutpaling tebal daripada tiga kasus yang lain dengan reratasekitar 230,9 m (Tabel 1).

    Gambar 4. Hubungan antara kedalaman batas atas termoklin dan kecepatan angin pada kasus La Nia-IOD(-) dan La Nia-IOD(+)

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 93

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Gambar 5. Hubungan antara kedalaman batas atas termoklin dan IOD pada kasus El Nio-IOD(+) dan La Nia-IOD(+)

    Gambar 6. Perbandingan rerata batas bawah termoklin pada empat kasus kajian, tampak batas bawah termoklin pada kasus El Nio-IOD(-) dan La Nia-IOD(-) relatif hampir sama

    Tabel 2. Nilai rata-rata temperatur batas atas, batas bawah dan ketebalan termoklin pada empat kasus kajian, saat musim barat (hingga peralihan ke musim timur/bulan Desember-Mei) dan musim timur (hingga peralihan ke musim barat/bulan Juni-Nopember), di perairan selatan Jawa hingga Pulau Timor.

    Kedalaman Termoklin El Nio-IOD(-) El Nio-IOD(+) La Nia-IOD(-) La Nia-IOD(+)

    Musim Barat Musim Timur M.usim Barat

    Musim Timur Musim Barat

    Musim Timur Musim Barat

    Musim Timur

    Batas Atas (m) 39,37 64,04 38,68 63,22 50,65 66,10 51,33 69,03

    Batas Bawah (m) 217,63 308,19 277,27 286,39 269,53 249,66 164,76 244,32

    Ketebalan (m) 178,26 244,15 238,58 223,18 218,88 183,56 113,43 175,29

    Rerata Batas Atas (m) 51,704 50,954 58,373 60,180

    Rerata Batas Bawah (m) 262,911 281,835 259,594 204,542

    Rerata Ketebalan (m) 211,206 230,881 201,221 144,362

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 94

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Pada kasus La Nia-IOD(-) ditemukanpengaruh IOD terhadap ketebalan termoklin lebihdominan daripada pengaruh anomali temperatur diNIO3.4, dengan koefisien korelasi R2 sebesar 0,49(Gambar 11) atau R sebesar 0,70. Sebaliknya padakasus La Nia-IOD(+), ternyata pengaruh anomalitemperatur di NIO3.4 terhadap ketebalan termoklinlebih kuat, dengan kofisien korelasi 0,72. Penurunanindeks IOD berarti berdampak peningkatan curahhujan di wilayah perairan Samudera Hindia bagiantimur (Saji et al., 1999) (termasuk selatan Jawa

    hingga Timor). Hal ini menjadi indikator tingginyatutupan awan yang berdampak penurunan kedalamantermoklin. Sedangkan pada kasus La Nia-IOD(+) justruanomali temperatur di NIO 3.4 berkaitan erat denganpeningkatan ketebalan termoklin di wilayah riset. Bisadipahami karena peningkatan anomali temperatur diNIO3.4 berarti berdampak berkurangnya tutupanawan pada wilayah diatas Samudera Hindia WPP 573.Hal ini akan meningkatkan masuknya energi cahayamatahari ke dalam kolom perairan sehingga ketebalantermoklin bertambah.

    Gambar 7. Perbandingan rerata bulanan data curah hujan di Cilacap, Kebumen dan Purworejo pada empat kasus kajian, tampak curah hujan pada kasus El Nio-IOD(-) dan La Nia-IOD(-) relatif hampir sama.

    Gambar 8. Hubungan antara kedalaman batas bawah termoklin dan Indeks IOD pada kasus La Nia-IOD(+)

    Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.) 95

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Gambar 9. Sketsa pengaruh fenomena La Nia dan El Nio terhadap turunnya batas atas termoklin dan naiknya batas bawahtermoklin di daerah riset ( perairan Selatan Jawa hingga Timor).

    Gambar 10. Struktur suhu vertikal hasil transek secara membujur (data-data WOD antara bujur 106 - 111BT) pada periode upwelling bulan Juni September 2008 dan Oktober 2007 saat kasus La Nia-IOD(+)

    Gambar 11. Hubungan antara ketebalan termoklin dengan nilai indeks IOD pada kasus La Nia-IOD(-)

    96 Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.)

    : Kemiringan Permukaan l aut karena pengaruh La Nia

    : Kemiringan Permukaan l aut karena pengaruh IOD IOD(+)

    : Kemiringan lapisan batas atas kedal aman termoklin

    : Kemiringan lapisan batas bawah kedalaman

    : Tekanan ke bawah oleh arus Arlindo

    AFRIKA INDONESIA AMERIKA

    : Tekanan ke atas karena proses upwelling saat IOD (+)

  • Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.)

    teridentif ikasi lapisan termoklin yang terbentuk palingtebal daripada tiga kasus yang lain.

    Ucapan Terima Kasih

    Kami mengucapkan terima kasih yangsedalam-dalamnya atas segala bantuannya sehinggapenelitian dan paper ini bisa terwujud, antara lainkepada Ibu Ivone Rajhawane, M.Sc., Ph.D (KetuaProgram Studi Oseanograf i Pasca Sarjana ITB) dan TriHidayat, S.Kel (asisten peneliti), serta kepada berbagaipihak yang telah membantu pelaksanaan riset ini yangtidak memungkinkan untuk disebutkan satu-persatu.

    Daftar Pustaka

    Bureau of technical supervision of the P.R of China.1992. The Specification for OceanographicSurvey, Oceanographic Survey Data Processing(GB/T 12763.791). Standards press of China.P. 68-70

    Gordon, A.L. 2005. Oceanography of the IndonesianSeas and Their Troughflow. J. Oceano. Soc.,18(4):14-27

    Gordon, A. L., R. D. Susanto, A. Ffield, B. A. Huber, W.Pranowo, & S. Wirasantosa, 2008. MakassarStrait throughf low, 2004 to 2006, J.Geophys.Res.Letters., Vol. 35. L24605, doi:10.1029/2008GL036372, pp.4.

    Kug, J.S. & I.S. Kang. 2006. Interactive Feedbackbetween ENSO and the Indian Ocean. J.Climate, 19: 1784-1801.

    Mohri, M. & T. Nishida. 1999. Distribution of BigeyeTuna and Its Relationship to the EnvironmentalConditions in the Indian Ocean based on theJapanese long line fisheries information . In:Anonymous (Ed.). IOTC Proceedings, 2: 221-230.

    Nontji. 1993. Laut Nusantara. Buku referensi.Djambatan, Jakarta . 368 hal.

    Nugraha, B. & S. Triharyuni. 2009. Pengaruh Suhu danKedalaman Mata Pancing Rawai Tuna (TunaLong Line) Terhadap Hasil Tangkapan Tuna diSamudera Hindia. Jurnal Penelitian PerikananIndonesia, 15(3): 239247.

    Rajapaksha, J & S. Matsumura. 2011. Modelling OceanFrontal Zone Using Satellite and Fload Data toLocate Tuna Fish Agregation in Sri Langkan

    97

    Variabilitas monsun juga ditemukanberpengaruh terhadap ketebalan termoklin, pengaruhtersebut diduga kuat masih berkaitan denganintensitas cahaya matahari yang masuk dalam kolomperairan. Secara Umum pada musim timur intensitascahaya matahari yang masuk dalam kolom perairanlebih besar sehingga batas bawah termoklin semakinturun dan ketebalan termoklin semakin bertambah.Namun pada musim barat bisa juga ketebalan lapisantermoklin lebih besar, sebagaimana yang terjadi padakasus La Nia-IOD(-), pada musim barat hinggaperalihan ke timur tebalnya 218,9 m, sedangkan padamusim timur hingga peralihan ke barat tebalnya183,6 m, jadi musim barat lebih tebal. Fenomena inibisa terjadi karena curah hujan pada musim barathingga peralihan ke timur (pada kasus La Nia-IOD(-)yang terjadi Juni 1998 Mei 1999 itu) ternyata lebihkecil intensitasnya daripada intensitas hujan padamusim timur hingga peralihan ke barat, masing-masing besarnya 226,7 ml/bulan dan 254,7ml/bulan. Curah hujan yang lebih rendah pada musimbarat hingga peralihan ke timur menjadi indikatorrendahnya tutupan awan yang terjadi, sehinggacahaya matahari lebih dalam masuk ke dalam kolomperairan. Cahaya yang lebih banyak masuk dalamkolom perairan berdampak menebalnya lapisantermoklin (Tomzack, 2000).

    Kesimpulan

    ENSO, IOD dan Monsun semuanyaberpengaruh terhadap kedalaman batas atas, batasbawah, dan ketebalan termoklin. Secara umumditemukan kedalaman batas atas pada musim t imurlebih dalam daripada saat musim barat. Berdasarkanvariasi antar tahunan iklim global ditemukan bahwabatas atas pada kejadian El Nio umumnya lebihdangkal (rerata 50,951,7 m) daripada saat La Nia(rerata 58,460,2 m). daripada saat La Nia (rerata58,460,2 m). Sebaliknya batas bawah termoklinpada saat El Nio ditemukan lebih dalam (rerata262,9281,8 m) daripada saat La Nia (rerata204,5259,6 m). Ketebalan termoklin pada saat ElNio ditemukan umumnya lebih tebal (rerata 211,2230,9 m) daripada saat La Nia ( rerata 144,4201,2m). Curah hujan, anomali SST di NINO3.4 dan indeksIOD berpengaruh nyata terhadap variabilitaskedalaman batas atas dan batas bawah termoklin.Semakin t inggi nilai anomali SST di NINO3.4 dansemakin besar nilai indeks IOD(+) maka batas atastermoklin akan semakin dangkal dan batas bawahnyamakin dalam. Pada kasus La Nia-IOD(+) ditemukankedalaman batas atas termoklin terdalam, namunbatas bawah termoklin terdangkal. Ketebalantermoklin pada saat El Nio cenderung lebih tebaldaripada saat La Nia. Pada saat El Nio-IOD(+),

    ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

  • ILMU KELAUTAN Juni 2012. Vol. 17 (2) 87-98

    Waters. Power point proposal researc h, NARA(National Aquatic Resources Research & DevAgency, Sri Langka. 17 p.

    Saji, N. H., B. N. Goswami, P. N. Vinayachandran & T.Yamagata, 1999. A Dipole Mode in theTropical Indian Ocean. J. Nature, 401: 360-363.

    Setiawan, A, I.F. Maharani, & F. Riandini. 2007. ModulPelatihan Penggunaan Software PengolahanData Oseanografi. Lapkom. , Program StudiOseanografi, FITB, Bandung. 36 hal.

    Song, L.M, J. Zhou, & Y.Q. Zhou. 2006. Environmentalpreferences of longlining for bigeye tuna(Thunnus obesus) in the tropical high seas ofthe Indian Ocean. In: Anonymous (Ed.). IOTCProceeding -WPTT-14. 15pp.

    Song, L.M., Y. Zhang, & Y. Zhou. 2007. Therelationship between the thermocline andthe catch rate of Thunnus obesus in thetropical areas of the Indian Ocean. In:Anonymous (Ed.). IOTC Proceeding-WPTT-14-rev1. 13 pp.

    Susanto, R.D., A.L. Gordon, & Q. Zheng. 2001.Upwelling Along the Coast of Java N S umatraN Its Relation to ENSO. J. GeophysicalResearch Letters, 28(8): 1599-1602.

    Susanto, D., & J. Marra. 2005. Effect of the1997/1998 El Nio on Chlorophyll-aVariability along the Southern Coast of Javaand Sumatera. Journal Oceanography, 18(4):124-127.

    Susanto, R.D., A. Gordon, & J. Sprintall, 2007.Observations and Proxies of the Surface LayerThroughf low in Lombok Strait. J. GeophysicalResearch Letters. Res., Vol. 112, C03S9210.1029/2006JC003790, pp.4.

    Stern, M.E. 1975. Ocean Circulation. Hand book.Physics Academi Press. New York. 246pp.

    Syamsuddin, M.L. & F. Syamsudin. 2009. PengaruhPerubahan Iklim Regional Terhadap PuncakHasil Tangkapan Ikan Tuna Mata Besar (Thunusobesus) di Perairan Selatan Jawa dan Bali.Jurnal Kelautan Nasional, 2: 18 -30.

    Tomzack, M. 2000. An Introduction An PhysicalOceanography. The Flinders University of SouthAustralia. Australia. 429 pp

    http:///www.awibremerhaven.de/GEO/ODV (aksestanggal 1 Maret 2011).

    http://www.bom.gov.au/climate/current/soihtml.shtm1.(akses tanggal 1 Maret 2011)

    http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.surface.html (akses tanggal 5 April2011)

    http://www.jamstec.go.jp/frcgs/research/d1/iod/DATA/dmi_HadISST.txt (akses tanggal 1 Maret 2011)

    http://www.nodc-noaa.gov/OC5/WOD11.html (aksestanggal 1 Maret 2011)

    http://www.nocd/odv.com (akses tanggal 1 Maret2011).

    98 Perubahan Kedalaman dan Ketebalan Termoklin pada Variasi Kejadian ENSO, IOD dan Monsun (Kunarso et al.)