DAMPAK KEJADIAN INDIAN OCEAN DIPOLE TERHADAP INTENSITAS UPWELLING DI PERAIRAN SELATAN JAWA

Transkripsi

1 Dampak Kejadian Indian Ocean Dipole Terhadap Intensitas Upwelling di Perairan Selatan Jawa... (Martono) DAMPAK KEJADIAN INDIAN OCEAN DIPOLE TERHADAP INTENSITAS UPWELLING DI PERAIRAN SELATAN JAWA (Impacts of Indian Ocean Dipole on Upwelling Intensity in the Southern Waters of Java) Martono Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer LAPAN Jl. Dr. Djudjunan 133 Bandung, Indonesia ABSTRAK Indian Ocean Dipole mempunyai peranan penting terhadap dinamika laut dan atmosfer. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui dampak Indian Ocean Dipole terhadap intensitas upwelling di perairan selatan Jawa. Data yang digunakan terdiri dari suhu permukaan laut bulanan dari dan konsentrasi klorofil-a bulanan dari Data suhu permukaan laut diperoleh dari Physical Oceanography Distributed Active Archive Center NASA dan data klorofil-a diperoleh dari Oceanwatch NOAA. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis anomali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa intensitas upwelling di perairan selatan Jawa dipengaruhi oleh kejadian Indian Ocean Dipole. Selama Indian Ocean Dipole fase positif, suhu permukaan laut di perairan selatan Jawa lebih dingin dan konsentrasi klorofil-a lebih besar daripada kondisi normal. Sebaliknya selama Indian Ocean Dipole fase negatif, suhu permukaan laut di perairan selatan Jawa lebih hangat dan konsentrasi klorofil-a lebih kecil daripada kondisi normal. Oleh karena itu, Indian Ocean Dipole fase positif akan meningkatkan intensitas upwelling di perairan selatan Jawa, tetapi sebaliknya Indian Ocean Dipole fase negatif akan menurunkan intensitas upwelling. Kata kunci: dampak, Indian Ocean Dipole, intensitas, upwelling ABSTRACT Indian Ocean Dipole plays an important role in the dynamics of the ocean and the atmosphere. This research was conducted to understand the impacts of Indian Ocean Dipole on the intensity of upwelling in the southern waters of Java. The data used consisted of monthly sea surface temperature from and concentration of chlorophyll-a from 1998 to Sea surface temperature data obtained from Physical Oceanography Distributed Active Archive Center NASA and chlorophyll-a data obtained from the NOAA Oceanwatch. The method used in this research is the analysis of anomaly. The results showed that the intensity of upwelling in the southern waters of Java affected by the Indian Ocean Dipole event. During a positive phase Indian Ocean Dipole, sea surface temperature in the southern waters of Java is colder and concentration of chlorophyll-a is greater than normal conditions. Vice versa, during a negative phase Indian Ocean Dipole, sea surface temperature in the southern waters of Java is warmer and concentration of chlorophyll -a is smaller than normal conditions. Therefore, a positive phase Indian Ocean Dipole will increase the intensity of upwelling in the southern waters of Java, but vice versa a negative phase Indian Ocean Dipole will reduce the intensity of upwelling. Keywords: impacts, Indian Ocean Dipole, intensity, upwelling PENDAHULUAN Upwelling adalah proses penaikan massa air dari kedalaman sekitar meter ke lapisan permukaan (Bowden, 1983). Upwelling adalah proses penaikan massa air dari lapisan bawah ke permukaan. Massa air yang naik ini mempunyai suhu yang dingin, salinitas tinggi dan kaya akan kandungan zat-zat hara (Nontji, 1987). Oleh karena itu, proses upwelling akan meningkatkan kesuburan lingkungan perairan (Hendiarti, 2008; Surinati, 2009). Selain itu, perubahan suhu permukaan laut akibat upwelling akan mempengaruhi sirkulasi udara di atasnya (Ningsih, 2003). Wilayah perairan selatan Jawa dikenal sebagai salah satu lokasi upwelling di perairan Indonesia (Wyrtki, 1962; Qu et al., 2005). Penelitian tentang upwelling di perairan selatan Jawa sudah banyak dilakukan antara lain oleh Susanto dkk. (2001), Kunarso dkk. (2011) dan Yoga dkk. (2014). Sampai saat ini dampak kejadian Indian Ocean Dipole terhadap intensitas upwelling di perairan selatan Jawa belum banyak terungkap. Hal ini disebabkan kejadian Indian Ocean Dipole 81

2 Seminar Nasional Peran Geospasial dalam Membingkai NKRI 2016: hampir selalu dikaitkan dengan bencana kekeringan maupun banjir di sebagian wilayah Indonesia. Indian Ocean Dipole merupakan mode iklim antar tahunan yang terjadi di Samudera Hindia tropis akibat interaksi antara laut dan atmosfer (Saji et al., 1999). Indian Ocean Dipole dikarakteristikkan oleh polarisasi berlawanan anomali suhu permukaan laut antara bagian barat dan bagian timur Samudera Hindia tropis. Seperti halnya fenomena El Niño dan La Niña yang terjadi di Samudera Pasifik tropis, Indian Ocean Dipole mempunyai dua fase yaitu fase positif dan fase negatif. Indian Ocean Dipole pada tahun 1997 menyebabkan bencana hujan lebat di Afrika bagian timur dan kekeringan di Indonesia (Saji et al., 1999; Li et al., 2003). Mengingat besarnya pengaruh Indian Ocean Dipole terhadap kondisi atmosfer di sekitar perairan Samudera Hindia, maka penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dampak Indian Ocean Dipole terhadap intensitas upwelling di perairan selatan Jawa. METODE Lokasi penelitian adalah perairan selatan Jawa yang meliputi antara 8 O LS 11 O LS dan 106 O BT 114 O BT seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Gambar 1. Lokasi Penelitian. Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari suhu permukaan laut bulanan dari dan konsentrasi klorofil-a bulanan dari Data SPL diperoleh dari dari Physical Oceanography Distributed Active Archive Center NASA dengan alamat website Data klorofil-a diperoleh dari Oceanwatch NOAA dengan alamat website Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisis anomali. Intensitas upwelling ditentukan berdasarkan nilai anomali suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a selama kejadian Indian Ocean Dipole. Semakin tinggi anomalinya, maka intensitas upwelling dikatakan kuat dan sebaliknya. Nilai anomali suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a dihitung dengan persamaan di bawah: dimana: adalah nilai anomali, adalah nilai parameter ke-i dan adalah rata-rata klimatologi. HASIL DAN PEMBAHASAN... (1)... (2) Pola anomali suhu permukaan laut pada musim timur dan musim peralihan kedua diperairan selatan Jawa selama terjadi Indian Ocean Dipole fase positif tahun 1994, 1997, 2006 dan

3 Dampak Kejadian Indian Ocean Dipole Terhadap Intensitas Upwelling di Perairan Selatan Jawa... (Martono) disajikan pada Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan bahwa selama kejadian Indian Ocean Dipole fase positif, suhu permukaan laut di perairan selatan Jawa mengalami penurunan yang ditandai dengan nilai anomali suhu permukaan laut negatif. Penurunan suhu permukaan laut pada masingmasing kejadian berbeda-beda. Penurunan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim timur tahun 1994, sedangkan penurunan suhu permukaan laut terendah terjadi pada musim peralihan kedua tahun Pola anomali suhu permukaan laut pada musim timur dan musim peralihan kedua diperairan selatan Jawa selama terjadi Indian Ocean Dipole fase negatif tahun 1996 dan 1998 disajikan pada Gambar 3. Gambar 3 menunjukkan selama kejadian Indian Ocean Dipole fase negatif terjadi kenaikan suhu permukaan laut yang ditandai dengan nilai anomali suhu permukaan laut positif. Kenaikan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim timur tahun 1998 dan kenaikan terendah terjadi pada musim timur tahun Gambar 2. Anomali Suhu Permukaan Laut pada Musim Timur dan Musim Peralihan Kedua Saat Kejadian Indian Ocean Dipole Fase Positif. Gambar 3. Anomali Suhu Permukaan Laut pada Musim Timur dan Musim Peralihan Kedua Saat Kejadian Indian Ocean Dipole Fase Negatif. 83

4 Seminar Nasional Peran Geospasial dalam Membingkai NKRI 2016: Variasi anomali suhu permukaan laut musim timur di perairan selatan Jawa pada kejadian Indian Ocean Dipole fase positif dan fase negatif disajikan pada Gambar 4. Gambar 4 memperlihatkan bahwa dampak kejadian Indian Ocean Dipole terhadap variasi anomali suhu permukaan laut di perairan selatan Jawa berbeda-beda. Secara umum, kejadian Indian Ocean Dipole fase positif menyebabkan anomali suhu permukaan laut negatif, tetapi sebaliknya Indian Ocean Dipole fase negatif menyebabkan anomali SPL positif. Penurunan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim timur tahun 1994 yang mencapai sekitar -1,8 O C, sedangkan kenaikan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim timur tahun 1998 yang mencapai sekitar 1,9 O C. Gambar 5 memperlihatkan variasi anomali suhu permukaan laut musim peralihan kedua di perairan selatan Jawa pada kejadian Indian Ocean Dipole fase positif dan fase negatif. Penurunan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim peralihan kedua tahun 1997 yang mencapai sekitar -0,8 O C, sedangkan kenaikan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada musim peralihan kedua tahun 1998 yang mencapai 0,9 O C. Gambar 4. Anomali Suhu Permukaan Laut pada Musim Timur Saat Kejadian Indian Ocean Dipole. Gambar 5. Anomali Suhu Permukaan Laut pada Musim Peralihan Kedua Saat Kejadian Indian Ocean Dipole. Variasi anomali konsentrasi klorofil-a di perairan selatan Jawa selama kejadian Indian Ocean Dipole fase positif pada tahun 2006 dan 2008, serta Indian Ocean Dipole fase negatif pada tahun 1998 disajikan pada Gambar 6. Gambar 6 menunjukkan bahwa konsentrasi klorofil-a di perairan selatan Jawa pada saat kejadian Indian Ocean Dipole fase positif mengalami kenaikan dan sebaliknya mengalami penurunan ketika terjadi Indian Ocean Dipole fase negatif. Kenaikan dan penurunan konsentrasi klorofil-a pada masing-masing kejadian Indian Ocean Dipole berbeda-beda. Kenaikan konsentrasi klorofil-a tertinggi terjadi pada musim peralihan kedua tahun 2006 yang mencapai 1,10 mg/m 3, sedangkan penurunan tertinggi terjadi pada musim peralihan kedua tahun 2008 yang mencapai -0,30 mg/m 3. 84

5 Dampak Kejadian Indian Ocean Dipole Terhadap Intensitas Upwelling di Perairan Selatan Jawa... (Martono) Gambar 6. Anomali Konsentrasi Klorofil-A pada Musim Timur dan Musim Peralihan Kedua Saat Kejadian Indian Ocean Dipole. Berdasarkan anomali suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a di perairan selatan Jawa diketahui bahwa Indian Ocean Dipole fase positif menyebabkan terjadinya penurunan suhu permukaan laut dan kenaikan konsentrasi klorofil-a dan sebaliknya Indian Ocean Dipole fase negatif menyebabkan terjadinya kenaikan suhu permukaan laut dan penurunan konsentrasi klorofil-a. Oleh karena itu, kejadian Indian Ocean Dipole di Samudera Hindia tropis memberi dampak yang besar terhadap intensitas upwelling di perairan selatan Jawa. Dari hasil di atas dapat disimpulkan bahwa intensitas upwelling meningkat ketika terjadi Indian Ocean Dipole fase positif dan sebaliknya intensitas upwelling melemah ketika terjadi Indian Ocean Dipole fase negatif. Peningkatan dan pelemahan intensitas upwelling di perairan selatan Jawa selama terjadi Indian Ocean Dipole berhubungan erat dengan perubahan intensitas angin permukaan di atas perairan selatan Jawa. Hal ini disebabkan karena mekanisme upwelling di perairan ini akibat stres angin permukaan di atasnya. Pada musim timur hingga musim peralihan, kedua angin permukaan di atas perairan selatan Jawa bergerak ke barat seperti disajikan pada Gambar 7. Stres angin permukaan akan mendorong massa air permukaan laut juga ikut bergerak ke barat. Semakin dalam, pengaruh stres angin semakin melemah. Karena pengaruh gaya corioilis, gerakan massa air hingga kedalaman tertentu akan membentuk spiral Ekman. Transpor volum massa air dalam spiral Ekman akan membentuk sudut 90 ⁰ ke kiri terhadap arah angin sehingga massa air permukaan di sekitar pantai akan bergerak ke selatan menuju perairan lepas pantai seperti disajikan dalam Gambar 8. Kondisi ini menyebabkan tinggi muka laut di wilayah pantai lebih rendah daripada perairan lepas pantai. Dalam rangka mengimbangi perbedaan tinggi muka air, maka massa air dari lapisan bawah pantai naik ke permukaan pantai sehingga terjadi upwelling. Gambar 7. Pola Angin Permukaan Musim Timur (Kiri) dan Musim Peralihan Kedua (Kanan). 85

6 Seminar Nasional Peran Geospasial dalam Membingkai NKRI 2016: Sumber: Gambar 8. Mekanisme Upwelling di Perairan Selatan Jawa. Anomali intensitas angin permukaan di atas perairan selatan Jawa selama terjadi Indian Ocean Dipole tahun 1994, 1996, 1997, 1998, 2006 dan 2008 disajikan pada Gambar 9 pada saat musim timur dan Gambar 10 pada saat musim peralihan kedua. Secara umum Gambar 9 dan Gambar 10 memperlihatkan bahwa intensitas angin permukaan di atas perairan selatan Jawa selama Indian Ocean Dipole fase positif mengalami penguatan, tetapi sebaliknya intensitas angin permukaan mengalami pelemahan selama Indian Ocean Dipole fase negatif. Penguatan dan pelemahan intensitas angin permukaan ini menyebabkan perubahan intensitas upwelling selama kejadian Indian Ocean Dipole. Penguatan intensitas angin permukaan akan menyebabkan stres angin permukaan semakin kuat sehingga massa air permukaan laut yang terdorong ke barat semakin besar. Kondisi ini akan mengakibatkan kedalaman lapisan termoklin semakin dangkal sehingga massa air yang naik ke permukaan laut berasal dari lapisan yang lebih dalam. Mekanisme ini yang menyebabkan intensitas upwelling semakin kuat pada saat terjadi Indian Ocean Dipole fase positif. Mekanisme sebaliknya yang mengakibatkan intensitas upwelling semakin lemah pada saat terjadi Indian Ocean Dipole fase negatif. Gambar 9. Anomali Intensitas Angin Permukaan Musim Timur Selama Terjadi Indian Ocean Dipole Tahun 1994, 1996, 1997, 1998, 2006 dan

7 Dampak Kejadian Indian Ocean Dipole Terhadap Intensitas Upwelling di Perairan Selatan Jawa... (Martono) Gambar 10. Anomali Intensitas Angin Permukaan Musim Peralihan Kedua Selama Terjadi Indian Ocean Dipole Tahun 1994, 1996, 1997, 1998, 2006 dan KESIMPULAN Berdasarkan hasil dapat disimpulkan bahwa kejadian Indian Ocean Dipole mempengaruhi intensitas upwelling di perairan selatan Jawa yang dicirikan oleh perubahan suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a. Pada saat Indian Ocean Dipole fase positif terjadi penurunan suhu permukaan laut dan peningkatan konsentrasi klorofil-a di perairan selatan Jawa, tetapi sebaliknya terjadi peningkatan suhu permukaan laut dan penurunan konsentrasi klorofil-a pada saat Indian Ocean Dipole fase negatif. Kenaikan suhu permukaan laut tertinggi terjadi pada tahun 1998 dan penurunan terendah pada tahun Sementara itu, kenaikan konsentrasi klorofil-a tertinggi pada tahun 2006 dan penurunan terendah pada tahun Oleh karena itu, intensitas upwelling akan menguat ketika Indian Ocean Dipole fase positif dan intensitas upwelling akan melemah ketika Indian Ocean Dipole fase negatif. Penguatan dan pelemahan intensitas upwelling di perairan selatan Jawa selama terjadi Indian Ocean Dipole berkaitan erat dengan penguatan dan pelemahan intensitas angin permukaan di atasnya. Intensitas angin permukaan di atas perairan selatan Jawa semakin kuat pada saat Indian Ocean Dipole fase positif dan semakin melemah ketika Indian Ocean Dipole fase negatif. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Dr. Lilik Slamet Supriatin yang telah banyak memberikan saran dan masukan serta kepada Physical Oceanography Distributed Active Center - National Aeronautics and Space Administration (PODAAC NASA) dan Oceanwatch NOAA yang telah memberikan akses data sehingga penelitian ini dapat terlaksana. DAFTAR PUSTAKA Bowden, K.F. (1983). Physical Oceanography of Coastal Waters. West Sussex: Ellis Horwood Limited, Publishers Chichester. Hendiarti, N. (2008). Hubungan antara Keberadaan Ikan Pelagis dengan Fenomena Oseanografi dan Perubahan Iklim Musiman Berdasarkan Analisis Data Penginderaan Jauh. Majalah Ilmiah Globë, 10(1), Kunarso., Hadi,S., Ningsih,N.S., & Baskoro, M.S. (2011). Variabilitas Suhu dan Klorofil-a di Daerah Upwelling pada Variasi Kejadian ENSO dan IOD di Perairan Selatan Jawa sampai Timor.Ilmu Kelautan, 16(3), Li, T., Wang, B.,. Chang,C.P., Zhang, Y. (2003). A Theory for the Indian Ocean Dipole Zonal Mode. Journal Of The Atmospheric Sciences, 60, Ningsih, N.S. (2003). Peranan Iklim pada Studi-studi Kelautan. Prosiding Seminar dan Lokakarya Aspek Klimatologi dan Lingkungan serta Pemanfaatannya, Bandung Januari

8 Seminar Nasional Peran Geospasial dalam Membingkai NKRI 2016: Qu,T., DuY., StrachanJ., MeyersG., & Slingo, J. (2005). Sea Surface Temperature And Its Variability In The Indonesian Region. Oceanography, 18(4), Saji, N.H., Goswami, B.N., Vinayachandran, P.N., & Yamagata, T. (1999). A dipolemode in the tropical Indian Ocean. Nature, 401, Surinati, D. (2009). Upwelling dan Efeknya terhadap Perairan Laut. Oseana, XXXIV(4), Susanto,D., GordonA.L., &Zheng, Q. (2001). Upwelling along the coast of Java-Sumatra and Its Relation to ENSO.Geophysical Research Letter, 28(8), Wyrtki, K. (1962). The Upwelling in the Region between Java and Australia during the Southeast Monsoon. Aust. J. Mar. Freshw. Res,13(3), Yoga,R.B.B., Setyono,H., & Harsono,G. (2014). Dinamika Upwelling dan Downwelling Berdasarkan Variabilitas Suhu Permukaan Laut dan Klorofil-A di Perairan Selatan Jawa. Jurnal Oseanografi, 3(1),