SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA

Transkripsi

1 SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA Oleh : Muhamad Syafi i C PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

2 2 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi saya berjudul : SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA adalah benar merupakan karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir skripsi ini. Bogor, April 2006 MUHAMAD SYAFI I C

3 3 RINGKASAN MUHAMAD SYAFI I. Sebaran Konsentrasi klorofil-a dan Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit Te rra MODIS Di Perairan Natuna. Dibimbing oleh DJISMAN MANURUNG dan HARPASIS SLAMET SANUSI. Penelitian tentang Sebaran Konsentrasi Klorofil-a dan Suhu permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit Terra MODIS Di Perairan Natuna, dilaksanakan dari bulan Maret 2005 hingga Desember Yang mana secara umum penelitian ini terdiri dari tiga tahap, yaitu (1) pengumpulan data; (2) pengolahan data; (3) analisis dan interpretasi data. Data lapangan didapatkan dari PPPTMGB LEMIGAS. Data citra satelit Terra MODIS di peroleh dari NASA Goddard Space Flight Center, sedangkan untuk data citra TOPEX-POSEIDON diperoleh dari ccar.colorado.edu. Data citra satelit yang digunakan terdiri dari 14 tanggal perekaman citra. Proses pengolahan data citra satelit menggunakan perangkat lunak SeaDAS version 4.7 yang berbasiskan Linux. Untuk menduga sebaran konsentrasi klorofila menggunakan algoritma OC 4 Version 4, sedangkan untuk menduga sebaran suhu permukaan laut menggunakan algoritma Pathfinder. Terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit Terra MODIS pada musim barat berkisar antara 0,11 mg/m 3 2,59 mg/m 3 dan cenderung lebih rendah dibandingkan musim timur yang berkisar antara 0,10 mg/m 3 3,68 mg/m 3 dengan nilai yang semakin meningkat menuju perairan pantai hingga pesisir. Sebaran suhu permukaan laut dari citra satelit Terra MODIS pada musim barat berkisar antara 24 C 29 C dan cenderung lebih rendah dibandingkan musim timur yang berkisar antara 28 C 32 C. Selain itu terlihat nilai suhu yang cenderung meningkat menuju perairan pantai hingga pesisir dan perairan yang semakin mendekati katulistiwa. Berdasarkan persamaan yang didapat antara data lapangan dengan data dari citra konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut diperoleh nilai koefisien determinasi (R 2 ) masing-masing sebesar 0,2974 dan 0,25. Selain itu, didapatkan hubungan yang negatif antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut.

4 4 SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT Terra MODIS DI PERAIRAN NATUNA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dam Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Muhamad Syafi i C PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006

5 5 Judul Nama NRP : SEBARAN KONSENTRASI KLOROFIL-a dan SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TERRA MODIS DI PERAIRAN NATUNA : Muhamad Syafi i : C Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Djisman Manurung, M.Sc Dr. Ir. Harpasis. S. Sanusi, M.Sc NIP NIP Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Dr. Ir. Kadarwan Soewardi, M.Sc NIP Tanggal Lulus : 2 Maret 2006

6 6 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat rahmat serta ridhonya yang tak pernah henti, shalawat serta salam semoga dilimpahkan kepada Sayyidina Muhammad SAW, yang telah menjadi suri teladan bagi seluruh umatnya. Pemanfaatan citra satelit Terra MODIS guna menduga klorofil-a dan suhu permukaan laut masih terbilang jarang, untuk itu penelitian ini dilaksanakan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Djisman Manurung, M.Sc dan Dr. Ir. Harpasis Slamet Sanusi, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukkan, arahan, dan semangat. 2. Dr. Ir. Jonson. L. Gaol, M.Si selaku dosen penguji tamu yang telah memberikan masukkan dan saran. 3. Ir. Yuli Naulita, M.Si selaku Komisi Pendidikan yang telah memberikan ilum dan masukkan. 4. Bapak (alm) dan ibu serta kakak-kakak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil. 5. Uwa, Om, dan Bibi yang telah memberikan dukungannya serta semangat. 6. Teman-teman ITK 38, khususnya (Vidy, Djoko dan Luki) serta kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan, dan semangat hingga terselesaikannya skripsi ini. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari banyak sekali kekurangannya. Untuk itu perlu masukan yang membangun guna menjadikannya lebih baik. Akhir kata semoga skripsi ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan juga bagi semua pihak yang memerlukan. Bogor, April 2006 Muhamad Syafi i

7 7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xiii 1. PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Penelitian TINJAUAN PUSTAKA Kondisi umum perairan lepas pantai Natuna Musim barat Musim timur Klorofil-a Suhu Penginderaan jauh Karakteristik satelit Terra MODIS BAHAN DAN METODOLOGI Waktu dan lokasi penelitia n Bahan dan alat Metoda pengumpulan data Metoda pengumpulan data citra Metoda pengumpulan data lapangan Metoda pengolahan data Metoda pengolahan data citra Metoda pengolahan data lapangan Analisis data Hubungan antara data citra dengan data lapangan Hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dengan suhu permukaan laut HASIL DAN PEMBAHASAN Sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit Terra MODIS Musim barat tahun Musim timur tahun Musim barat tahun Musim timur tahun Sebaran suhu permukaan laut dari citra satelit Terra MODIS Musim barat tahun Musim timur tahun Musim barat tahun Musim timur tahun

8 Hubungan antara data lapangan dengan data dari citra satelit Klorofil-a Suhu permukaan laut Hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil -a dengan suhu permukaan laut KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN RIWAYAT HIDUP... 84

9 9 DAFTAR TABEL Halaman 1. Spesifikasi teknik satelit Terra MODIS Kisaran panjang gelombang dari sensor MODIS yang digunakan untuk pendugaan konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut Tanggal perekaman citra Terra MODIS Posisi stasiun pengambilan data lapangan (dalam desimal) Rangkuman sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan data citra Terra MODIS Rangkuman sebaran suhu permukaan laut menggunakan data citra Terra MODIS Perbandingan data lapangan sebaran konsentrasi klorofil-a dengan data citra satelit Terra MODIS Perbandingan data lapangan sebaran suhu permukaan laut dengan data citra satelit Terra MODIS... 65

10 10 DAFTAR GAMBAR Halaman 1a. Arus permukaan di perairan Indonesia pada musim barat b. Arus permukaan di perairan Indonesia pada musim timur Spektrum elektromagnetik Kurva karakteristik perairan yang didominasi oleh plankton Kurva karakteristik dari spektrum infra merah jauh a. Terra Earth Observation Satelite (EOS AM-1) b. Satelit Terra MODIS (EOS AM-1) membawa sensor MODIS c. Konfigurasi sensor MODIS Lintasan satelit Terra MODIS Peta lokasi penelitian Diagram alir penelitian Diagram alir pengolahan data citra Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 13 Januari Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 22 Januari Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 24 Februari Citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 12 Juni Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 12 Juli

11 Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Ter ra MODIS tanggal 14 Juli Citra TOPEX-POSEIDON pada musim timur tahun Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 24 Januari Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 25 Januari Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 27 Januari Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 17 Februari Citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 10 Juni Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 18 Juni Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 20 Juni Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra Terra MODIS tanggal 11 Juli Citra TOPEX-POSEIDON pada musim timur tahun Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 13 Januari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 22 Januari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 24 Februari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 12 Juni Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 14 Juli

12 Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 14 Juli Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 24 Januari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 25 Januari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 27 Januari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 17 Februari Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 10 Juni Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 18 Juni Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 20 Juni Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra Terra MODIS tanggal 11 Juli Posisi data lapangan pada citra sebaran konsentrasi klorofil-a Sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan Sebaran konsentrasi klorofil-a dari data citra Grafik hubungan antara konsentrasi klorofil-a dari data lapangan dengan konsentrasi klorofil-a dari citra satelit Terra MODIS Posisi data lapangan pada citra sebaran suhu permukaan laut Sebaran suhu permukaan laut dari data lapangan Sebaran suhu permukaan laut dari data citra Grafik hubungan antara suhu permukaan laut dari data lapangan dengan suhu permukaan laut dari citra satelit Terra MODIS... 68

13 13 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Data klimatologi dari Stasiun Tarempa, Tanjung Pinang, dan Batam (rata-rata bulanan) tahun Data rerata suhu permukaan laut di sekitar perairan Natuna dan sekitarnya tahun Kisaran panjang gelombang dari sensor MODIS... 83

14 14 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Kepulauan Natuna terletak di Laut Cina Selatan antara Semenanjung Malaysia, Kalimantan, Vietnam dan Kamboja, dengan 271 pulau besar dan kecil. Tiga pulau besar diantaranya Pulau Bunguran (Natuna Besar), Pulau Jemaja dan Pulau Serasan. Perairan Natuna merupakan salah satu kawasan perairan Indonesia yang kaya akan sumber daya alamnya, baik sumber daya alam hayati maupun non hayati. Pemanfataan sumber daya alam hayati seperti perikanan yang terdiri dari kelompok ikan pelagis, demersal, karang, dan hias sedangkan untuk pemanfaatan sumber daya alam non hayati seperti penambangan minyak lepas pantai yang banyak terdapat pada daerah dekat batas teritorial antara Indonesia dengan Malaysia. Seiring dengan pemanfaatan sumber daya alam yang semakin meningkat, sehingga perlu diamatinya kondisi kualitas perairan secara berkesinambungan. Beberapa parameter penting kualitas perairan adalah konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut. Pengukuran kedua parameter tersebut dapat dilakukan dengan dua cara yaitu konvensional dan menggunakan pemanfaatan teknologi penginderaan jauh. Pengukuran secara konvensional menghasilkan informasi yang akurat, namun memerlukan waktu dan biaya yang tinggi, sedangkan dengan memanfaatkan teknologi penginderaan jauh berlaku sebaliknya. Selain tidak membutuhkan waktu dan biaya tinggi juga dapat memberikan informasi secara berkesinambungan ( time series). Namun karena adanya pengaruh atmosfer dan awan, sehingga informasi yang didapat menjadi kurang akurat. Untuk itu diperlukan data lapangan sebagai pembanding.

15 15 Di Indonesia Penelitian tentang sebaran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer ) masih terbilang jarang digunakan dibandingkan dengan penggunaan citra satelit NOAA/AVHRR dan Landsat. Untuk itu akan dicoba pemanfaatannya berdasarkan sensor multikanal MODIS yang dirancang cukup sempit untuk masing-masing kanalnya guna memberikan informasi yang lebih akurat. Dikarenakan iklim di Kepulauan Natuna dan perairan sekitarnya sangat dipengaruhi oleh perubahan arah angin dan merupakan perairan yang dilintasi arus muson sehingga perlu dilihatnya penyebaran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut dari musim yang berbeda. Pada musim barat angin mosun cenderung bergerak ke arah utara hingga timur laut dan sekali-sekali berubah menuju barat laut sedangkan pada musim timur angin cenderung bergerak ke selatan hingga barat daya dan sekali-sekali berubah menuju tenggara. Diharapkan dari perbedaan musim tersebut dapat dilakukan analisis terhadap perubahan pola sebaran yang terjadi guna mencoba menarik kesimpulannya Tujuan penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Menduga dan mempelajari sebaran konsentrasi klorofil-a di Perairan Natuna menggunakan citra satelit Terra MODIS pada musim barat dan timur tahun Menduga dan mempelajari sebaran konsentrasi suhu permukaan laut di Perairan Natuna menggunakan citra satelit Terra MODIS pada musim barat dan timur tahun

16 16 3. Mempelajari hubungan sebaran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut di Perairan Natuna dari data citra satelit Terra MODIS dengan data hasil pengukuran di lapangan. 4. Mempelajari hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dengan suhu permukaan laut berdasarkan data citra satelit Terra MODIS.

17 17 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kondisi umum perairan lepas pantai Natuna Menurut Suyarso (1997), Laut Cina Selatan merupakan perairan terluas di Asia Tenggara, memanjang dari Selat Baski (selat antara Taiwan dan Philipina) hingga Indonesia. Di Indonesia, perairan tersebut memisahkan antara daratan Kalimantan dan Sumatera. Dari segi geografis Laut Cina Selatan sekitar kepulauan Natuna termasuk perairan dangkal yang merupakan bagian dari Paparan Sunda. Dasar lautnya ditutupi lumpur dengan pasir dan melandai dari selatan (sekitar pulau Belitung) hingga ke Utara (sekitar Kepulauan Natuna) (Wyrtki, 1961). Angin yang berhembus di perairan Indonesia terutama angin muson (monsoon), yang dalam setahun terjadi dua kali pembalikan arah yang disebut angin Musim Barat dan angin Musim Timur (Wyrtki, 1961). Laut Cina Selatan sekitar Kepulauan Natuna termasuk salah satu perairan penting yang berada di bawah pengaruh angin muson Australia-Asia (Monsoon Current, Berlage in Illahude, 1997) Musim barat Menurut Nontji (1987), pada musim barat (Desember, Januari, dan Februari) di belahan bumi bagian utara adalah musim dingin, sedangkan di belahan bumi bagian selatan adalah musim panas. Pada saat itu terjadilah pusat tekanan tinggi di atas daratan Asia dan pusat tekanan rendah di atas daratan Australia. Keadaan ini menyebabkan angin berhembus dari Asia menuju Australia, yang dikenal sebagai angin musim barat. Kondisi yang sangat baik ini menyebabkan terjadinya arus muson (Monsoon Current). Pada musim barat arus mengalir menuju ke

18 18 timur dari Laut Cina Selatan menuju Laut Jawa sedangkan di sekitar Kepulauan Natuna bergerak ke arah selatan atau selatan-barat laut seperti yang terlihat pada Gambar 1 a. Illahude (1997) menyatakan bahwa suhu permukaan di Laut Cina Selatan, sekitar Kepulauan Natuna pada Musim Barat secara umum meningkat dari utara ke selatan dan berkisar antara 26,5 0 C di bagian utara dan berangsur meningkat ke arah selatan hingga 28,0 0 C. Hal ini disebabkan massa air yang masuk ke laut ini berasal dari Laut Cina Selatan yang lintangnya tinggi dan oleh sebab itu suhunya rendah. Kondisi suhu di perairan pantai relatif lebih tinggi dan mencapai 29,5 0 C. Hal ini diduga karena efek daratan yang lebih panas. Menurut Arinardi (1997) rata-rata nilai konsentrasi klorofil-a pada musim barat sebesar 0,31 mg/m 3 dengan nilai maksimum > 0,50 mg/m 3 yang selalu terdapat di sepanjang pantai timur Sumatera yaitu mulai dari Riau (Pulau Singkep) sampai ke Sumatera Selatan (Pulau Bangka) Musim timur Pada musim timur (Juni, Juli, dan Agustus) berlaku sebaliknya dengan musim barat, dimana pusat tekanan tinggi terjadi di atas daratan Australia dan pusat tekanan rendah di atas daratan Asia hingga berhembuslah angin musim timur (Nontji, 1987). Arah arus pada musim timur sepenuhnya telah berbalik arah menuju ke barat yang akhirnya akan menuju ke Laut Cina Selatan sedangkan di sekitar Kepulauan Natuna arah arus menuju utara hingga timur laut seperti yang terlihat pada Gambar 1 b. Kondisi suhu permukaan di Laut Cina Selatan pada Musim Timur secara umum relatif lebih tinggi dibandingkan suhu permukaan laut pada Musim Barat dan berkisar antara 28,5 0 C 29,5 0 C. Demikian pula pada wilayah perairan pantai, yang mencapai hingga 29,5 0 C (Illahude, 1997). Rata-rata konsentrasi klorofil-a pada musim timur sebesar 0,49 mg/m 3. Selain itu terlihat pemusatan konsentrasi klorofil-a di sepanjang pantai timur sumatera

19 19 dan di sekitar pantai barat Kalimantan. Dari data diatas terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a lebih besar pada pada musim timur dibandingkan dengan musim barat (Arinardi, 1997). Sumber : Wyrtki (1961) 1 (a)

20 20 Sumber : Wyrtki (1961) 1 (b) Gambar 1. (a) Pola arus permukaan pada bulan Februari (musim barat) (b) Pola arus permukaan pada bulan Juni (musim timur) Gambar insert : pola angin 2.3. Klorofil-a Plankton adalah biota yang hidup terapung atau terhanyut di daerah pelagik. Organisme ini mempunyai kemampuan gerak yang sangat terbatas hingga organisme tersebut selalu terbawa arus. Plankton dapat dibedakan menjadi dua golongan utama yaitu fitoplankton (plankton tumbuhan) dan zooplankton (hewan laut yang planktonik) (Nyabakken, 1988). Fitoplankton merupakan tumbuhan sel tunggal berukuran mikroskopik yang sangat berperan dalam menunjang kehidupan didalam perairan dan berfungsi

21 21 sebagai sumber makanan organisme perairan. Di laut fitoplankton merupakan organisme yang mengandung klorofil-a sedangkan di darat tumbuhan hijau yang mana keduanya dapat melakukan fotosintesis. Pengertian klorofil-a sendiri itu adalah zat hijau daun yang terkandung dalam tumbuhan. Menurut Nontji (1984), berbagai faktor lingkungan yang mempengaruhi besarnya biomassa, produktivitas ataupun suksesi fitoplankton antara lain adalah cahaya, suhu, salinitas, dan hara (Nontji, 1984). Nybakken (1988) menambahkan satu faktor baru, yang merupakan paduan berbagai faktor dan dapat dinamakan faktor hidrografi, yaitu paduan semua faktor yang menggerakkan massa-massa air laut dan samudera, seperti arus, perpindahan massa air ke atas (upwelling), dan difusi Suhu Suhu adalah besaran fisika yang menyatakan banyaknya bahang yang terkandung dalam suatu benda. Suhu adalah salah satu faktor yang amat penting bagi kehidupan organisme di lautan. Suhu mempengaruhi baik metabolisme maupun perkembangbiakan organisme laut (Hutabarat dan Evans, 1984). Selain itu, suhu dapat mempengaruhi fotosintesis di laut, baik secara langsung maupun tak langsung (Nontji, 1984). Menurut Nontji (1987) suhu air permukaan di perairan Indonesia umumnya berkisar C, namun pada lokasi penaikan air (upwelling) suhu bisa turun sampai sekitar 25 C. Menurut Nontji (1987) suhu air di permukaan dipengaruhi oleh kondisi meteorologis. Faktor -faktor meteorologis yang berperan adalah penguapan, curah hujan, suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan intensitas radiasi matahari. Oleh sebab itu suhu di permukaan bisanya mengikuti pola musiman.

22 Penginderaan Jauh Penginderaan jauh adalah suatu teknik untuk mengumpulkan informasi mengenai obyek dan lingkungannya dari jarak jauh tanpa sentuhan fisik, biasanya teknik ini menghasilkan beberapa bentuk citra yang selanjutnya diproses dan diintrepetasi guna membuahkan data yang bermanfaat (Lo, 1995). Secara umum komponen dasar dalam sistem penginderaan jauh adalah : gelombang elektromagnetik sebagai sumber radia si (sumber energi) yang digunakan, atmosfer, sensor, dan objek. Pemanfaatan teknologi penginderaan jauh untuk pendugaan konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut menggunakan kisaran cahaya tampak (visible) dan inframerah (infrared), seperti yang terlihat pada Gambar 2. Gambar 2. Spektrum elektromagnetik Warna air laut (ocean color) menunjukkan spektrum radiasi di bawah permukaan laut. Penginderaan warna air laut digunakan untuk menduga konsentrasi klorofil-a. Menurut Robinson (1985) perairan dibagi menjadi dua tipe, yaitu perairan tipe satu dan perairan tipe dua. Perairan tipe satu merupakan perairan dimana komponen optik didominasi oleh fitoplankton dan produk-produk degradasinya.

23 23 Sedangkan perairan tipe dua didominasi sedimen tersuspensi (suspended sediment) non organik dan atau substansi kuning (yellow subtance). Pendugaan konsentrasi klorofil-a termasuk ke dalam perairan tipe satu, dimana pantulan minimum terjadi pada panjang gelombang 0,44 µm (biru) dan 0,66 µm (merah) seperti yang terlihat pada Gambar 3. Hal ini dikarenakan tingginya absorpsi pada kedua panjang gelombang tersebut. Pada kisaran panjang gelombang cahaya biru, peningkatan konsentrasi klorofil-a diikuti penurunan radiansi spektral yang diterima oleh sensor satelit. Gambar 3. Kurva karakteristik perairan yang didominasi oleh plankton Menurut Stewart (1985) warna perairan yang terlihat melalui teknologi penginderaan jauh merupakan hasil pembauran cahaya oleh permukaan perairan. Perairan yang produktif akan berwarna biru-hijau (turquoise) atau merah, sedangkan perairan yang berwarna biru gelap merupakan perairan dengan kesuburan yang rendah.

24 24 Menurut Lillesand dan Kiefer (1990) matahari merupakan sumber radiasi elektromagnetik yang paling penting untuk penginderaan jauh. Akan tetapi semua benda di atas nol derajat absolut (0 K) memancarkan radiasi elektromagnetik secara terus-menerus. Besarnya tenaga yang diradiasikan oleh suatu obyek antara lain merupakan suatu fungsi suhu permukaan obyek tersebut. Gesekan antar partikel dalam dalam suatu benda akan meningkatkan suhu benda tersebut. Panas tersebut disebut dengan suhu kinetik (suhu nyata), sedangkan panas yang dipancarkan oleh benda disebut suhu pancaran. Untuk mengukurnya digunakan alat yang peka terhadap spektrum inframerah. Dikarenakan adanya penyerapan oleh sinar matahari di dalam atmosfer dalam sistem penginderaan tertentu. Maka pengukuran pancaran tenaga termal dari bumi dilakukan pada jendela 3 µm 5 µm dan 8 µm 14 µm, seperti yang terlihat pada Gambar 4. Dimana pada jendela atmosfer tersebut tenaga termal dapat melaluinya. Gambar 4. Kurva karakteristik dari spektrum infra merah (Selby et al., 1978 in Brown et al., 1999)

25 25 Menurut Robinson (1985) pengukuran spektrum infra merah yang dipancarkan oleh permukaan laut hanya memberikan informasi suhu di lapisan permukaan hanya sampai dengan kedalaman 0,1 mm ( skin layer) Karakteristik Satelit TERRA MODIS Satelit Terra (The Earth Observing System / EOS AM-1) merupakan satelit observasi bumi buatan NASA (National Aeronautics and Space Administration) yang membawa sensor MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) yang diluncurkan pertama kali pada tanggal 18 Desember 1999 dan mulai beroperasi pada bulan Februari Sensor ini bekerja pada kisaran cahaya tampak (visible) dan inframerah (infrared) sehingga sangat baik digunakan untuk pengamatan di daerah teresterial dan fenomena oseanografi. Gambar dari sensor MODIS disajikan dalam Gambar 5, sedangkan spesifikasi teknis satelit Terra MODIS dapat dilihat pada Tabel 1. Sensor multikanal MODIS mempunyai 36 kanal (band) diskrit dengan resolusi 250 m, 500 m, dan 1000 m. Pada resolusi 250 m hanya berisi informasi tentang nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 250 m (kanal 1 dan 2), sedangkan pada resolusi 500 m berisi informasi nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 500 m (kanal 3 7) dan juga berisi nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 250 m yang telah diresampel menjadi berresolusi 500 m, dan pada resolusi 1000 m berisi informasi nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 1000 m yang terbagi dalam 2 (dua) kategori, yakni nilai refleksi (kanal 8 12, kanal 13 bawah, 13 atas, 14 bawah, 14 atas, 15 19, dan 26) dan nilai emisi (kanal 20 25, kanal 27 36). Selain itu, juga berisi nilai-nilai spektral dari kanal resolusi 250 m dan 500 m yang telah diresampel

26 26 menjadi berresolusi 1000 m. Kisaran panjang gelombang dari sensor MODIS dapat dilihat pada Lampiran 3. Satelit ini mengelilingi bumi dengan arah lintasan dari kutub utara menuju kutub selatan pada ketinggian orbit 705 km seperti yang terlihat pada Gambar 6, melintasi equator pada siang hari tepat mendekati pukul 10:30 waktu lokal. Waktu yang diperlukan untuk sekali mengorbit bumi sekitar 100 menit. Karakterisitik temporal dari satelit ini baik digunakan untuk mengamati perubahan yang terjadi di alam, karena suatu daerah pengamatan dapat diamati setiap harinya secara berkesinambungan (time series ), juga dapat melakukan pantauan (scene) yang cukup luas. Data citra satelit Terra MODIS mampu memberikan informasi tentang konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut. Untuk penentuan konsentrasi klorofil-a dilakukan berdasarkan rasio radiansi. Regresi antara ratio kanal dan pengukuran in-situ dari nilai klorofil-a dapat memberikan koefisien persamaan yang diperoleh. Dalam menentukan konsentrasi klorofil -a dapat menggunakan rasio 2 kanal (Ocean Color 3) atau 3 kanal (Ocean Color 4). Untuk penelitian ini menggunakan rasio 3 kanal dengan memanfaatkan 4 kanal seperti yang terlihat pada Tabel 2, panjang gelombang yang digunakan termasuk kedalam kisaran spektral reflektansi yang berkisar antara 438 nm 556 nm. Untuk penentuan suhu permukaan laut menggunakan spektral inframerah jauh yang berkisar antara 10,780 µm hingga 12,270 µm dengan kanal 31 dan 32. Pemilihan kanal tersebut dilakukan dengan alasan emissivitas radiasi bumi sebagai black body radiation akan maksimum pada suhu 300 K (suatu pendekatan unt uk rata-rata suhu permukaan bumi).

27 27 Tabel 1. Spesifikasi teknik satelit Terra MODIS Orbit 705 km, 10:30 a.m, descending node, sun-synchronous near polar, sirkular Rataan pantauan 20,3 rpm, cross track Luas liputan 2330 km (cross track) dengan lintang 10 lintasan pada nadir Berat 228,7 kg Tenaga (power) 168,5 W (single orbit average) Kuantisasi 12 bit Resolusi spasial 250 m (kanal 1-2); 500 m (kanal 3-7); 1000 m (kanal 8-36) Desai umur 6 tahun Sumber : Handbook MODIS Tabel 2. Kisaran panjang ge lombang dari sensor MODIS yang digunakan untuk pendugaan konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut Daerah Reflektansi ( Visible) Inframerah ( Infrared) Kanal Panjang Gelombang nm nm nm nm nm nm

28 28 (b) (a) (c) Gambar 5. (a) Satelit Terra Earth Observation Satelite (EOS AM-1) (b) Satelit Terra MODIS (EOS AM-1) membawa sensor MODIS (c) Konfigurasi sensor MODIS Gambar 6. Lintasan satelit Terra MODIS (Sumber : MODIS, 2005)

29 29 3. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan lokasi penelitian Penelitian tentang sebaran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut di Perairan Natuna menggunakan citra Satelit Terra MODIS, berlangsung dari bulan Maret 2005 Desember Wilayah yang menjadi objek penelitian berada pada posisi 101,5 BT 110,5 BT dan 0,5 LU 6,5 LU dengan 15 stasiun pengambilan data lapangan seperti yang terlihat pada Gambar 7. o o o o o o 6 MALAYSIA BAGIAN BARAT o 4 8 LEGENDA : Posisi Stasiun Pengambilan Data KEP. NATUNA Daratan Indonesia Daratan Malaysia KEP. ANAMBAS o 2 o 0 SUMATERA KEP RIAU kilometers KALIMANTAN Sumber : LEMIGAS 2005 Gambar 7. Peta lokasi penelitian 3.2. Bahan dan alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari dua bagian 1. Data citra satelit, yang terdiri dari a. Citra satelit Terra MODIS level 1 A Geolocate.

30 30 b. Citra satelit Terra MODIS level 1 B. c. Citra TOPEX-POSEIDON. 2. Data lapangan, yang terdiri dari : a. Data pengukuran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut. b. Data pendukung. Untuk data pendukung terdapat data rerata suhu permukaan laut di perairan kepulauan natuna dan sekitarnya yang diperoleh dari JODC (Japan Oceanographic Data Center) dari tahun Selain itu diperoleh juga data suhu, kelembaban, curah hujan, arah angin, dan kecepatan angin yang diperoleh dari BMG pada 3 stasiun yang berada di sekitar Kepulauan Riau dan Natuna yaitu Stasiun Tarempa, Tanjung Pinang, dan Batam pada tahun Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah seperangkat komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunak pengolah citra yang berbasis linux yaitu SeaDAS 4.7, Map Info Pro 6.0, Open Office.Word, Surfer 8, Paint, dan Microsft Office Metoda pengumpulan data Metoda pengumpulan data citra Proses pengumpula n data citra terbagi menjadi dua yaitu : 1. Data citra satelit Terra MODIS level 1 A Geolocate dan citra satelit Terra MODIS level 1 B yang diperoleh dengan autorisasi dari NASA Goddard Space Flight Center melalui internet dalam bentuk hdf (hierachical data format). 2. Data citra satelit TOPEX-POSEIDON yang diperoleh dari ccar.colorado.edu melalui internet dengan resolusi 400 km dan dalam bentuk bmp.

31 31 Citra yang digunakan terdiri dari 14 tanggal perekaman citra yang diharapkan dapat mewakili musim barat dan timur tahun tahun , seperti yang terlihat pada Tabel 3. Tabel 3. Tanggal perekaman citra satelit Terra MODIS Tahun 2004 Tanggal Perekaman Tahun 2005 Tanggal Perekaman 13 Januari Januari 2005 Musim Barat 22 Januari Januari 2005 Musim Barat 24 Februari Januari Februari 2005 Tahun 2004 Tanggal Perekaman Tahun 2005 Tanggal Perekaman 12 Juni Juni 2005 MusimTimur 12 Juli Juni 2005 Musim Timur 14 Juli Juni Juli Metoda pengumpulan data lapangan Data hasil pengukuran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut di Perairan Lepas Pantai Natuna, Laut Cina Selatan yang telah dilakukan pada tanggal Januari 2005, diperoleh dari PPPTMGB (Pus at Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi) LEMIGAS Cileduk, Jakarta Selatan, dengan 15 stasiun pengambilan data, seperti yang terlihat pada Tabel 4. Tabel 4. Posisi stasiun pengambilan data lapangan (dalam desimal) Stasiun Lintang Bujur Stasiun Lintang Bujur 1 5, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,605

32 Metoda pengolahan data Metoda pengolahan data citra Pengolahan data citra satelit Terra MODIS untuk menduga konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut menggunakan perangkat lunak SeaDAS (SeaWiFS Data Analysis System) version 4.7 yang terdiri dari beberapa tahap seperti berikut : 1. Pemilihan citra Citra yang digunakan untuk penelitian ini dipilih yang bebas awan atau mempunyai persentasi penutupan awan yang rendah, sehingga tidak mengurangi informasi yang akan didapat. 2. Koreksi atmosferik serta penentuan nilai konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut (Level 1 Level 2) Pada bagian ini dilakukan pemrosesan data citra satelit Terra MODIS level 1 menjadi level 2 (citra yang sudah di koreksi atmosferik serta mengandung keluaran yang diinginkan yaitu citra sebaran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut). Proses tersebut dilakukan dengan menjalankan program MSL12 (Multi Sensor Level 1 to Level 2 Processing). Algoritma yang digunakan untuk menduga konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut sudah disediakan dalam perangkat lunak SeaDAS 4.7, yaitu : a) Algoritma OC 4 v 4 atau Ocean Color 4 version 4 (O Reilly, et al., 2000) C = ( 0,366 3,067 R 4 M + 1,930 R4 M + 0,649 R 4 M 1, 532 R 4 M 10 ) Dimana : R 4M = log 10 ( R > R > R ) b) Algoritma SPL (Pathfinder in Suwargana, et al.,)

33 33 SPL = a 0 + a 1 T 1 + a 2 (T 1 -T 2 ) T b + a 3 (sec(θ) -1) * ( T 1 -T 2 ) Dimana : a i = koefisien (konstanta) Ti = suhu kecerahan T b = suhu air θ = sudut zenith satelit Untuk mendapatkan nilai suhu kecerahan menggunakan persamaan inversi fungsi Planck : C2 δ = C 1 ln 1+ L n T in 3 ( δ n ) Dimana : T i n = suhu kecerahan pada kanal n Ln = radiansi C1 = 1, E-5 C 2 = 1, n δ n = bilangan radiansi efektif untuk kanal n Dari suhu kecerahan (Ti) dikonversi menjadi suhu air (Tb) dengan rumus : T b n = C 2 δ C1 δ In 1 ε + ε exp T in n n Dimana :T b n = suhu air ( K) pada kanal n Ln C1 = Radiansi = 1, E-5 C 2 = 1, δ n = bilangan radiansi efektif untuk kanal n ε = emivisitas air (0,98)

34 34 3. Pengaturan proyeksi Proyeksi yang digunakan pada data citra satelit Terra MODIS level 2 yaitu proyeksi Mercator sehingga tampilan citra yang didapat pun berbentuk datar. 4. Layout citra Tahapan ini meliputi penampilan garis pantai, garis koordinat (grid), penampilan warna pada citra, skala warna, perubahan skala dan membaca data berdasarkan posisi yang ditentukan sehingga terlihat perpindahan antar posisi yang ditandai dengan adanya garis yang saling menghubungkan. Selain itu pemotongan citra berdasarkan lokasi studi yang dibutuhkan juga dilakukan pada tahap an ini. Diagram alir pengolahan data citra satelit Terra MODIS dapat dilihat pada Gambar Metoda Pengolahan Data Lapangan Dari data hasil pengukuran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut di Perairan Lepas Pantai Natuna, Laut Cina Selatan pada tanggal Januari 2005 diplotkan dengan menggunakan perangkat lunak Surfer Analisis data Dari data sebaran konsentrasi klorofil -a dan suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS dan pola arus dari citra TOPEX-POSEIDON dilakukan pengelompokkan berdasarkan musim dan tahun. Kemudian dilakukan analisis dan interpretasi data secara visual guna mencoba melihat fenomena yang terjadi. Sedangkan dari hasil perbandingan antara data citra satelit dengan data lapangan akan dilihat hubungan yang terjadi antara kedua data tersebut. Sehingga terlihat keeratan dari masing-masing data Hubungan antara data citra satelit dengan data lapangan Hubungan antara data hasil pengukuran konsentrasi klorofil-a dan suhu permukaan laut di lapangan dengan data dari citra satelit Terra MODIS dapat dilakukan dengan analisis statistika melalui metode persamaan regresi linier sederhana : Y = a + bx dimana : Y = data dari citra satelit X = data pengukuran di lapangan a = intersep b = gradien

35 35 Dari persamaan Regresi Linier Sederhana (RLS) akan diperoleh nilai koefisien determinasi (R 2 ) yang menunjukkan seberapa besar pengaruh X terhadap Y (Walpole, 1992). Untuk uji lanjut dilakukan pengujian terhadap koe fisien regresi dengan uji - F. Adapun hipotesis yang digunakan adalah : H 0 : b 0 = 0 H1 : b1 0 Pada selang kepercayaan 95%, jika : F hit > F tabel maka keputusannya tolak H 0, sedangkan bila Fhit < Ftabel maka keputusannya gagal tolak H0 Yang artinya jika nilai F hit > F tabel maka X berpengaruh nyata terhadapy, sedangkan jika nilai F hit < F tabel maka X tidak berpengaruh nyata terhadap Y (Walpole, 1992) Hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dengan Suhu Permukaan Laut Untuk melihat hubungan antara kelimpahan konsentrasi klorofil-a dengan suhu permukaan laut, menggunakan data digital dari citra satelit Terra MODIS dengan tanggal perekaman 27 Januari Dari data tersebut didapatkan sebuah persamaan regresi linier sederhana, yang dapat bernilai positif atau negatif. Bersifat positif artinya X yang besar menyebabkan nilai Y menjadi besar atau sebaliknya sedangkan bersifat negatif artinya, nilai X yang besar menyebabkan nilai X menjadi kecil atau sebaliknya.

36 36 Citra Terra MODIS Level 1 A Geolocate Citra Terra MODIS Level 2 Citra Terra MODIS Level 1 B Citra TOPEX POSEIDON Data Lapangan Konsentrasi Klorofil-a dan Suhu Permukaan Laut Data Pendukung : Rata-rata suhu bulanan Kelembaban Curah hujan Kecepatan dan arah angin Pengaturan Proyeksi Layout Citra Analisis dan Interpretasi Data Kesimpulan Gambar 8. Diagram alir penelitian

37 37 Citra Terra MODIS Level 1 A Geolocate Citra Terra MODIS Level 1 B 1. Koreksi Atmosferik 2. Penentuan Konsentrasi Klorofil-a dan Suhu Permukaan Laut Algoritma O Reilly (OC 4 ) dan Algoritma Pathfinder Layout Citra : 1.Garis Pantai (Coastline) 2. Lintang Bujur (Grid) 3. Penentuan warna 4. Skala Warna 5. Dll Pengaturan Proyeksi Proyeksi Mercator Sebaran Konsentrasi Klorofil-a dan Suhu Permukaan Laut Gambar 9. Diagram alir pengolahan data citra

38 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.2. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS Musim barat tahun 2004 Sebaran nilai konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS pada musim barat tahun 2004 di perairan lepas pantai Natuna diwakili dengan 3 tanggal perekaman citra, yaitu tanggal 13 Januari 2004, 22 Januari 2004, dan 24 Februari Berdasarkan ketiga data citra tersebut terlihat nilai sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,11 mg/m 3-2,59 mg/m 3, dengan nilai yang semakin meningkat ke arah perairan pantai. Pada perekaman citra tanggal 13 Januari 2004 (Gambar 10) terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,15 mg/m 3 2,59 mg/m 3, yang ditandai dengan tersebarnya warna biru-hijau hingga kuning. Cukup tingginya penutupan awan di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat, menyebabkan sebaran konsentrasi klorofil-a yang terlihat hanya sebagian, dengan kisaran 0,17 mg/m 3 0,67 mg/m 3 sedangkan menuju ke perairan bagian utara sebaran berkisar antara 0,15 mg/m 3 0,64 mg/m 3. Memasuki perairan pantai Malaysia bagian Timur hingga perairan pantai Kepulauan Natuna terlihat sebaran berkisar antara 0,15 mg/m 3 1,81 mg/m 3. Bergerak ke arah perairan bagian selatan terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a cenderung lebih besar dengan kisaran 0,20 mg/m 3 2,59 mg/m 3. Hal ini diduga terjadi karena suplai nutrien yang berasal dari daratan Kalimantan bagian Barat lebih banyak di bandingkan dengan daratan Kepulauan Natuna. Menuju perairan pantai Kepulauan Anambas hingga perairan Kepulauan Riau, terlihat nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang tinggi dengan kisaran

39 76 antara 0,17 mg/m 3 1,55 mg/m 3 sedangkan di sebagian kecil perairan pantai Malaysia bagian Barat sebaran berkisar antara 0,20 mg/m 3 1,70 mg/m 3. Gambar 10. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 13 Januari 2004 Karena cukupnya tingginya penutupan awan pada citra tanggal 22 Januari 2004 (Gambar 11), sehingga menyebabkan nilai sebaran konsentrasi klorofil-a cenderung menurun dibandingkan dengan citra pada tanggal 13 Januari 2004 (Gambar 10). Sebaran konsentrasi klorofil-a pada perekaman citra ini terlihat homogen dengan kisaran antara 0,11 mg/m 3 0,60 mg/m 3. Bergerak ke utara sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,11 mg/m 3 0,44 mg/m 3 sedangkan memasuki perairan pantai Kepuluan Natuna hingga laut lepas berkisar antara 0,14 mg/m 3 0,59 mg/m 3. Sebaran di sekitar perairan pantai Kepulauan Anambas hingga perairan pantai Kepulauan Natuna pun tidak terlihat jauh berbeda, yang berkisar antara 0,14 mg/m 3 0,60 mg/m 3. Karena tingginya penutupan awan di sekitar perairan bagian barat, menyebabkan sebaran

40 77 konsentrasi klorofil-a di daerah tersebut merupakan yang terrendah dibandingkan dengan daerah lain, yang berkisar 0,11 mg/m 3 0,36 mg/m 3. Gambar 11. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 22 Januari 2004 Memasuki bulan Februari yang diwakili dengan citra pada tanggal perekaman 24 Februari 2004 (Gambar 12) terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,11 mg/m 3 1,81 mg/m 3, dengan nilai yang semakin meningkat menuju ke arah perairan pantai. Memasuki daerah sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat terlihat adanya sunglint, sehingga menyebabkan tidak terbacanya data sebaran konsentrasi klorofil-a, walaupun demikian masih terlihat adanya nilai sebaran konsentrasi klorofil-a di sekitar perairan pesisir, yang mencapai hingga 2,11 mg/m 3. Bergerak menuju perairan pantai bagian utara Pulau Natuna Besar hingga laut lepas sebaran berkisar antara 0,11 mg/m 3 1,27 mg/m 3 sedangkan di sekitar perairan pantai Kalimantan bagian Barat hingga perairan pantai Kepulauan Natuna terlihat nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang tinggi, dengan kisaran

41 78 antara 0,14 mg/m 3 1,81 mg/m 3. Di sekitar perairan Kepulauan Anambas hingga perairan Kepulauan Riau terlihat sebaran konsentrasi berkisar antara 0,11 mg/m 3 0,43 mg/m 3. Gambar 12. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 24 Februari 2004 Berdasarkan pola arus dari citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun 2004 (Gambar 13), dengan menggunakan tanggal perekaman citra yang sama dengan citra sebaran konsentrasi klorofil-a dari Terra MODIS, terlihat secara umum arus yang yang masuk menuju perairan Natuna dan sekitarnya berasal dari Laut Cina Selatan dan menuju ke perairan Laut Jawa dan terus ke timur, yang disertai dengan hembusan angin yang kuat (Arinardi, 1997). Selain itu dari citra TOPEX-POSEIDON juga terlihat tinggi paras laut di sekitar perairan pantai cenderung lebih tinggi dibandingkan tinggi paras laut di sekitar laut lepas.

42 79 13 Januari Januari Februari 2004 Gambar 13. Citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun Musim timur tahun 2004 Rata -rata sebaran nilai konsentrasi klorofil-a pada musim timur tahun 2004 dengan tiga tanggal perekaman citra satelit Terra MODIS, berkisar antara 0,11 mg/m 3 4,76 mg/m 3, dengan nilai yang semakin meningkat menuju perairan pantai. Pada perekaman citra tanggal 12 Juni 2004 (Gambar 14), terlihat rata-rata sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,16 mg/m 3 4,76 mg/m 3, yang ditandai dengan tersebarnya warna biru-hijau hingga oranye. Di perairan bagian utara hingga timur terlihat penutupan awan yang cukup tinggi, sehingga nilai sebaran tidak terlihat begitu jelas. Memasuki perairan lepas pantai Malaysia

43 80 bagian Barat hingga perairan pantai Kepulauan Natuna, sebaran berkisar antara 0,16 mg/m 3 0,99 mg/m 3. Di sekitar perairan pantai Malaysia bagian barat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,16 mg/m 3 2,26 mg/m 3. Memasuki perairan bagian selatan sebaran berkisar antara 0,16 mg/m 3 4,76 mg/m 3, dengan nilai yang semakin meningkat menuju ke perairan pantai Kepulauan Riau. Pemusatan konsentrasi di daerah tersebut diduga karena sungaisungai yang terdapat di bagian timur Sumatera sangat berperan terhadap kesuburan fitoplankton, selain itu juga sehubungan dengan hebatnya erosi (Arinardi, 1997). Gambar 14. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 12 Juni 2004 Sebaran konsentrasi klorofil-a pada perekaman citra tanggal 12 Juli 2004 (Gambar 15) berkisar antara 0,13 mg/m 3 3,79 mg/m 3. Pada citra ini pun masih terlihat terjadi pemusatan konsentrasi klorofil-a di sepanjang perairan pantai Malaysia bagian Barat hingga perairan pantai Kepulauan Riau yang mencapai

44 81 3,79 mg/m 3. Menuju ke perairan pantai Kalimantan Barat dan Malaysia bagian Timur juga terlihat nilai konsentrasi yang tinggi hingga mencapai 1,55 mg/m 3. Memasuki perairan pantai Kepulauan Natuna dan Anambas terlihat sebaran berkisar antara 0,13 mg/m 3 1,55 mg/m 3 sedangkan menuju perairan bagian utara hingga laut lepas sebaran berkisar antara 0,13 mg/m 3 0,26 mg/m 3. Gambar 15. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 12 Juli 2004 Perekaman citra pada tanggal 14 Juli 2004 (Gambar 16), menunjukkan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,12 mg/m 3 3,52 mg/m 3, dengan nilai yang semakin meningkat menuju ke arah perairan pantai. Dikarenakan cukup tingginya penutupan awan di sekitar perairan pantai Muangthai, perairan pantai Malaysia bagian Barat, perairan pantai Kalimantan Barat, dan perairan pantai Malaysia bagian Timur, menyebabkan sebaran konsentrasi klorofil-a tidak terlihat begitu jelas, walaupun demikian masih terlihat adanya sebaran warna hijau hingga kuning, yang mengindikasikan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 1,96

45 82 mg/m 3 3,52 mg/m 3 sedangkan di sekitar pesisir Pulau Natuna Besar terlihat nilai sebaran konsentrasi berkisar antara 0,12 mg/m 3 2,25 mg/m 3. Memasuki perairan bagian utara hingga laut lepas sebaran berkisar antara 0,15 mg/m 3 0,62 mg/m 3. Pada perekaman citra ini juga masih terlihat adanya pemusatan konsentrasi klorofil-a di sekitar perairan Kepulauan Riau. Gambar 16. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 14 Juli 2004 Pola arus dari citra TOPEX-POSEIDON pada musim timur tahun 2004 (Gambar 17), yang diwakili dengan perekaman citra tanggal 12 Juni 2004, 12 Juli 2004, dan 12 Juni 2004, menunjukkan arus mengalir dari Laut Jawa menuju ke Laut Cina Selatan, walaupun ketika memasuki Selat Karimata hingga perairan pantai Kalimantan Barat dan Kepulauan Riau, terlihat pola arus yang tidak menentu. Diduga arus dari Laut Jawa inilah yang memberikan sumbangan terhadap kesuburan fitoplankton di Selat Karimata dan perairan sekitarnya.

46 83 12 Juni Juli Juli 2004 Gambar 17. Citra TOPEX-POSEIDON pada musim timur tahun Musim barat tahun 2005 Sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim barat tahun 2005 cenderung lebih tinggi pada bulan Januari di bandingkan dengan bulan Februari. Hal ini karena pengaruh penutupan awan yang tinggi pada citra bulan Februari, di sekitar daerah perairan pantai, sehingga terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a yang lebih rendah. Rata-rata sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim ini berkisar antara 0,12 mg/m 3 2,58 mg/m 3, dengan pemusatan konsentrasi klorofil-a di sekitar perairan pantai. Untuk tampilan citra pada tanggal 24 Januari 2005 (Gambar 18) terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,21 mg/m 3 2,67 mg/m 3 yang

47 84 ditandai dengan tersebarnya warna biru-hijau hingga hijau. Memasuki perairan pantai Malaysia bagian Timur hingga Kepulauan Natuna sebaran berkisar antara 0,21 mg/m 3 2,67 mg/m 3. Bergerak menuju sekitar perairan pantai Muangthai dan perairan pantai Malaysia bagian Barat masih terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,67 mg/m 3 2,58 mg/m 3 sedangkan memasuki perairan bagian utara hingga laut lepas terlihat nilai sebaran cenderung menurun dengan kisaran 0,23 mg/m 3 0,32 mg/m 3. Pada citra ini masih terlihat terjadinya pemusatan konsentrasi klorofil-a di perairan Kepulauan Riau dan sekitarnya yang diindikasikan dengan tersebarnya warna kuning hingga oranye. Gambar 18. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 24 Januari 2005 Sebaran konsentrasi klorofil-a pada citra tanggal 25 Januari 2005 (Gambar 19) terlihat tidak terlalu jauh berbeda dengan perekaman citra satu hari sebelumnya. Yang mana terlihat perairan didominasi oleh warna kuning hingga hijau-biru, mulai dari wilayah pesisir hingga laut lepas dengan kisaran sebaran konsentrasi

48 85 klorofil-a antara 0,19 mg/m 3 2,40 mg/m 3. Di sepanjang perairan pantai Muangthai hingga perairan pantai Malaysia bagian Barat terlihat sebaran yang tinggi dengan nilai 1,87 mg/m 3 2,40 mg/m 3, begitupun di sekitar perairan pantai Kepulauan Natuna yang berkisar antara 1,27 mg/m 3 2,14 mg/m 3. Memasuki perairan pantai Kepulauan Riau hingga perairan pantai Kalimantan Barat, terlihat nilai sebaran berkisar antara 0,60 mg/m 3 2,14 mg/m 3. Bergerak ke arah perairan bagian utara hingga laut lepas, nilai sebaran konsentrasi klorofil-a terlihat cenderung semakin menurun menjadi 0,2 mg/m 3 0,5 mg/m 3. Gambar 19. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 25 Januari 2005 Citra tanggal 27 Januari 2005 (Gambar 20) menunjukkan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,15 mg/m 3 2,75 mg/m 3. Bergerak ke arah utara hingga laut lepas sebaran berkisar antara 0,15 mg/m 3 0,39 mg/m 3. Memasuki perairan pantai hingga pesisir Muangthai dan Malaysia bagian Barat terlihat nilai sebaran antara 0,39 mg/m 3 2,75 mg/m 3. Sebaran konsentrasi klorofil-a di sekitar

49 86 Kepulauan Anambas hingga Selat Karimata berkisar antara 0,32 mg/m 3 0,68 mg/m 3. Menuju perairan pantai Kepulauan Natuna terlihat nilai sebaran yang tinggi hingga mencapai hingga 2,50 mg/m 3 sedangkan menuju laut lepas terlihat nilai sebaran yang cenderung menurun dengan nilai 0,15 mg/m 3 0,18 mg/m 3. Walaupun terjadi penutupan awan yang cukup tinggi di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Timur, masih terlihat adanya nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang berkisar antara 0,32 mg/m 3 2,50 mg/m 3. Gambar 20. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 27 Januari 2005 Pada perekaman citra pada tanggal 17 Februari 2005 (Gambar 21) terlihat penutupan awan yang tinggi, terutama di sekitar perairan pantai, sehingga menyebabkan hanya terlihatnya gradiasi warna biru hingga hijau yang mendominasi perairan. Kisaran warna tersebut mengindikasikan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,12 mg/m 3 0,67 mg/m 3. Penutupan awan tersebut juga menyebabkan sebaran konsentrasi klorofil-a terlihat homogen. Di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat terlihat sebaran konsentrasi klorofil-

50 87 a yang cukup tinggi, dengan kisaran antara 0,14 mg/m 3 0,67 mg/m 3 sedangkan memasuki perairan bagian utara hingga laut lepas sebaran berkisar antara 0,12 mg/m 3 0,25 mg/m 3. Gambar 21. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 17 Februari 2005 Secara umum pola arus pada musim barat tahun 2005 yang terlihat dari citra TOPEX-POSEIDON (Gambar 22) tidak jauh berbeda dengan pola arus pada musim barat tahun 2004, yang mana arus bergerak dari Laut Cina Selatan menuju ke Laut Jawa hingga ke timur. Pada citra ini juga terlihat kecilnya variasi tinggi paras laut, kecuali ketika memasuki bulan Februari yang diwakili dengan perekaman citra tanggal 17 Februari Selain itu juga terlihat tinggi paras laut cenderung rendah di sekitar perairan pantai.

51 88 24 Januari Januari Januari Februari 2005 Gambar 22. Citra TOPEX-POSEIDON pada musim barat tahun Musim timur tahun 2005 Sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim timur tahun 2005, diwakili dengan 4 tanggal pe rekaman citra, yaitu tanggal 10 Juni 2005, 18 Juni 2005, 20 Juni 2005, dan 11 Juli Dari keempat data cita tersebut terlihat rata-rata nilai sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,10 mg/m 3 3,68 mg/m 3, dengan nilai minimum terlihat di sekitar laut lepas dan nilai maksimum di sekitar pesisir dan perairan pantai. Tingginya penutupan awan pada citra tanggal 10 Juni 2005 (Gambar 23), terutama di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat, perairan pantai Kepulauan Riau, dan perairan pantai Malaysia bagian Timur, menye babkan

52 89 sebaran konsentrasi klorofil-a di dominasi oleh warna hijau-biru hingga hijau, sebaran warna tersebut mengindikasikan nilai yang kecil. Walaupun demikian, rata-rata sebaran konsentrasi klorofil-a pada perekaman citra ini berkisar antara 0,33 mg/m 3 2,73 mg/m 3. Nilai sebaran yang tinggi tersebut, terlihat di sebagian kecil perairan pantai Malaysia bagian Barat, yang di indikasikan dengan terlihatnya warna hijau hingga kuning. Pemusatan konsentasi klorofil-a juga telihat di sekitar perairan pantai Kepulauan Natuna, dengan kisaran 0,70 mg/m 3 1,27 mg/m 3 sedangkan memasuki perairan pantai bagian timur Pulau Natuna Besar hingga laut lepas, terlihat sebaran di dominasi oleh warna hijau-biru yang menunjukkan nilai sebaran yang kecil, dengan kisaran 0,15 mg/m 3 0,33 mg/m 3. Gambar 23. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 10 Juni 2005 Perekaman citra pada citra tanggal 18 Juni 2005 (Gambar 24), menunjukkan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,12 mg/m 3 3,68 mg/m 3. Memasuki perairan pesisir pantai Pulau Natuna Besar terlihat sebaran konse ntrasi

53 90 yang tinggi dengan kisaran 0,98 mg/m 3 2,97 mg/m 3. Hal ini juga terlihat di sekitar pesisir pantai Malaysia bagian Barat, dengan kisaran antara 1,44 mg/m 3 3,68 mg/m 3. Bergerak ke perairan bagian utara, terutama di sekitar pesisir pantai Muangthai hingga laut lepas, terlihat sebaran berkisar antara 0,12 mg/m 3 2,22 mg/m 3. Gambar 24. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan c itra satelit Terra MODIS tanggal 18 Juni 2005 Pada citra tanggal 20 Juni 2005 (Gambar 25), terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,10 mg/m 3 3,52 mg/m 3. Bergerak ke arah perairan bagian utara hingga laut lepas, sebaran berkisar antara 0,10 mg/m 3 0,74 mg/m 3, tetapi ketika memasuki perairan pantai Muangthai hingga perairan pantai Malayasia bagian Barat, terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a lebih tinggi, yang di tandai dengan tersebarnya warna hijau hingga kuning, sebaran warna tersebut mengindikasikan kisaran 0,87 mg/m 3 3,52 mg/m 3. Memasuki perairan bagian utara Kepulauan Anambas hingga Natuna, sebaran berkisar antara 0,10 mg/m 3 1,22 mg/m 3, dengan nilai yang cenderung meningkat menuju daerah perairan

54 91 pantai. Walaupun terlihat penutupan awan yang tinggi di sekitar perairan pantai Malaysia bagian barat hingga perairan pantai bagian selatan Kepulauan Natuna, masih terlihat adanya sebaran warna biru-hijau hingga hijau, yang mengindikasikan sebaran konsentrasi klorofil-a berkisar antara 0,15 mg/m 3 0,24 mg/m 3. Gambar 25. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 20 Juni 2005 Memasuki bulan Juli 2005 yang diwakili dengan citra pada perekaman tanggal 11 Juli 2005 (Gambar 26), terlihat nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang cenderung menurun di bandingkan dengan perekaman citra satu bulan sebelumnya, hal ini terjadi karena tingginya pentupan awan terutama di sekitar perairan pantai, sehingga menyebabkan nilai sebaran yang terlihat menjadi semakin berkurang. Sebaran konsentrasi klorofil-a pada perekaman citra ini berkisar antara 0,10 mg/m 3 1,72 mg/m 3. Di sepanjang perairan pantai Muangthai hingga perairan pantai Malaysia bagian Barat masih terlihat nilai

55 92 sebaran konsentrasi klorofil-a yang berkisar antara 0,83 mg/m 3 1,72 mg/m 3. Dari sekitar perairan pantai Muangthai hingga laut lepas terlihat sebaran berkisar antara 0,12 mg/m 3 0,40 mg/m 3 sedangkan di sekitar perairan pantai bagian timur Pulau Natuna Besar hingga laut lepas, sebaran konsentrasi klorofil-a cenderung menurun, dengan kisaran antara 0,10 mg/m 3 0,16 mg/m 3. Gambar 26. Sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 11 Juli 2005 Citra arus permukaan dari satelit TOP EX-POSEIDON pada musim timur tahun 2005 (Gambar 27) menunjukkan secara umum pergerakan arus yang berasal dari Laut Jawa menuju ke Laut Cina Selatan, dengan variasi tinggi paras laut yang cukup tinggi di sekitar Selat Karimata dan perairan sekitarnya, terutama pada bulan Juli sedangkan memasuki bulan Juni terlihat variasi tinggi paras laut yang cenderung menurun.

56 93 10 Juni Juni Juni Juli 2005 Gambar 27. Citra TOPEX-POSEIDON pada musim timur tahun 2005 Untuk melihat perbedaan nilai sebaran konsentrasi klorofil-a antar musim dan tahun, maka dibuat data rangkuman seperti yang terlihat pada Tabel 5. Tabel 5. Rangkuman sebaran konsentrasi klorofil-a menggunakan data citra Terra MODIS Tahun Musim Barat Musim Timur ,11 mg/m 3-2,59 mg/m 3 0,11 mg/m 3 4,76 mg/m ,12 mg/m 3 2,58 mg/m 3 0,10 mg/m 3 3,68 mg/m 3 Berdasarkan data di atas, terlihat sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim timur cenderung lebih tinggi di bandingkan dengan musim barat. Menurut

57 94 Arinardi (1997), hal ini dise babkan karena pada musim timur arus dari Laut Jawa memberikan sumbangan terhadap kesuburan fitoplankton. Selain itu terlihat, nilai sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim timur tahun 2004 cenderung lebih tinggi di bandingkan dengan musim timur tahun Hal ini diduga karena, cukup tingginya penutupan awan pada citra-citra yang mewakili musim timur tahun 2005, terutama di sekitar perairan Kepulauan Riau yang selalu menunjukkan nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang tinggi sedangkan untuk sebaran konsentrasi klorofil-a pada musim barat tahun 2004 dengan musim barat tahun 2005 tidak begitu terlihat adanya perbedaan. Dari ke empat belas data citra sebaran konsentrasi klorofil-a yang telah dijelaskan di atas juga selalu terlihat nilai seba ran yang semakin meningkat menuju ke arah perairan pantai hingga pesisir. Hal ini sebagai akibat dari tingginya suplai nutrien yang berasal dari daratan melalui limpasan air sungai (Hatta, 2002) Sebaran Suhu Permukaan Laut menggunakan citra satelit Terra MODIS Musim barat tahun 2004 Untuk melihat sebaran suhu permukaan laut pada musim barat tahun 2004, menggunakan 3 tanggal perekaman citra yang terdiri dari tanggal 13 Januari 2004, 22 Januari 2004, dan 24 Februari Dari ketiga tanggal perekaman citra tersebut menunjukkan sebaran suhu rata -rata berkisar antara 24 C 29 C, yang disertai peningkatan nilai suhu setiap bulannya. Selain itu juga terlihat nilai suhu yang cenderung semakin meningkat menuju ke perairan pantai hingga pesisir.

58 95 Sebaran suhu permukaan laut pada citra tanggal 13 Januari 2004 (Gambar 28) terlihat homogen, dengan kisaran antara 24 C 27 C. Bergerak ke arah perairan bagian barat hingga perairan pantai Malaysia bagian Barat, sebaran suhu berkisar antara 25 C 27 C sedangkan memasuki perairan bagian utara, timur, dan selatan sebaran suhu cenderung menurun, dengan kisaran 24 C 27 C. Hal ini disebabkan massa air yang masuk ke laut ini berasal dari Laut Cina Selatan yang lintangnya tinggi dan oleh sebab itu suhunya rendah (Illahude, 1997). Gambar 28. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 13 Januari 2004 Pada perekaman citra tanggal 22 Januari 2004 (Gambar 29), terlihat nilai sebaran suhu permukaan laut yang homogen, dengan kisaran antara 25 C 27 C. Bergerak ke perairan bagian timur hingga laut lepas, nilai suhu berkisar antara 25 C 26 C sedangkan menuju ke perairan pantai Kepulauan Natuna hingga perairan pantai Kepulauan Anambas, terlihat nilai suhu yang semakin meningkat dengan kisaran 25 C 27 C. Pada perekaman citra ini juga mulai terlihat terjadi peningkatan nilai suhu permukaan laut yang dibandingkan dengan

59 96 nilai sebaran suhu pada perekaman citra tanggal 13 Januari 2004 (Gambar 28). Hal ini diduga karena akan memasukinya bulan Februari, yang mana curah hujan pada bulan ini lebih rendah dibandingkan dengan bulan sebelumya, seperti yang terlihat pada Lampiran 1. Gambar 29. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 22 Januari 2004 Pada citra tanggal 24 Februari 2004 (Gambar 30), terlihat terjadi peningkatan nilai sebaran suhu permukaan laut secara jelas dimana warna perairan didominasi warna biru-hijau hingga hijau, sebaran warna tersebut mengindikasikan nilai suhu berkisar antara 26 C 29 C. Hal ini sesuai dengan data suhu rerata permukaan laut di perairan Kepulauan Natuna dan sekitarnya yang berasal dari JODC (Japan Oceanographic Data Center) tahun , seperti yang terlihat pada Lampiran 2. Dari data tersebut terlihat terjadi suhu minimum pada bulan Januari dengan nilai 26,8 0 C sedangkan memasuki bulan Februari terjadi peningkatan nilai suhu menjadi 27,1 0 C. Memasuki perairan bagian utara nilai suhu cenderung

60 97 menurun dengan kisaran 25 C 27 C, hal ini diduga karena arus yang masuk ke perairan tersebut berasal dari Laut Cina Selatan yang suhunya cenderung lebih rendah. Memasuki perairan Kepulauan Anambas hingga Natuna sebaran suhu berkisar 26 C 28 C sedangkan di sekitar pesisir Pulau Natuna Besar suhu mencapai 29 C. Menuju ke arah perairan bagian selatan hingga Selat Karimata sebaran suhu berkisar antara 27 C 28 C. Gambar 30. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 24 Februari Musim timur tahun 2004 Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS untuk musim timur tahun 2004 diwakili dengan 3 tanggal perekaman citra yang terdiri dari tanggal 12 Juni 2004, 12 Juli 2004, dan 14 Juli Rata-rata nilai sebaran suhu permukan laut pada musim ini berkisar antara 28 C 32 C yang ditandai dengan tersebarnya warna hijau hingga merah. Dari ketiga citra tersebut terlihat perbedaan suhu yang cenderung meningkat diba ndingkan dengan musim barat.

61 98 Hal ini diduga terjadi karena pada musim timur intensitas curah hujan cenderung rendah sedangkan intensitas penyinaran matahari cenderung lebih tinggi. Untuk citra tanggal 12 Juni 2004 (Gambar 31), terlihat sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 29 C 32 C dengan suhu dominan berkisar 29 C 31 C. Bergerak ke arah perairan bagian timur sebaran berwarna hijau mendominasi perairan dengan nilai suhu yang berkisar 29 C 30 C. Memasuki perairan bagian selatan dominansi suhu berkisar antara 30 C 31 C, bahkan di sekitar perairan pantai Kepulauan Riau suhu mencapai 32 C. Hal ini diduga karena di sekitar perairan tersebut mendapatkan pengaruh dari sungai-sungai besar di bagian timur Pulau Sumatera dalam menyuplai zat hara maupun limbah berasal dari daratan ke perairan tersebut (Sungai Batanghari dan Sungai Musi). Gambar 31. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 12 Juni 2004 Tampilan citra tanggal 12 Juli 2004 (Gambar 32) menunjukkan nilai sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 29 C 32 C, dengan nilai suhu yang

62 99 cenderung meningkat di sekitar perairan pantai, terutama terlihat di sekitar perairan pantai Kalimantan Barat hingga perairan pantai Kepulauan Anambas dan Natuna. Memasuki perairan bagian utara, mulai dari perairan pantai Muangthai hingga laut laut lepas sebaran suhu berkisar antara 29 C 30 C sedangkan di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat hingga perairan pantai Kepulauan natuna nilai suhu berkisar antara 29 C 31 C. Bergerak menuju perairan pantai Kepulauan Natuna hingga perairan pantai Kalimantan Barat, terlihat nilai suhu yang semakin meningkat dengan kisaran 30 C 32 C. Gambar 32. Sebaran suhu permukaan laut me nggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 12 Juli 2004 Kisaran rata -rata suhu permukaan laut pada citra tanggal 14 Juli 2004 (Gambar 33) mengalami penurunan dibandingkan dengan data citra sebelumnya dengan kisaran antara 28 C 31 C. Di bagian perairan timur Pulau Natuna Besar masih terlihat adanya sebaran nilai suhu yang tinggi hingga mencapai 31 0 C. Hal ini diduga karena meningkatnya curah hujan pada bulan Juli sehingga menyebabkan

63 100 berkurangnya intensitas penyinaran sinar matahari, seperti yang terlihat pada data klimatologi dalam Lampiran 1. Gambar 33. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 14 Juli Musim barat tahun 2005 Berdasarkan empat tanggal perekaman citra satelit Terra MODIS pada musim barat tahun 2005 sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 24 C 29 C, dengan nilai suhu yang cenderung meningkat seiring dengan bergantinya bulan. Semakin mendekati daerah perairan pantai hingga pesisir terlihat juga nilai sebaran suhu permukaan laut yang cenderung meningkat. Tampilan citra tanggal 24 Januari 2005 (Gambar 34) menunjukkan nilai sebaran suhu permukaan laut yang homogen dengan kisaran antara 25 C - 27 C. Terlihat nilai suhu yang semakin rendah menuju ke arah perairan bagian utara, mulai dari perairan lepas pantai Malaysia bagian Barat hingga laut lepas sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 25 C 26 C, yang diindikasikan dengan

64 101 tersebarnya warna ungu hingga biru sedangkan menuju perairan pantai Malaysia bagian Barat hingga perairan Kepulauan Riau, Anambas dan Natuna terlihat nilai sebaran suhu permukaan laut yang cenderung homogen dengan kisaran antara 26 C 27 C. Gambar 34. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 24 Januari 2005 Perekaman citra pada tanggal 25 Januari 2005 (Gambar 35) menunjukkan nilai sebaran suhu permukaan laut yang cenderung meningkat dibandingkan dengan nilai suhu pada perekaman citra satu hari sebelumnya. Sebaran suhu permukaan laut pada citra ini berkisar antara 26 C 28 C. Berkurangnya penutupan awan di sekitar perairan pantai Malaysia bagian Barat hingga perairan pantai Kepulauan Anambas, membuat sebaran suhu permukaan laut semakin terlihat jelas. Di perairan bagian utara hingga laut lepas nilai suhu berkisar antara 25 C 27 C sedangkan memasuki perairan pantai terlihat sebaran suhu yang homogen dengan kisaran nilai antara 26 C 29 C.

65 102 Gambar 35. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra sate lit Terra MODIS tanggal 25 Januari 2005 Sebaran suhu permukaan laut pada perekaman citra tanggal 27 Januari 2005 (Gambar 36) berkisar antara 24 C 28 C. Nilai yang rendah tersebut berada di sekitar laut lepas, diduga disebabkan massa air yang masuk ke laut ini berasal dari Laut Cina Selatan yang lintangnya tinggi dan oleh sebab itu suhunya rendah (Illahude, 1997). Memasuki perairan pantai hingga pesisir Muangthai, Malaysia bagian Barat, serta Selat Karimata terlihat sebaran suhu yang homogen dengan kisaran 26 C 28 C sedangkan di sekitar perairan pantai Kepulauan Anambas dan perairan pantai Kepulauan Natuna hingga ke arah perairan bagian timur menuju laut lepas, sebaran berkisar antara 25 C 29 C, dengan suhu yang cenderung meningkat di perairan pantai hingga pesisir.

66 103 Gambar 36. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 27 Januari 2005 Tingginya penutupan awan pada citra tanggal 17 Februari 2005 (Gambar 37), menyebabkan sebaran suhu permukaan laut yang terlihat hanya terbatas dan cenderung homogen, dengan kisaran 26 C 28 C. Gambar 37. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 17 Februari 2005

67 Musim Timur Tahun 2005 Nilai rata-rata sebaran suhu permukaan laut pada musim timur tahun 2005 berkisar antara 28 C - 32 C dengan nilai suhu permukaan laut yang cenderung meningkat semakin mendekati perairan pantai, selain itu seiring dengan bertambahnya bulan nilai suhu cenderung menurun. Walaupun terlihat penutupan awan yang tinggi pada citra tanggal 10 Juni 2005 (Gambar 38) di sekitar perairan pantai, namun terlihat sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 28 C - 32 C dengan suhu dominan antara 29 C - 31 C. Di perairan timur Pulau Natuna Besar terlihat nilai suhu yang tinggi hingga mencapai 32 C. Menurut Illahude (1997) hal ini terjadi karena, pada musim timur angin monsun di Laut Cina Selatan sekitar Kepulauan Natuna cenderung bergerak menuju ke utara sampai timur laut, yang diduga membawa massa air hangat dari perairan pantai. Gambar 38. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 10 Juni 2005

68 105 Pada citra tanggal 18 Juni 2005 (Gambar 39), terlihat sebaran suhu permukaan laut yang homogen dengan kisaran nilai suhu antara 28 C - 32 C. Memasuki perairan pantai hingga pesisir Malaysia bagian Barat dan Muangthai terlihat nilai suhu yang tinggi dengan nilai yang mencapai hingga 32 C sedangkan menuju perairan bagian utara hingga laut lepas sebaran berkisar antara 29 C - 31 C. Di sekitar perairan pantai Malaysia hingga perairan pantai Kepulauan Anambas dan Natuna, sebaran suhu permukaan laut berkisar antara 28 C - 31 C. Gambar 39. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 18 Juni 2005 Rekaman citra tanggal 20 Juni 2005 ( Gambar 40) menunjukkan nilai sebaran suhu permukaan laut yang tidak berbeda jauh dengan perekaman citra sebelumnya yaitu, berkisa r antara 28 C 32 C. Besarnya penutupan awan di sekitar perairan pesisir hingga perairan pantai Malaysia bagian Barat mengakibatkan tidak terdapatnya nilai suhu permukaan laut di perairan tersebut. Di daerah pesisir hingga perairan pantai Muangthai dan sekitarnya suhu berkisar antara 28 C 32

69 106 C sedangkan bergerak ke arah perairan bagian utara sebaran suhu terlihat meningkat kembali dengan kisaran antara 29 C 32 C. Memasuki perairan sekitar Kepulauan Natuna hingga perairan pantai Kalimantan Barat terlihat kisaran suhu yang cenderung semakin menurun dengan kisaran 28 C 30 C, yang diindikasikan dengan tersebarnya warna hijau hingga kuning. Hal ini diduga karena besarnya penutupan awan di sekitar perairan pantai Kalimantan bagian Barat dan Perairan pantai Malaysia bagian Timur sehingga menyebabkan tidak terlihatnya nilai suhu permukaan laut di perairan tersebut. Gambar 40. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS tanggal 20 Juni 2005 Memasuki bulan Juli 2005 yang diwakili dengan perekaman citra tanggal 11 Juli 2005 (Gambar 41), terlihat nilai sebaran suhu permukaan laut yang semakin menurun dengan mendominasinya warna kuning hingga hijau, sebaran warna ini mengindikasikan kisaran suhu bernilai 28 C 31 C. Bergerak ke arah perairan pantai dan pesisir Muangthai hingga laut lepas terlihat suhu berkisar antara 29 C

70 C. Memasuki perairan bagian timur Pulau Natuna Besar terlihat sebaran suhu yang rendah dengan kisaran antara 26 C 27 C dan membentuk garis vertikal dari lintang 4 LU - 6 LU. Hal ini diduga karena tingginya tingkat penutupan awan di sekitar perairan tersebut, sehingga data yang didapat menjadi bias. Gambar 41. Sebaran suhu permukaan laut menggunakan cit ra satelit Terra MODIS tanggal 11 Juli 2005 Berdasarkan ke empat belas data citra sebaran suhu permukaan laut dibuat data rangkuman seperti yang terlihat pada Tabel 6, untuk melihat perbedaan nilai sebaran suhu permukaan laut antar musim dan tahun. Tabel 6. Rangkuman sebaran suhu permukaan laut menggunakan data citra Terra MODIS Tahun Musim Barat Musim Timur C 29 C 28 C 32 C C 29 C 28 C 32 C

71 108 Dari tabel di atas, terlihat sebaran suhu permukaan laut pada mus im timur cenderung lebih tinggi di bandingkan dengan musim barat. Illahude (1997) mengungkapkan bahwa rendahnya suhu pada musim barat lebih disebabkan diantaranya oleh pengaruh hujan dan kencangnya tiupan angin yang sering terjadi pada musim barat. Selain itu terlihat, nilai sebaran suhu permukaan laut yang semakin meningkat menuju ke arah perairan pantai hingga pesisir. Menurut Ridho (2004) hal ini diduga karena pengaruh daratan yang lebih panas. Illahude (1997) menambahkan pengaruh daratan yang kuat terhadap suhu perairan menyebabkan wilayah perairan pantai mempunyai suhu yang lebih tinggi dibandingkan perairan jeluk Hubungan antara data lapangan dengan data dari citra satelit Klorofil -a Data citra satelit Terra MODIS yang digunakan untuk perbandingan dengan data lapangan adalah citra pada tanggal perekaman 27 Januari Dalam citra tersebut diplotkan titik sebanyak 15 stasiun seperti yang terlihat pada Gambar 42. Gambar 42. Posisi data lapangan pada citra sebaran konsentrasi klorofil-a

72 109 Dari citra sebaran konsentrasi klorofil-a yang diplotkan dengan posisi pengambilan data di lapangan, didapatkan nilai konsentrasi klorofil-a dari data citra yang akan digunakan untuk melihat hubungan dengan data lapangan seperti yang terlihat pada Tabel 7. Tabel 7. Perbandingan data lapangan sebaran konsentrasi klorofil-a dengan data citra satelit Terra MODIS Stasiun Lintang Bujur Data Lapangan Data Citra (mg/m 3 ) (mg/m 3 ) 1 106,128 5, ,12 0, ,219 5, ,18 0, ,813 5, ,28 0, ,858 5, ,56 0, ,505 5,1114 1,52 0, ,812 4, ,12 0, ,451 4, ,28 0, ,676 4, ,34 0, ,605 5, ,04 0, ,603 5, ,18 0, ,603 5, ,18 0, ,596 5, ,18 0, ,595 5, ,21 0, ,577 5, ,58 0, ,633 5, ,42 0,21 Nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang terdapat pada Tabel 7 diplotkan, sehingga didapatkan kontur sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan (Gambar 43) dan kontur sebaran konsentrasi klorofil-a dari data citra (Gambar 44). Dari kedua kontur tersebut dilakukan analisis secara visual dengan membandingkan pola sebaran. Diharapkan de ngan terlihatnya perbedaan kontur antara kedua data tersebut akan semakin membantu menjelaskan hubungan yang terjadi antara data lapangan dengan data citra. Walaupun perbandingan ini tidak menunjukkan akurasi hubungan antara data lapangan dan data citra.

73 Gambar 43. Sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan Gambar 44. Sebaran konsentrasi klorofil-a dari data citra Dari kedua gambar diatas terlihat kontur yang sangat berbeda. Pada kontur dari data lapangan terliha t garis-garis sebaran nilai konsentrasi klorofil-a yang

74 111 menyebar dengan kisaran antara 0,05 mg/m 3 1,85 mg/m 3 (Tabel 7). Selain itu terlihat terjadi pemusatan konsentrasi klorofil-a pada stasiun 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, dan 14 yang dindikasikan dengan tersebarnya warna hijau tua sedangkan pada kontur dari data citra satelit hanya terlihat adanya satu pola garis dengan nilai 0,2 mg/m 3, walaupun demikian sebaran konsentrasi klorofil-a dari citra satelit berkisar antara 0,19 mg/m 3 0,24 mg/m 3 (Tabel 7). Perbedaan tersebut diduga karena data digital dari citra satelit merupakan pendugaan dengan menggunakan algoritma guna mendapatkan nilai konsentrasi klorofil-a yang mendekati keadaan sebenarnya. Selain itu karena adanya nilai konsentrasi klorofil-a pada piksel yang sama dalam citra, seperti yang telihat pada stasiun 9, 10, dan 11, sehingga menyebabkan sebaran konsentrasi klorofil-a pada citra terlihat homogen dan cenderung lebih rendah dibandingkan dengan kontur sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan. Semua ini tentu mempengaruhi bantuk kontur sebaran konsentrasi klorofil-a dari data citra. Dari data yang di peroleh pada Tabel 7 dapat dilakukan perbandingan antara data lapangan dengan data citra satelit agar terlihat hubungan antara keduanya. Untuk itu dapat dilakukan dengan analisis statistika melalui metode persamaan regresi linier sederhana, yang dijela skan melalui persamaan berikut ini : Y = 0, ,0136 X Dimana : Y = konsentrasi klorofil-a dari data citra X = konsentrasi klorofil-a dari data lapangan Melalui persamaan diatas didapatkan nilai R 2 = 0,2974 dan R = 0,5454.

75 112 Grafik hubungan antara sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan dengan sebaran konsentrasi klorofil-a dari data citra satelit Terra MODIS dapat dilihat pada Gambar 45. 1,6 Data citra satelit (mg/m 3 ) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Data lapangan (mg/m 3 ) Gambar 45. Grafik hubungan antara sebaran konsentrasi klorofil-a dari data lapangan dengan data citra satelit Terra MODIS Dari nilai koefisien determinasi (R 2 ) yang didapat menunjukkan hubungan antara data lapangan konsentrasi klorofil-a (X) dengan data konsentrasi klorofil-a dari citra satelit (Y) sebesar 0,2974, yang berarti bahwa konsentrasi klorofil-a dari citra satelit dapat dijelaskan oleh data lapangan konsentrasi klorofil-a sebesar 29,74%. Hasil dari uji f pun menunjukkan bahwa pada selang kepercayaan 95% data lapangan mempengaruhi data citra secara nyata, yang diketahui dengan lebih besarnya F hit dibandingkan F tabel. Akan tetapi, terlihat nilai kemiringan (b) dalam persamaan hanya bernilai 0,0136. Hal ini mengindikasikan kekurangmampuan citra dalam mendekati nilai sebaran konsentrasi klorofil-a yang sebenarnya, seperti yang terlihat pada Gambar 45, dimana sebaran konsentrasi klorofil-a pada data citra hanya berkisar 0,20 mg/m 3 0,30 mg/m 3 sedangkan sebaran dari data

76 113 lapangan berkisar antara 0,10 mg/m 3-1,60 mg/m 3. Selain itu, nilai koefisien determinasi yang kecil juga disebabkan karena adanya striping (garis-garis) pada citra sehingga meyebabkan data yang didapat menjadi bias, juga karena jumlah stasiun pengambilan data di lapangan yang sedikit ( 15 stasiun) sedangkan algoritma yang digunakan untuk menduga sebaran konsentrasi klorofil-a adalah algoritma global. Koefisien determinasi ini lebih kecil dibandingkan dengan penelitian Dien, et al (1999) di perairan Vietnam sebesar 0,6384, dengan 58 stasiun pengambilan data di lapangan sedangkan dalam penelitian Suksmono (2004) di dapatkan nilai koefisien determinasi sebesar 0,397 dengan 20 stasiun pengambilan data di lapangan Suhu Permukaan Laut Dari nilai sebaran suhu permukaan laut menggunakan citra satelit Terra MODIS yang sesuai dengan posisi stasiun pengambilan data lapangan (Gambar 46), dilakukan perbandingan antara data lapangan dengan data citra seperti yang terlihat pada Tabel 8. Gambar 46. Posisi data lapangan pada citra sebaran suhu permukaan laut