PREDIKSI PERUBAHAN GARIS PANTAI PULAU GILI KETAPANG PROBOLINGGO DENGAN MENGGUNAKAN ONE-LINE MODEL Nurin Hidayati 1,2*, Hery Setiawan Purnawali 3, dan Desiana W. Kusumawati 1 1 Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Brawijaya 2 Marine Resources Exploration and Management (MEXMA) Research Group, Universitas Brawijaya 3 Mahasiswa Pascasarjana Teknik Geomatika, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya *Email: nurin_hiday@ub.ac.id Abstrak - Pulau Gili Ketapang merupakan pulau kecil di lepas pantai utara Probolinggo, dengan potensi wisata lautnya yang besar. Namun di sebagian pantai pulau ini mengalami erosi, ditandai dengan kerusakan tembok laut dan penggerusan jalan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan menganalisa erosi dan perubahan garis pantai yang terjadi di Pulau Gili Ketapang. Metode numerik yang digunakan untuk prediksi perubahan garis pantai dihitung dengan menggunakan rumus CERC dengan memperhitungkan komponen fluks energi gelombang dan jumlah angkutan sedimen. Variabel yang diamati berupa distribusi partikel sedimen dan pola perubahan garis pantai, sehingga dapat diperkirakan wilayah yang terkena sedimentasi dan erosi dalam rentang 1 tahun, 5 tahun, dan 10 tahun kedepan. Data yang digunakan adalah berupa data garis pantai awal, kemiringan pantai, jenis sedimen, berat jenis air laut (1,025 ton/m 3 ) dan gravitasi bumi (g) (9,8 m/s 2 ). Data gelombang yang diperlukan dalam perhitungan numerik terdiri dari tinggi gelombang pecah (H b ), kedalaman gelombang pecah (d b ), cepat rambat gelombang pecah (C b ) dan sudut datang gelombang pecah (α b ). Berdasarkan perhitungan numerik perubahan garis pantai 1 tahun, 5 tahun dan 10 tahun adalah berupa mundurnya garis pantai (erosi) cenderung terjadi di pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang. Perubahan yang terjadi diakibatkan oleh gelombang yang bergerak dari timur laut menuju barat daya sehingga menyebabkan erosi di sepanjang pantai bagian utara pulau. Berbeda dengan perubahan garis pantai di bagian selatan lebih cenderung stabil dikarenakan serangan gelombang dari arah selatan relatif tenang. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang cenderung mengalami erosi dan diperlukan perhatian lebih untuk pengambilan langkah perlindungan pantai. Kata kunci: Pulau Gili Ketapang, Perubahan Garis Pantai, CERC, Erosi Abstract Gili Ketapang Island is a small island of the north coast Probolinggo, with a great potential for sea tourism. But some parts of the island are eroding, characterized by damage to the seawall and road. The aims of this study are to identify and analyze erosion and shoreline change that occurred on the island of Gili Ketapang. Numerical method is used for the prediction of shoreline change calculated using the CERC formula. The variables that took into account are the wave energy flux and the amount of sediment transport. The variables measured in the form of sediment particle distribution and pattern of shoreline change, so it can be estimated that the affected area of sedimentation and erosion for 1 year, 5 years and 10 years. The data used are the shoreline, beach slope, type of sediment, specific gravity of seawater (1.025 tonnes/m 3 ) and the earth's gravity (9.8 m/s 2 ). Wave data needed to calculate the shoreline change consists of breaking wave height (H b ), the depth of breaking waves (d b ), wave speed (C b ) and the angle of the wave breaker(α b ). Based on numerical calculations of shoreline change 1 year, 5 years and 10 years are in the form of erosion which tend to occur in the northern part of the coast of Gili Ketapang Island. The changes that occur due to waves moving from the northeast to the southwest, causing erosion along the coast of the northern part of the island. In contrast to changes in the coastline in the southern part is more likely to be stable due to wave attack from the south was relatively calm. From this study it can be concluded that the coast of the northern island of Gili Ketapang prone to erosion and required more attention for coastal protection. Keywords: CERC, Erosion, Coastline Changes, Gili Ketapang 567 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
I. PENDAHULUAN Perubahan garis pantai pada setiap pantai memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Hal ini tergantung pada jenis sedimen pantai dan faktor hidrooseanografi yang terjadi di lokasi. Perbedaan faktor hidro-oseanografi yang terjadi dapat menyebabkan terjadinya perubahan garis pantai baik berupa abrasi maupun akresi pantai. Perubahan garis pantai dapat diprediksi melalui pembuatan model matematika yang didasarkan pada imbangan sedimen pantai pada daerah yang diteliti. Analisis imbangan sedimen pantai digunakan untuk mengetahui sedimen yang masuk dan yang keluar dari suatu pantai, sehingga dapat diperkirakan daerah pantai mengalami abrasi atau akresi (sedimentasi). Gili Ketapang merupakan pulau kecil dan sebuah desa yang secara administratif masuk dalam wilayah Kecamatan Sumberasih Kabupaten Probolinggo, dengan mayoritas masyarakatnya bermatapencaharian sebagai nelayan. Pulau ini memiliki potensi yang besar untuk dikembangkan sebagai daerah wisata, karena mempunyai daerah pesisir pantai yang indah dengan pasir pantai berwarna putih. Namun sebagai sebuah pulau kecil yang terletak di perairan lepas sebelah utara Probolinggo, kondisi pesisir pantai Pulau Gili Ketapang banyak dipengaruhi oleh kondisi hidro-oseanografi yang ada dan berpotensi mengalami baik sedimentasi maupun erosi pantai. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk analisis erosi dan sedimentasi yang terjadi, serta analisis perubahan garis pantai di Pulau Gili Ketapang. Perubahan garis pantai yang terjadi di Pulau Gili Ketapang dapat diketahui dengan melakukan analisis menggunakan perhitungan numerik berdasarkan imbangan sedimen pantai yang masuk dan keluar menggunakan rumus CERC. Rumus CERC hanya memperhitungan komponen fluks energi gelombang dan jumlah angkutan sedimen. Dari penelitian tersebut dapat diketahui area yang mengalami abrasi dan akresi, serta dapat diketahui kecenderungan kedepannya apakah Pulau Gili ketapang akan semakin menyempit ataukah semakin luas wilayahnya. Hasil dari penelitian ini dapat dimanfaatkan untuk pengambilan langkah kebijakan yang berhubungan dengan pemanfaatan serta pengelolaan daerah pesisir pantai Pulau Gili Ketapang. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui prediksi perubahan garis pantai menggunakan perhitungan numerik selama 1 tahun, 5 tahun dan 10 tahun kedepan, serta mengetahui erosi dan sedimentasi yang terjadi di Pulau Gili Ketapang. II. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis perubahan garis pantai Pulau Gili Ketapang dengan menggunakan metode numerik. Lokasi yang digunakan sebagai daerah kajian penelitian yaitu Pulau Gili Ketapang Kabupaten Probolinggo (Gambar 1) [1]. Gambar 1. Peta Lokasi Pulau Gili Ketapang 568 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
Pada lokasi penelitian diamati pola transpor sedimen di tiap titik yang dianggap dapat mewakili kondisi fisik Pantai di Pulau Gili Ketapang, kemudian dianalisis perubahan garis pantai serta pengaruh gelombang terhadap pergerakan sedimen di pulau tersebut. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode deskriptif analitik, yaitu dengan mendeskripsikan suatu gambar dari hasil pengolahan data. Pada penelitian ini, cara yang digunakan untuk memprediksi transpor sedimen sepanjang pantai adalah dengan menggunakan rumus empiris yang didasarkan pada kondisi gelombang di daerah perairan Pulau Gili Ketapang. Gambar pola perubahan garis pantai yang merupakan hasil perhitungan dari data tracking garis pantai yang diambil langsung di lapang dengan menggunakan GPS diolah dengan perhitungan numerik menggunakan rumus empiris CERC yang didasarkan pada kondisi gelombang di lokasi penelitian. Hasilnya dari metode ini adalah deskripsi dari gambar pola perubahan garis pantai. Penelitian ini dilakukan di sepanjang garis pantai Pulau Gili Ketapang Kabupaten Probolinggo, baik untuk pantai utara maupun selatan. Observasi dan sampling lapang dilaksanakan pada tanggal 13 September 2014. Sampling lapang meliputi tracking garis pantai dan kemiringan pantai. Sedangkan data gelombang dan data angin selama tahun 2014 bersumber dari data ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecast) digunakan untuk penentuan arah gelombang dominan dan tinggi gelombang. Karakteristik gelombang yang diperoleh kemudian dipergunakan untuk perhitungan komponen fluks gelombang dan transpor sedimen sepanjang pantai. Adapun persamaan untuk menghitung komponen fluks gelombang dan transpor sedimen sepanjang pantai adalah sebagai berikut [2]: b = sudut datang gelombang pecah K, n = konstanta Rumus CERC kemudian dipilih dalam perhitungan ini dikarenakan rumus tersebut diturunkan untuk pantai yang terdiri dari pasir seragam dengan diameter rerata bervariasi dari 0,175 mm sampai 1 mm [2]. Rumus tersebut sesuai dengan kondisi sedimen yang ada di sepanjang pantai Pulau Gili Ketapang yang didominasi oleh pasir cenderung halus dengan diameter rata-rata antara 0,35 mm 1,00 mm [3]. Adapun rumus CERC untuk transpor sedimen sepanjang pantai adalah sebagai berikut: Qs= 0,401 P1 (m 3 /hari). (3) Model perubahan garis pantai didasarkan pada persamaan kontinuitas sedimen, sehingga pantai dibagi menjadi sejumlah sel/ruas (Gambar 2 dan 3). Pada setiap sel ditinjau angkutan sedimen yang masuk dan keluar. Gambar 2 menunjukkan pembagian pantai menjadi sejumlah sel dengan panjang yang sama yaitu dx. Sedangkan Gambar 3 menunjukkan angkutan sedimen yang masuk dan keluar sel dan perubahan volume sedimen yang terjadi di dalamnya. (1) Dimana: (2) Q s = angkutan sedimen sepanjang pantai (m 3 /hari) P 1 = komponen fluks energi gelombang sepanjang pantai pada saat gelombang pecah (t-m/hari/m) = rapat massa air laut (t/m 3 ) H b = tinggi gelombang pecah (m) C b = cepat rambat gelombang pecah (m/hari) (C b = ) Gambar 2. Pembagian pantai menjadi sejumlah sel (Triatmodjo, 1999) 569 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
gelombang pecah, kedalaman gelombang pecah (d b ) berada pada kedalaman 1,192 m dan tinggi gelombang pecah antara 0,51 m 0,78 m. Data gelombang yang dipergunakan untuk perhitungan prediksi perubahan garis pantai selengkapnya sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1. Gambar 3. Angkutan sedimen yang masuk dan keluar sel (Triatmodjo, 1999) Setelah diketahui titik X dan Y awal yang didapatkan dari hasil tracking garis pantai menggunakan GPS di lapangan, komponen fluks energi gelombang (P1), dan angkutan sedimen sepanjang pantai (Qs) kemudian perhitungan perubahan garis pantai dapat dihitung. Perubahan garis pantai diprediksikan untuk perubahan 1 tahunan, 5 tahunan dan 10 tahunan. Kemudian dianalisa perubahannya berdasarkan kecenderungan erosi maupun sedimentasi, sehingga hasil akhirnya berupa rekomendasi sistem perlindungan pantai Pulau Gili Ketapang Probolinggo. Untuk verifikasi hasil prediksi perubahan garis pantai, hasil perubahan garis pantai hasil prediksi dibandingkan dengan hasil analisa peta bersumber dari GoogleEarth tahun 2009 2014. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik gelombang di sepanjang perairan pantai Pulau Gili Ketapang meliputi arah datang gelombang dominan adalah dari arah Barat Laut menuju Tenggara, sedangkan tinggi gelombang datang adalah 0,33 m 0,58 m. Untuk karakteristik Tabel 1. Karakteristik gelombang di perairan sekitar Pulau Gili Ketapang No Parameter Keterangan 1 Arah Datang gelombang dominan ( o ) Dari Barat Laut menuju ke Tenggara 0,33 m 0,58 m 2 Tinggi Gelombang Datang (Ho) 3 Tinggi Gelombang Pecah 0,51 m 0,78 m (d b ) 4 Kedalaman gelombang 1,192 m pecah (H b ) 5 Rapat massa air laut ( ) 1,025 t/m 3 Adapun hasil dari perhitungan numerik perubahan garis pantai Pulau Gili Ketapang untuk 1 tahun, 5 tahun dan 10 tahun ke depan sebagaimana pada Gambar 4, 5 dan 6. Berdasarkan perhitungan numerik perubahan garis pantai 1 tahun, 5 tahun dan 10 tahun adalah berupa mundurnya garis pantai (erosi) cenderung terjadi di pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang. Perubahan yang terjadi diakibatkan oleh gelombang yang bergerak dari timur laut menuju barat daya sehingga menyebabkan erosi di sepanjang pantai bagian utara pulau. Berbeda dengan perubahan garis pantai di bagian selatan lebih cenderung stabil dikarenakan serangan gelombang dari arah selatan relatif tenang. Selain dari pengaruh faktor gelombang, tipe sedimen yang ada di perairan pantai sekitar Pulau Gili Ketapang adalah didominasi pasir, mulai dari pasir halus sampai kasar. 570 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
Gambar 4. Perubahan garis pantai prediksi 1 tahun kedepan Gambar 5. Perubahan garis pantai prediksi 5 tahun kedepan Gambar 6. Perubahan garis pantai prediksi 10 tahun kedepan 571 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
Dari hasil perhitungan numerik prediksi perubahan garis pantai sepanjang Pulau Gili Ketapang menunjukkan bahwa ada bagian pantai yang tererosi dan ada yang akresi. Pantai di bagian utara pulau cenderung mengalami erosi, sedangkan bagian selatan mengalami sedimentasi. Untuk verifikasi hasil pemodelan numerik, dipergunakan data analisis peta citra dari Google Earth tahun 2009 dan 2014 (Gambar 7) [1]. Gambar 7. Perubahan garis pantai Pulau Gili Ketapang tahun 2004 dan 2014 Pola perubahan garis pantai hasil prediksi dan hasil analisis peta Pulau Gili tahun 2009-2014 dapat dibandingkan antara Gambar 6 dan Gambar 7. Kedua gambar tersebut saling menkonfirmasi bahwa pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang rawan terjadi erosi, sedangkan bagian selatan cenderung mengalami sedimentasi. Berdasarkan hasil penelitian Hidayati dan Purnawali [4] menyebutkan bahwa Pulau Gili Ketapang pada periode tahun 2009 sampai 2014 mengalami akresi sebesar 1,23 ha dan abrasi pantai sebesar 1,14 ha. Akresi yang terjadi mendominasi Pulau Gili di bagian selatan, hal ini ditunjukkan dengan adanya majunya garis pantai pulau tersebut. Sedangkan untuk area yang rawan erosi dan ditandai dengan mundurnya garis pantai mendominasi pulau di bagian utara terutama di sisi kiri-utara. Mundurnya garsi pantai di sisi bagian utara sebelah kiri dikarenakan pengaruh dari gelombang yang mengenai pulau tersebut, yaitu arah datang gelombang dominan adalah dari arah Barat Laut menuju Tenggara. Selain dikarenakan pengaruh gelombang, tipe sedimen pantai yang juga sangat berperan dalam transport sedimen dan perubahan garis pantai. Tipe sedimen yang mendominasi pesisir pantai Pulau Gili bagian utara adalah berupa pasir halus (Lihat Gambar 8.) Untuk pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang yang cenderung mengalami erosi, perlu mendapatkan perhatian lebih yaitu berupa pengambilan langkah perlindungan pantai. Gambar 8. Pantai berpasir di sisi utara Pulau Gili Ketapang 572 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k
IV. KESIMPULAN Pantai bagian utara Pulau Gili Ketapang rawan terjadinya erosi dikarenakan paparan gelombang datang dari arah Barat Laut menuju tenggara dan pantai didominasi sedimen tipe pasir halus, sedangkan pantai bagian selatan pulau cenderung mengalami akresi. Oleh karena itu, pantai bagian utara perlu lebih diperhatikan dalam langkah perlindungan pantainya. DAFTAR PUSTAKA [1] Google Earth. 2014. Peta Pulau Gili Ketapang. [2] Bambang Triatmodjo. 1999. Teknik Pantai. Beta offset, Yogyakarta. [3] Y. D. Matulatua. 2014. Analisis Karakteristik Butiran Sedimen Dasar Yang Dipengaruhi Pola Pergerakan Arus Di Perairan Pulau Gili Ketapang Kabupaten Probolinggo, Jawa Timur. Skripsi, FPIK UB. [4] Nurin Hidayati dan H. S. Purnawali. 2015. Deteksi Perubahan Garis Pantai Pulau Gili Ketapang Kabupaten Probolinggo. Prosiding Seminar Nasional Perikanan dan Kelautan V, Universitas Brawijaya Malang 573 I l m u K e l a u t a n [ I K - 32] - N u r i n H i d a y a t i, d k k