I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Wilayah pantai merupakan suatu zona yang sangat dinamik karena merupakan zona persinggungan dan interaksi antara udara, daratan dan lautan. Zona pantai senantiasa memiliki proses penyesuaian yang terus menerus menuju ke suatu keseimbangan alami terhadap dampak dari pengaruh eksternal dan internal baik yang bersifat alami maupun campur tangan manusia. Faktor alami diantaranya adalah gelombang, arus, pasang surut, aksi angin, iklim, dan aktivitas tektonik maupun vulkanik. Sedangkan kegiatan campur tangan manusia adalah pemanfaatan suatu kawasan pantai seperti kegiatan parawisata, industri, perikanan, pelabuhan, pertambangan, pemukiman dan penutupan sungai (Suriamihardja 2005). Perubahan yang terjadi di sepanjang pantai berlangsung dari waktu ke waktu. Pola perubahan dalam waktu yang lama berlangsung pada kurun waktu ratusan atau ribuan tahun, pola perubahan sedang berlangsung pada kurun waktu puluhan tahun, sedangkan pola perubahan dalam waktu yang singkat merupakan perubahan yang terjadi dalam kurun waktu harian atau bulanan (Horikawa 1988 dan Thomas et al. 2002). Suatu pantai mengalami abrasi, akresi atau tetap stabil tergantung pada sedimen yang masuk dan yang meninggalkan pantai. Abrasi pantai terjadi apabila di suatu pantai yang ditinjau mengalami pengurangan sedimen yaitu sedimen yang terangkut lebih besar dari yang terdeposit (Triatmodjo 1999). Pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang berhadapan langsung dengan Selat Makassar sehingga mudah diterjang oleh gelombang yang berasal dari Selat Makassar. Akibat hembusan angin musiman yang berganti setiap enam bulan, maka pantai di di sekitar delta Sungai Jeneberang menerima hempasan gelombang yang berubah-ubah sesuai dengan arah hembusan angin dan akan menyebabkan arah dan besar angkutan sedimen berubah sesuai dengan dinamika hempasan gelombang (Suriamihardja 2005).
2 Upaya manusia dalam memanfaatkan kawasan pantai sering tidak dilandasi dengan pemahaman yang baik tentang perilaku pantai sehingga menimbulkan dampak yang merugikan lingkungan pantai seperti abrasi atau sedimentasi. Dalam pemanfaatan wilayah pantai, diperlukan pengetahuan dan pemikiran ilmiah tentang fenomena pantai sebagai bahan masukan dalam pengembangan perencanaan dan pelestarian daerah pantai. Pengetahuan tentang karakteristik gelombang yang dibangkitkan oleh angin merupakan suatu kebutuhan yang sangat penting dalam perencanaan bangunan pantai, dimana data gelombang dalam waktu yang panjang sangat diperlukan (Shahidi et al. 2009). Namun demikian pada beberapa tempat data gelombang hasil pengukuran di lapangan dalam waktu panjang biasanya tidak tersedia sehingga perlu untuk melakukan prediksi gelombang dengan menggunakan data angin. Sampai saat ini telah dikembangkan beberapa metode prediksi gelombang di laut lepas, seperti metode Sverdrup Munk Bretschneider (SMB), Wilson, JONSWAP, Donelan dan Coastal Engineering Manual (CEM) (Shahidi et al. 2009). Metode tersebut telah digunakan dan diuji ketelitiannya di berbagai tempat seperti metode SMB telah digunakan di U.S. Army dan British Standard, metode Wilson telah digunakan di pelabuhan Jepang. Metode Donelan, SMB dan JONSWAP telah digunakan dan dievaluasi di Ontario, metode CEM juga digunakan dan dievaluasi di Ontario untuk kondisi fetch terbatas (Kazeminezhad et al. 2005). Beberapa model telah dikembangkan untuk memprediksi karakter gelombang. Model yang menyelesaikan persamaan kekekalan energi telah dilakukan oleh Booij et al. (1999), Kazeminezhad et al. (2007), Moeini dan Shahidi (2009). Model tersebut memerlukan data batimetri, meteorologi dan oseanografi dalam waktu yang panjang (Browne et al. 2007). Dalam perancanaan teknik pantai sangat perlu untuk mengetahui karakteristik penjalaran gelombang dari laut lepas ke garis pantai. Hal ini disebabkan karena gelombang yang menjalar di atas batimetri yang tidak seragam akan mengalami sejumlah perubahan bentuk (Balas & Inan 2002). Terjadinya perubahan bentuk gelombang pada saat merambat dari laut lepas ke pantai dapat
3 disebabkan karena pengaruh dari beberapa proses seperti shoaling, refraksi, difraksi, refleksi, interaksi nonlinier, gesekan dasar, perkolasi, input energi angin, irregularitas gelombang, penyebaran arah gelombang, gelombang pecah dan interaksi gelombang arus (Maa & Wang 1995, USACE 2003a). Analisis transformasi gelombang sangat sulit dilakukan jika semua faktor tersebut dimasukkan dalam perhitungan dengan hanya menggunakan program komputer sederhana. Namun demikian, pada saat gelombang merambat dari laut lepas ke garis pantai faktor-faktor tersebut tidak mempunyai pengaruh yang sama pentingnya pada semua kasus. Umumnya, faktor yang sangat penting dalam transformasi gelombang adalah proses refraksi dan shoaling, tetapi jika terdapat struktur maka faktor-faktor yang berpengaruh adalah refraksi, shoaling dan difraksi (Maa & Wang 1995). Model yang mensimulasikan transformasi gelombang dengan hanya memperhitungkan pengaruh shoaling telah dilakukan oleh Thornton dan Guza (1983) yang didasarkan pada persamaan kekekalan flux energi untuk menjelaskan transformasi distribusi tinggi gelombang di pantai Torrey Pines. Model ini memberikan hasil simulasi transformasi gelombang yang baik dengan memasukkan pengaruh dissipasi akibat gesekan dasar pantai. Model yang memperhitungkan tiga proses utama (refraksi gelombang, shoaling dan difraksi gelombang) pada transformasi gelombang telah dilakukan oleh Maa dan Wang (1995) dengan menggunakan model RCPWAVE yang dikembangkan oleh U.S. Army Corps of Engineers. Model ini telah digunakan di teluk Chesapeake, pantai Virginia. Hasil simulasi model menunjukkan bahwa gesekan dasar merupakan faktor yang sangat penting dalam transpormasi gelombang. Jika efek gesekan dasar dikeluarkan, maka hasil perhitungan tinggi gelombang di dekat pantai akan menjadi lebih besar dari pada hasil pengukuran. Balas dan Inan (2002) membuat model transformasi gelombang yang memperhitungkan pengaruh shoaling, difraksi, refraksi dan gelombang pecah dengan menggunakan persamaan mild slopes. Untuk menjelaskan transformasi gelombang, persamaan mild slope diselesaikan menggunakan tiga parameter yaitu tinggi gelombang, sudut gelombang dan fase gelombang. Hasil simulasi model menunjukkan adanya kesesuaian dengan hasil eksperimen.
4 Abdallah et al. (2006) memprediksi parameter gelombang (tinggi, periode dan arah gelombang) laut lepas dan transformasi gelombang di Tanjung Rosetta, Teluk Abu-Qir dengan menggunakan program ACES. Tinggi gelombang rata-rata tahunan sekitar 0.94 m dan periode sekitar 6.5 detik dengan arah gelombang dominan datang dari arah barat daya sepanjang tahun. Hasil simulasi transformasi gelombang menunjukkan bahwa karakteristik gelombang pada kedua sisi Tanjung Rosetta hampir sama. Untuk keperluan perencanaan pengelolaan kawasan pantai, maka selain penelitian tentang transformasi gelombang juga dibutuhkan penelitian tentang perubahan garis pantai sehingga pembangunan yang dilakukan tidak berdampak terhadap lingkungan. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengetahui perubahan garis pantai di suatu lokasi adalah dengan menggunakan model matematik atau numerik (Larson et al. 1987; Koutitas 1988; Dabees & Kamphuis 2000). Beberapa model numerik telah dibuat untuk mensimulasikan perubahan garis pantai, model ini meliputi model dua dimensi dan tiga dimensi. Model dua dimensi menghitung perubahan garis pantai dengan cara mengamati pergerakan posisi garis pantai dengan asumsi bahwa profil pantai tidak berubah yang biasa disebut metode one-line, sedangkan model tiga dimensi mengamati variasi topografi. Model numerik dua dimensi dibuat oleh Leont yev (1997) untuk mengamati perubahan garis pantai dalam waktu singkat di sekitar struktur tegak lurus pantai dengan menggunakan metode one-line. Diperoleh bahwa jumlah total material sedimen yang terangkut adalah 25 x 103 m 3 untuk daerah sebelah utara groin dan 12 x 103 m 3 untuk daerah sebelah selatan groin dengan perubahan garis pantai tertinggi adalah melebihi 4 m. Purba dan Jaya (2004) meneliti perubahan garis pantai dan penutupan lahan di pesisir Lampung timur yang menggunakan citra Landsat-TM tahun 1991, 1999, 2001 dan 2003 dan menemukan erosi di sisi hilir tonjolan garis pantai dan akresi di daerah lekukan. Ashton dan Murray (2006) meneliti pengaruh sudut datang gelombang terhadap perubahan garis pantai yang berbentuk spit dan tanjung dan memperoleh bahwa interaksi antara input sedimen, pembentukan kembali gelombang dan hempasan gelombang mengakibatkan sifat yang komplek, dengan
5 garis pantai menyerupai bentuk delta Nile dan bentuk yang lebih komplek seperti Delta Ebro atau Danube. Shibutani et al. (2007) membuat model transpormasi gelombang dan perubahan garis pantai dengan menggunakan metode one-line, dan memperoleh bahwa ukuran butiran sedimen yang terdapat di pantai mempunyai pengaruh terhadap perubahan garis pantai yaitu semakin kecil ukuran butiran, maka semakin besar jarak perubahan garis pantai yang terjadi. Hung et al. (2008) membuat model transpormasi gelombang dan perubahan garis pantai akibat pengaruh pemecah gelombang dengan menggunakan metode one-line dan memperoleh bahwa terjadi bentuk garis pantai menonjol yang terbentuk di belakang pemecah gelombang serta perubahan garis pantai menunjukkan kecenderungan yang sesuai dengan hasil eksperimen. Shibutani et al. (2008) membuat model evolusi pantai menggunakan metode N-line dengan memasukkan pengaruh difusi dan adveksi sedimen. Model ini memberikan hasil yang baik pada pemulihan garis pantai mundur. Kim dan Lee (2009) mengembangkan model perubahan garis pantai dengan menggunakan persamaan logarithmic spiral bay untuk memprediksi konfigurasi garis pantai yang berbentuk teluk. Triwahyuni et al. (2010) membuat model perubahan garis pantai Timur Tarakan dengan menggunakan metode one-line. Tinggi, kedalaman dan sudut gelombang pecah dihitung dengan menggunakan persamaan matematik, kemudian digunakan sebagai input dalam model. Secara umum profil garis pantai hasil akhir model menunjukkan kemiripan dengan garis pantai hasil citra. 1.2 Rumusan Masalah Perairan delta muara Sungai Jeneberang yang terletak di wilayah Kota Makassar, Propinsi Sulawesi Selatan merupakan perairan yang sangat strategis, karena fungsi ekonomis dan ekologisnya memberikan manfaat bagi Kota Makassar. Manfaat ekonomi yang diperoleh Kota Makassar tidak luput diiringi pula oleh sejumlah permasalahan terhadap lingkungan perairan pantai Kota Makassar. Perubahan garis pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang sangat tergantung pada gelombang yang datang dari laut lepas dan suplai sedimen yang berasal dari
6 Sungai Jeneberang. Selain itu, sejumlah aktivitas pembangunan yang dilakukan sangat berpengaruh terhadap perubahan garis pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang seperti: Penutupan muara Sungai Jeneberang bagian utara (1993), menyebabkan pasokan sedimen dari Sungai Jeneberang ke pantai Tanjung Bunga berkurang. Pembangunan Bendungan Karet pada aliran Sungai Jeneberang (1995), menyebabkan suplai sedimen dari Sungai Jeneberang ke pantai sekitar delta Sungai Jeneberang berkurang Pembangunan Bendungan Serbaguna Bilibili (efektif digunakan pada tahun 1997), menyebabkan suplai sedimen dari Sungai Jeneberang ke pantai sekitar delta Sungai Jeneberang berkurang Sebagai dampak dari serangkaian kegiatan di atas, maka garis pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang selalu mengalami perubahan. Sampai tahun 1993 Sungai Jeneberang mempunyai dua buah muara yang dikenal dengan Muara Utara dan Selatan. Kedua muara tersebut mensuplai material sedimen yang sangat besar yang berasal dari hulu Sungai Jeneberang. Besarnya pasokan sedimen ini menyebabkan terbentuknya daratan Tanjung Bunga ke arah utara (Suriamihardja 2005). Penurunan suplai sedimen dari Sungai Jeneberang dan penutupan muara Utara mengakibatkan sedimen dari Sungai Jeneberang ke pantai Tanjung Bunga berkurang dengan drastis. Dilain pihak hempasan gelombang dan arus terusmenerus mengangkut sedimen yang ada di pantai sehingga garis pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang dapat mengalami abrasi. Permasalahannya adalah adanya interfensi manusia pada Sungai Jeneberang mengakibatkan terjadinya pola dinamika pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang sehingga dinamika garis pantai mencari bentuk keseimbangan baru. Sehubungan dengan hal tersebut di atas maka diperlukan suatu kemampuan untuk memprediksi perubahan garis pantai yang disebabkan oleh angkutan sedimen. Dalam penelitian ini, prediksi perubahan garis pantai dilakukan melalui model numerik yang dibuat dengan memperhitungkan jumlah sedimen yang masuk dan keluar sel, serta model prediksi gelombang laut lepas dan transformasi gelombang dengan menggunakan data angin harian selama tahun 1990-2008.
7 1.3 Tujuan dan Kegunaan Penelitian Menganalisis karakteristik gelombang laut lepas yang dibangkitkan oleh angin. Menganalisis transformasi gelombang yang merambat dari laut lepas menuju ke garis pantai. Menganalisis angkutan sedimen sejajar pantai yang terjadi di sekitar delta Sungai Jeneberang. Menganalisis perubahan garis pantai di sekitar delta Sungai Jeneberang selama tahun 1990 2008. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dimanfaatkan dalam pengembangan penelitian dalam bidang perubahan garis pantai. Selain itu, penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan yang penting bagi pemerintah Kota Makassar dalam menentukan kebijakan untuk memanfaatkan dan melestarikan delta Sungai Jeneberang dalam pengembangan kawasan wisata dan pemukiman. 1.4 Hipotesis 1. Pantai yang berbentuk tonjolan akan mengalami konsentrasi energi gelombang (konvergen) sedangkan pantai yang berbentuk lekukan terjadi penyebaran energi gelombang (divergen). 2. Penutupan muara sungai menyebabkan pasokan sedimen ke pantai berkurang yang berpengaruh pada sistem angkutan sedimen sehingga dinamika garis pantai mencari bentuk keseimbangan baru. 1.5 Kerangka Pemikiran Kemampuan untuk memprediksi perubahan garis pantai yang disebabkan oleh angkutan sedimen menjadi kebutuhan yang sangat penting dalam upaya perencanaan kawasan pantai. Kemampuan ini dapat dilakukan melalui beberapa alternatif seperti kajian langsung di lapangan, pemodelan secara fisik dan pemodelan secara numerik. Kajian perubahan garis pantai secara langsung di lapangan sangat sulit dilakukan karena kompleksnya proses-proses yang terlibat di dalamnya serta membutuhkan waktu yang relatif lama. Sedangkan pemodelan secara fisik seperti eksperimen di laboratorium membutuhkan biaya yang tinggi dan kesulitan
8 kesulitan dalam pengambilan skala yang tepat. Dengan semakin berkembangnya kemampuan komputer, menjadikan model numerik sebagai alternatif yang cukup ekonomis dalam penyelesaian masalah ini (Dean & Zheng 1997). Kerangka pemikiran dalam penelitian ini dijabarkan secara umum pada Gambar 1. Diagram tersebut menjelaskan bahwa berdasarkan latar belakang, rumusan masalah dan tujuan penelitian dengan mengacu pada tinjauan pustaka, maka dalam penelitian ini dibuat model perubahan garis pantai yang aplikasikan pada pantai di sekitar Delta Sungai Jeneberang. Uji hasil model dilakukan dengan membandingkan perubahan garis pantai yang diperoleh dari hasil interpretasi citra sampai diperoleh bahwa hasil model sudah sesuai dengan hasil citra. 1.6 Kebaruan Kebaruan (novelty) yang di peroleh dalam penelitian ini antara lain: Dalam penelitian ini dibuat model perhitungan gelombang laut lepas dengan menggunakan data angin harian selama 19 tahun, model transformasi gelombang, model angkutan sedimen sejajar pantai dan model perubahan garis pantai, keempat model tersebut menyatu dalam satu program utama yang menerapkan prinsip cascades (output dari hasil proses terakhir menjadi input pada proses berikutnya). Model perhitungan angkutan sedimen dilakukan penyesuaian pada titik grid dimana garis pantai hasil model masih terlalu jauh menyimpang dari garis pantai hasil citra.
9 Latar Belakang Pustaka Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Hipotesis Metode Penelitian Pengumpulan Data Model Citra Perubahan garis pantai hasil model Perubahan garis pantai hasil citra Perbandingan hasil model denga Citra Tidak Garis Pantai Akhir Ya Selesai Gambar 1 Diagram alir rumusan masalah dan pencapaian tujuan penelitian.