5.2. Kondisi Hidrooseanografi dan Dinamika Perairan
5.2.3. Arus Perairan
Laut merupakan medium yang tak pernah berhenti bergerak, baik dipermukaan maupun di bawah perairan. Hal ini menyebabkan terjadinya sirkulasi air dalam skala kecil maupun skala besar. Penampilan yang paling mudah terlihat adalah terjadinya arus di permukaan laut. Pola arus di perairan ini secara umum terbagi atas dua bagian yaitu perairan yang berada pada Teluk balikpapan dan perairan luar teluk (Selat Makassar). Kondisi ini membuat karakteristik air di kedua wilayah berbeda sehingga pola massa airnya juga berbeda. Pada arus permukaan rata-rata bulanan di Selat Makassar sepanjang tahun bergerak ke arah selatan sehingga arus di perairan lepas pantai Kabupaten Penajam Paser Utara akan dominan bergerak ke arah selatan, sedangkan pola arus di wilayah perairan dekat pantai tetap didominasi oleh arus pasang surut (tidal current) dan arus yang dibangkitkan oleh ombak (wave induced current) yang membentuk arus susur pantai (longshore current) serta arus balik (rip current) yang sangat berperan dalam transport sedimen di pantai. Untuk pola arus yang berada pada Teluk Balikpapan yang semi tertutup didominasi oleh arus pasang surut dan dipengaruhi juga oleh banyaknya sungai yang bermuara ke teluk.
Hal V -
IDENTIFIKASI DAN PEMETAAN ZONASI KAWASAN KONSERVASI PESISIR DAN PULAU PULAU KECIL (KKP3K) TELUK BALIKPAPAN
7 Arus merupakan gerakan air mengalir suatu massa air yang dapat disebabkan oleh tiupan angin, atau karena perbedaan densitas air laut, atau dapat pula disebabkan oleh gerakan gelombang yang panjang dan gerakan pasang surut. Arus yang disebabkan oleh gerakan pasang surut dapat diamati di perairan pantai dan pesisir Kabupaten Penajam Paser Utara yang langsung berhadapan dengan selat Makassar dan di perairan semi-enclosed Teluk BalikPapan dengan kisaran pasang surut yang tinggi. Sedangkan pada perairan pantai dan pesisir Kabupaten Penajam Paser Utara yang terbuka terutama pada wilayah pantai Sesumpu dan Tunan yang berhadapan langsung dengan Selat Makassar memperlihatkan arah dan kekuatan arus di lapisan permukaan sangat dipengharuhi oleh kekuatan angin. Terjadinya arus laut tersebut dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu angin, pasut, gelombang dan topografi perairan serta densitas perairan. Spektra energi dari arus memperlihatkan arus yang terjadi disebabkan oleh superposisi dari frekuensi beberapa faktor yang berbeda yang secara sinergis menghasilkan suatu pergerakan air. Masing-masing faktor yang mempengaruhi terjadinya arus tersebut memepunyai karakteristik frekuensi tertentu yang berbeda dengan yang lainnya (Horikawa, 1988).
Seperti disebutkan di atas bahwa perairan pantai Penajam Paser Utara termasuk bagian dari laut selat Makasar dan oleh karena itu sangat besar dipengaruhi oleh selat tersebut. Arus selat Makasar secara global dan sepanjang tahun bergerak dari utara menuju selatan. Namun setelah sampai di daerah pantai, arus ini menjadi sangat kompleks sehingga arahnya tergantung dari konfigurasi pantai seperti di daerah muara yang terdapat aliran sungai dan pulau-pulau kecil yang berada pada bagian dalam Teluk Balikpapan maka arah dan kecepatan arus menjadi tidak beraturan. Hasil pengukuran sesaat arus pada saat air mulai naik (pasang) dengan menggunakan Current meter yang dilakukan pada beberapa kawasan pantai yang diamati memperlihatkan bahwa pada perairan pantai Sesumpu pada dengan 2 titik pengamatan pada jarak 500 dan 700 meter dari garis pantai pasang tertinggi memiliki kecepatan arus 0.996 m/s (arah 185o) dan 0.875 m/s (arah 315o). Pada kawasan perairan pantai Pejala dengan 2 titik pengamatan diperoleh data kecepatan arus perairan pada titik lokasi dengan jarak 300 dan 400 meter dari garis pantai pasang tertinggi memiliki kecepatan arus 0.493 m/s (arah 289o) dan 0.642 m/s (arah 309o) (FPIK, 2021).
Kecepatan Arus perairan yang terdapat pada kawasan perairan pantai Tunan dengan 2 titik pengamatan yakni pada jarak 300 meter dari garis pantai pasang tertinggi memiliki keceptan arus 0.132 m/s (arah 196o) pada kedalaman 1 m, sedangkan pada jarak 400 meter dari garis pantai pasang tertinggi mempunyai kecepatan arus 0.209 m/s (arah 188o) pada kedalaman 1 m dan kecepatan arus 0.509 m/s (arah 194o) pada kedalaman 2 m. Arus yang terukur diatas merupakan pengukuran arus sesaat yang dilakukan pada bulan November 2021 pada waktu air menuju pasang (H-2) dan pada waktu air menuju surut (H+2).
Pengukuran arus dilakukan pada lapisan permukaan. Arah dan besar arus merupakan mekanisme utama dalam distribusi dan transportasi material di sepanjang pesisir Kabupaten Penajam Paser Utara.
Arus perairan yang terjadi di perairan pesisir Kabupaten Penajam Paser Utara dikaitkan dengan fluktuasi pasang surut memperlihatkan perubahan arah dan besar arus sesuai dengan perubahan pasang surut. Hal tersebut mengindikasikan adanya korelasi yang kuat antara kondisi arus dengan perubahan pasang surut, dengan kata lain pengaruh pasang surut yang membangkitkan arus sangat dominan. Dilihat dari kecepatan dan arah arus secara keseluruhan mempunyai besar arus pada waktu air naik relatip lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan arus pada waktu air turun. Hubungan kecepatan arus terhadap kedalaman perairan memperlihatkan kecepatan arus semakin mengecil seiring dengan bertambahnya kedalaman perairan, terutama pada perairan pesisir yang lebih dalam. Distribusi vertikal dari arus memperlihatkan pengaruh dasar perairan terhadap sirkulasi arus cukup dominan. Sedangkan pada perairan pesisir bagian terluar hal demikian
Hal V -
IDENTIFIKASI DAN PEMETAAN ZONASI KAWASAN KONSERVASI PESISIR DAN PULAU PULAU KECIL (KKP3K) TELUK BALIKPAPAN
8 tidak terjadi, karena perairan ini lebih terbuka sehingga arus perairan tidak saja dibangkitkan oleh pasang surut air laut tapi juga oleh disebabkan oleh pengaruh angin dan gelombang.
Gambar 5.1. (a) Arah dan Kecepatan Arus Pasang, (b) Arah dan kecepatan arus saat surut
Arah dan kecepatan arus sangat penting untuk mengetahui proses perpindahan dan pengadukan dalam perairan seperti mikronutrien dan material tersuspensi. Kondisi arus di perairan pesisir Balikpapan Timur merupakan arus yang kompleks sehingga arah tergantung dari konfigurasi pantai seperti di daerah muara yang terdapat aliran sungai, sehingga arah dan kecepatan arus menjadi tidak beraturan. Pengukuran dilakukan pada 2 saat, yaitu pada pasang tertinggi (spring tide) dan surut terendah (neap tide). Lama pengukuran masing-masing selama 24 jam dengan interval waktu tertentu yaitu dari saat surut sampai saat surut berikutnya atau pada saat pasang sampai pada saat pasang berikutnya atau disebut 1 siklus pasang surut. Hasil pengukuran sesaat arus pada air pasang menunjukkan arah arus ke arah Barat dengan kecepatan arus rata-rata 0,245 m/s. Sementara saat air surut, menunjukkan pola meninggalkan pantai ke Timur dengan kecepatan arus 0,210 m/s (FPIK, 2021).
Pada pemodelan arus (menggunakan model statis surfer) menunjukkan arus pada saat pasang, arus ke arah barat dari selatan dengan kecepatan arus berkisar 0.05 – 0.400 m/det. Sementara saat air surut, menunjukkan pola meninggalkan teluk ke arah timur dengan kecepatan arus 0.05 - 0.500 m/detik. Dari uraian diatas dapat dinyatakan bahwa arus surut relatif lebih cepat dibandingkan dengan arus pasang, hal ini diduga akibat adanya dorongan aliran air tawar dan besarnya gradient di Teluk Balikpapan (FPIK, 2021).
a b
Hal V -
IDENTIFIKASI DAN PEMETAAN ZONASI KAWASAN KONSERVASI PESISIR DAN PULAU PULAU KECIL (KKP3K) TELUK BALIKPAPAN
9 Gambar 5.2. Grafik Pasang Surut Perairan Teluk Balikpapan
Tipe pasang surut ditentukan dengan menggunakan formula Formzalh, dimana perhitungan dilakukan terhadap komponen-komponen pembentuk pasang surut.
Tabel 5.3. Besaran komponen-komponen pembentuk pasut
SO M2 S2 N2 K2 K1 O1 P1 M4 MS4
Fasa (deg) - 200 151 209 151 86 57 86 0 0 Amplitudo (cm) 130 59 38 10 10 24 14 7 0 0
Selanjutnya dilakukan perhitungan Nilai Formshal, dengan formula:
392 . 2 0 2
1
1
AS AM
AO F AK
Dari perhitungan diperoleh nilai F (Formshal ) >0.25, yang berarti bahwa pasang surut di lokasi dikategorikan dalam pasang surut campuran cenderung harian ganda (mixed tide prevailing semi diurnal).
Tipe pasang surut yang diperoleh tersebut cukup relevan dengan referensi umum klasifikasi jenis pasang surut di Indonesia, dimana wailayah Indonesia bagian Timur lainnya termasuk dalam tipe pasang surut campuran dengan kecenderungan ke harian ganda (lihat peta klasifikasi pasang surut wilayah Indonesia). Dengan menggunakan parameter tersebut diatas juga telah dihasilkan peramalan besar pasang surut selama 18,6 tahun.
Sementara elevasi muka air laut mengacu kepada nilai LWS pada posisi air di level Lowest Astronomical Tide (LAT), diketahui elevasi muka air laut lainnya sebagaimana diuraikan sebagai berikut:
Hal V -
IDENTIFIKASI DAN PEMETAAN ZONASI KAWASAN KONSERVASI PESISIR DAN PULAU PULAU KECIL (KKP3K) TELUK BALIKPAPAN
10 Gambar 5.3. Nilai Elevasi dan Tunggang Pasang Surut