BAB 5 Proses interaksi laut udara lokal 59
5.8.3. Pemanasan global dan pengurangan emisi karbon 73
Potensi serap karbon oleh laut dikenal dengan potensi biogeokimia laut. Ilmu yang diterapkan dalam pemahaman ini merupakan gabungan ilmu dari berbagai disiplin ilmu. Selain pemahaman ilmu biologi, geologi dan kimia, juga diperlukan pemahaman ilmu kelautan, meteorologi, fisika dinamik dan inderaja. Ilmu kelautan diperlukan untuk memahami proses dinamika laut seperti arus laut, ilmu meteorologi diperlukan untuk mengetahui proses dinamika atmosfir lokal yang mendorong dinamika di laut. Ilmu fisika dinamik diperlukan untuk pemahaman sifat dinamika di laut dan atmosfir diatasnya sedangkan teknologi inderaja diperlukan untuk mengetahui kandungan plankton baik phyto dan zooplankton serta micro biota lainnya dipermukaan yang merupakan agen penyerap karbon utama di muka laut. Proses penyerapan karbon dapat diterangkan berikut ini. Gas-gas rumah kaca yang terserap di atmosfir akan diserap oleh proses foto sintesis planton dan turun ke dasar samudera setelah berasosiasi dengan element berat hasil metabolisma di tubuh planton tersebut. Proses sederhana ini terjadi di permukaan laut dan membutuhkan beberapa syarat seperti cukupnya sinar matahari untuk proses fotosintesa dan nutrisi di permukaan laut untuk mendukung pertumbuhan planton di permukaan laut. Dua zat penting yang mendukung keberadaan populasi planton adalah zat nitrat dan fosfat. Selain itu juga dikenal peran dari silika dan zat besi. Keberadaan zat nitrat dapat diketahui dengan data satelit inderaja seperti data AVHRR (Advance Very High Resolution Radiometer). Sebagai sumber nutrisi utama, sumber nitrat dan fosfat dapat dari proses dinamika di lautan seperti proses upwelling, tambahan dari partikel yang terbang seperti debu dari gurun pasir dan letusan gunung berapi, atau dari sumbangan polusi industri manusia yang bermuara di laut. Dari data di atmosfir telah diketahui bahwa letusan gunung berapi selalu berfungsi menurunkan suhu di atmosfir secara global, meski penelitian belum mencapai kesimpulan peran dari debu gunung berapi terhadap produksi plankton serta metabolismanya di permukaan laut.
5. 9. Penelitian interaksi laut atmosfir memakai model
Meskipun dasar dari pemodelan iklim akan dijelaskan kemudian, berikut ini ada beberapa teknik pemodelan yang umum dipakai untuk mempelajari atau meneliti sifat interaksi laut atmosfer secara lokal dengan memakai pemodelan iklim atmosfer atau gabungan (kopel) laut dan atmosfer. Cara termudah untuk melakukan penelitian masalah interaksi laut atmosfer adalah dengan melakukan gangguan terhadap nilai suhu muka laut yang akan di suplai ke model atmosfer, beberapa tehnik pemodelan adalah sebagai berikut:
1. Memakai nilai suhu muka laut rata rata atau biasa disebut klimatologis untuk melihat kondisi klimatologis tanpa adanya gangguan fenomena besar regional.
2. Memberikan gangguan suhu muka laut dengan mengganti dengan nilai suhu muka laut pada kasus tahun lain atau kasus khusus. 3. Memberikan nilai tambahan atau konstanta atau variabel acak
pada suhu muka laut pada daerah tertentu untuk melihat pengaruh dari gangguan di lokasi tertentu
4. Memberikan nilai rata rata pada tahun tahun dengan kasus khusus seperti pada tahun tahun El Niño dan kemudian membuat sebaran spasial dengan memakai hubungan korelasi antara indeks El Niño dengan nilai suhu muka laut pada masing masing lokasi.
5. Melakukan simulasi dengan mematikan proses kopling antara laut dengan atmosfir dengan maksud melihat pengaruh dari coupling terhadap atmosfer atau melihat pengaruh lokal interaksi laut atmosfer.
Untuk meningkatkan nilai signifikansi dari hasil pemodelan biasanya dibuat simulasi dengan memberikan gangguan pada masa inisiasi (waktu awal) atau dengan memakai simulasi dengan beberapa model. Teknik seperti ini dikenal sebagai ensemble modeling.
Hasil penelitian pengaruh lokal dari interaksi laut atmosfer wilayah Indonesia tidak terlalu banyak. Salah satu hasil penelitian mengenai
proses interaksi laut atmosfer secara lokal sudah dilakukan memakai kombinasi model iklim laut dan atmosfer.
Gambar 5.4. Gambaran hasil simpangan hujan jenis stratiform (regional) dan
convective (lokal) akibat perubahan suhu muka laut di daerah Maluku utara (Oktivia, 2008)
Oktovia (2008) menemukan bahwa dengan melakukan simulasi pemutusan pengaruh interaksi laut atmosfer di lokal wilayah Maluku utara didapat bahwa sensitivitas curah hujan terhadap laut terasa pada jenis hujan konvektif (lokal) daripada jenis hujan stratiform. Fenomena ini terlihat pada hasil rata rata pengaruh pada hampir setiap bulan dari Januari hingga November, pada bulan Desember perubahan suhu muka laut lebih memberikan pengaruh pada hujan jenis stratiform. Selain itu terdapat sifat musiman dari pengaruh interaksi laut atmosfer lokal yang terjadi di wilayah Maluku utara dimana sensitivitas atmosfer paling kuat terjadi pada bulan April atau pada musim Maret hingga Mei (Gambar 5.4). Pada bulan bulan tersebut gangguan pada nilai suhu muka laut akan memberikan perubahan paling besar terhadap curah hujan dibandingkan dengan pengaruh
perubahan suhu muka laut yang sama pada bulan yang lain terhadap curah hujan lokal.
Tabel 5. 1 Rekapitulasi hubungan antara beberapa variabel-variabel SST dengan curah hujan, panas laten dan radiasi gelombang pendek di permukaan di Maluku utara yang memiliki koefisien korelasi diatas tingkat signifikan 95%. Interaksi bertanda ↑ dan
↓ menunjukkan proses terjadi karena laut mempengaruhi atmosfer dan sebaliknya (Oktivia, 2008).
No Korelasi parameter Bentuk Korelasi Musim Interaksi lag lead 1 Curah Hujan vs SST SON
Ð
DJFÏ
2 Panas Laten vs SST MAM JJAÏ
SONÏ
DJF 3 Radiasi Gelombang Pendek vs SST MAMÏ
SONÏ
Sebaliknya pengaruh pada perubahan suhu muka laut akan tidak dirasakan pada curah hujan di bulan Agustus dan September dimana sensitivitas atmosfer terhadap perubahan suhu muka laut terjadi paling kecil. Implikasi dari hasil studi ini adalah perlunya untuk memperhatikan nilai observasi suhu muka laut pada bulan bulan
tertentu karena nilai kesalahan observasi pada bulan tersebut dapat memberikan hasil pemodelan yang sangat bias. Selain itu peran dari interaksi lokal dari laut ke atmosfer untuk wilayah Maluku utara lebih memberikan dampak pada cuaca lokal atau hujan tipe lokal (konvektif) daripada cuaca regional.
Pada studi yang sama oleh Oktivia (2008) juga dipaparkan hubungan interaksi lokal antara beberapa parameter muka laut dan atmosfer untuk melihat keterkaitan dan proses fisis dari interaksi laut atmosfer yang terjadi. Beberapa parameter laut dan atmosfer berhubungan satu arah dari laut ke atmosfer atau sebaliknya dan beberapa diantaranya terjadi hubungan dua arah dan saling mempengaruhi. Analisa hubungan antar parameter laut dan atmosfer dilakukan dengan melakukan analisa korelasi temporal pada waktu bersamaan (lag 0) dan memakai korelasi temporal jeda waktu atau tertinggal (lag) dan mendahului (lead) sebagaimana tertera pada Tabel 5.1.
Pertanyaan
1. Bagaimana pengaruh sifat interaksi laut atmosfer di daerah Maluku utara terhadap kemampuan pemodelan iklim regional 2. Proses apa saja yang terjadi saat transfer massa dan energi dari
laut ke atmosfer?
3. Proses apa saja yang terjadi saat transfer massa dan energi dari atmosfer ke laut