BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Oseanografi dapat didefinisikan secara sederhana sebagai salah suatu ilmu yang mempelajari lautan. Ilmu ini semata-mata bukanlah meupakan suatu ilmu yang murni, tetapi merupakan perpaduan dari bermacam-macam ilmu-ilmu dasar yang lain. Ilmu-ilmu lain yang termauk di dalamnya ialah ilmu tanah (geologi), ilmu murni (geografi), ilmu fisika, ilmu kimia, ilmu biologi, dan ilmu iklim (Hutabarat dan Stewart, 1985).
Secara umum oseanografi dibedakan menjadi oseanografi fisis, kimia, biologi dan geologi. Oseanografi fisis khusus mempelajari segala sifat dan karakter fisis yang membangun sistem fluidanya. Oseanografi kimia melihat berbagai proses aksi dan reaksi antar unsur, molekul atau campuran dalam sistem samudera yang menyebabkan perubahan zat secara reversible atau irreversibel. Oseanografi biologi mempelajari sisi hayati samudera guna mengungkap berbagai siklus kehidupan organisme yang hidup di atau dari samudera. Oseanografi geologi memfokuskan pada bangunan dasar samudera yang berkaitan dengan struktur evolusi cekungan samudera.
Pada oseanografi fisis mempelajari segala sifat dan karakter fisis yang membangun sistem fluida yang terdiri dari beberapa sifat, antara lain adalah temperatur, tekanan, densitas, salinitas, dan warna.
Suhu air laut berkisar antara -18,70C hingga 420C. Suhu menurun sesuai
dengan kedalaman. Semakin dalam suhu akan semakin rendah. Hal ini diakibatkan karena kurangnya intensitas matahari yang masuk ke dalam laut.
Salinitas air laut menyatakan ukuran untuk kandungan garam air laut. Rata-rata kadar garam air laut adalah 34,5%, artinya dalam satu liter air laut mengandung 34,5 gram garam. Salinitas merupakan penentu sedimen, penentu kandungan mineral, dan indikator penentu arah dan kecepatan arus laut.
dikarenakan salinitas. Adanya molekul garam garam yang bercampur dengan molekul air membuatnya semakin rapat.
Warna laut ditentukan oleh cahaya. Laut sesungguhnya tidak memiliki warna, hanya saja laut menyerap cahaya matahari dimana dari semua warna yang diserap, biru adalah warna yang paling lambat diserap sehingga warna laut menjadi biru. Semakin dalam akan semakin berwarna biru.
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas. Semakin ke dalam, tekanan air laut akan semakin besar. Hal ini disebabkan oleh semakin besarnya gaya yang bekerja pada lapisan yang lebih dalam. Tekanan pada satu kedalaman
bergantung pada massa air yang berada di atasnya.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Apa yang dimaksud dengan sifat fisis air laut? 2. Apa saja yang termasuk dalam sifat fisis air laut? 3. Apa yang dimaksud dengan sifat fisis densitas? 4. Apa yang dimaksud dengan sifat fisis warna? 5. Apa yang dimaksud dengan sifat fisis tekanan? 6. Apa hubungan antar sifat-sifat fisis air laut?
C. TUJUAN
Tujuan mempelajari Oseanografi fisis, antara lain:
1. Untuk memahami sifat-sifat fisis air laut, seperti temperatur, salinitas dan densitas.
2. Guna menghasilkan kajian yang komprehensif dan untuk menambah pengetahuan tentang oseonografi khususnya sifat-sifat fisis air laut bagi mahasiswa.
3. Untuk mengetahui keterkaitan antar sifat fisis air laut.
Sifat fisis adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut. Sebagai contoh, kita dapat mengukur titik leleh dari es dengan memanaskan sebuah balok es dan mencatat pada suhu berapa es tersebut berubah menjadi air. Air dengan es hanya berbeda dalam hal penampilan saja, bukan dalam komposisi, jadi ini termasuk kedalam perubahan fisis. Demikian juga bila kita membekukan air tersebut kembali menjadi es seperti mula-mula. Karena itu, titik leleh dari suatu zat termasuk kedalam sifat fisisnya. Sama halnya bila kita mengatakan Helium lebih ringan daripada udara, kita mereferensikannya pada sifat fisis helium tersebut.
Berdasarkan sifat fisis zat diidentifikasikan menjadi dua, yaitu:
1. Sifat ekstensif. Sifat ini adalah sifat yang didasari atas jumlah dan ukurannya atau sifat zat yang dapat dibedakan menurut jumlah dan ukurannya. Misalnya panjang zat, volume zat, dan lain-lain. Jika ukuran zat berubah maka panjangnya juga berubah, begitu pula dengan volumenya.
2. Sifat intensif. Sifat ini tidak dipengaruhi oleh jumlah dan ukurannya. Misalnya massa zat, jenis zat dan lain-lain. Sebesar dan sebanyak berapapun zat itu, massanya tidak berubah, jenisnya juga tidak berubah
B. Sifat – Sifat Fisis Air Laut
Air laut memiliki beberapa sifat fisis, yaitu: Temperatur
Densitas air laut merupakan jumlah massa air laut per satu satuan volume. Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman laut, serta dipengaruhi juga oleh salinitas, temperatur, dan tekanan. Pada umumnya nilai densitas (berkisar antara 1,02 – 1,07 gr/cm3) akan bertambah sesuai dengan bertambahnya salinitas dan tekanan serta berkurangnya temperatur.
Densitas air laut bergantung pada temperatur (T), salinitas (S) dan tekanan (p). Kebergantungan ini dikenal sebagai persamaan keadaan air laut (Equation of State of Sea Water), maka rumusnya :
ρ = ρ(T.S.P)
Keterangan : ρ = Massa Jenis T = Temperatur S = Salinitas P = Tekanan
Densitas dapat berubah, hal-hal yang dapat menyebabkan perubahan densitas antara lain:
Evaporasi di permukaan laut
Massa air pada kedalaman < 100 m sangat dipengaruhi oleh angin dan
gelombang, sehingga besarnya densitas relatif homogen
Di bawah lapisan ini terjadi perubahan temperatur yang cukup besar
(Thermocline) dan juga salinitas (Halocline), sehingga menghasilkan pola perubahan densitas yang cukup besar (Pynocline)
Di bawah Pynocline hingga ke dasar laut mempunyai densitas yang lebih padat.
Densitas bertambah dengan bertambahnya salinitas dan berkurangnya temperatur, kecuali pada temperatur di bawah densitas maksimum. Densitas air laut terletak pada kisaran 1025 kg/m3. Densitas maksimum terjadi di atas titik beku
sedangkan untuk salinitas di bawah 24,7 dan di bawah titik beku untuk salinitas di atas 24,7. Hal ini mengakibatkan adanya peristiwa konveksi panas.
S < 24.7 : air menjadi dingin hingga dicapai densitas maksimum, kemudian
(wind mixed layer) saja, dimana akhirnya terjadi pembekuan. Di bagian kolam (basin) yang lebih dalam akan dipenuhi oleh air dengan densitas maksimum.
S > 24.7 : konveksi selalu terjadi di keseluruhan badan air. Pendinginan
diperlambat akibat adanya sejumlah besar energi panas yang tersimpan di dalam badan air. Hal ini terjadi karena air mencapai titik bekunya sebelum densitas maksimum tercapai.
Seperti halnya pada temperatur, pada densitas juga dikenal parameter densitas potensial yang didefinisikan sebagai densitas parsel air laut yang dibawa secara adiabatis ke level tekanan referensi. Densitas air tawar adalah 1000kg/m3. Air laut
lebih padat karena terdapat salinitas. Densitas air laut adalah 1027 kg/m3.
Grafik Densitas-Tekanan Air Laut
Grafik di atas adalah grafik simpel densitas-kedalaman laut. Dapat dilihat peningkatan densitas air laut seiring makin meningkatnya kedalaman laut. Pycnocline
adalah lapisan air dimana perubahan drastis densitas air terhadap kedalaman laut. Ini adalah grafik untuk laut bagian 30-40olintang selatan. Tekanan bergantung kepada
kedalaman, semakin dalam laut semakin besar juga tekanannya.
D. Tekanan
Depth). Kedalaman yang diukur dengan menggunakan CTD didasarkan pada harga tekanan.
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas. Semakin ke dalam, tekanan air laut akan semakin besar. Hal ini disebabkan oleh semakin besarnya gaya yang bekerja pada lapisan yang lebih dalam. Satuan dari tekanan dalam cgs adalah dynes/cm2, sedangkan dalam mks adalah Newton/m2. Satu Pascal sama dengan satu Newton/m2. Dalam oseanografi, satuan tekanan yang digunakan adalah desibar (disingkat dbar), dimana 1 dbar = 10-1bar = 105 dynes/cm2 = 104 Pascal.
Gaya akibat tekanan bekerja dari tekanan yang berbeda pada satu titik ke titik lainnya. Gaya ini bekerja dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Di laut, gaya gravitasi yang bekerja (ke arah bawah) akan diimbangi oleh gaya akibat adanya perbedaan tekanan tersebut (ke arah atas), sehingga air yang bergerak ke bawah tidak akan mengalami percepatan.
Tekanan pada satu kedalaman bergantung pada massa air yang berada di atasnya. Persamaan yang digunakan untuk mengukur harga kedalaman dari harga tekanan adalah persamaan hidrostatis, yaitu:
dp = ρ.g.dh Keterangan:
dp = perubahan tekanan ρ = densitas air laut g = percepatan gravitasi dh = perubahan kedalaman
Jadi, jika tekanan berubah sebesar 100 dbar, dengan harga percepatan gravitasi g=9.8 m/det2 dan densitas air laut ρ=1025 kg/m3, maka perubahan kedalamannya
adalah 99,55 meter. Variasi tekanan di laut berada pada kisaran nol (di permukaan) hingga 10.000 dbar (di kedalaman paling dalam).
E. Warna
atau tersuspensi dalam air laut, saat berinteraksi dengan cahaya yang masuk dari Matahari. Dua proses ini adalah penyerapan (absorption) dan hamburan (scattering).
Di atmosfer, alasan utama bahwa langit berwarna biru adalah disebabkan oleh hamburan cahaya. Di laut, cara utama air berinteraksi adalah dengan penyerapan cahaya, air menyerap cahaya merah, dan pada tingkat lebih rendah, air juga menyerap cahaya kuning dan hijau, menyebabkan warnanya bisa berubah ubah tergantung kedalaman dan tempatnya.Warna biru merupakan warna yang paling tidak diserap oleh air, sehingga air nampak berwarna biru.
Semakin dalam kedalaman laut, semakin ia berwarna kebiruan. Karena cahaya merah diserap kuat, menjadikannya hilang, dan cahaya biru terus menembus masuk kedalam. Saat matahari mulai terbenam dan terbit, air laut akan kelihatan merah di permukaannya dikarenakan penyerapan cahaya tersebut. Warna yang berbeda pada laut, sungai dan danau juga disebabkan oleh tanaman yang hidup di dasarnya seperti alga yang terdapat pada laut merah, dan endapan yang terbawa didalam air. Seperti warna coklat yang merupakan endapan yang terbawa dari sungai, sehingga membuat warnanya nampak keruh
Warna air laut ditentukan oleh kekeruhan air laut itu sendiri dari kandungan sedimen yang dibawa oleh aliran sungai. Pada laut yang keruh, radiasi sinar matahari yang dibutuhkan untuk proses fotosintesis tumbuhan laut akan kurang dibandingkan dengan air laut jernih. Pada perairan laut yang dalam dan jernih, fotosintesis tumbuhan itu mencapai 200 meter, sedangkan jika keruh hanya mencapai 15 – 40 meter. Laut yang jernih merupakan lingkungan yang baik untuk tumbuhnya terumbu karang dari cangkang binatang koral.
Air laut juga menampakan warna yang berbeda-beda tergantung pada zat-zat organik maupun anorganik yang ada. Ada beberapa warna-warna air laut karena beberapa sebab:
1. Pada umumnya lautan berwarna biru, hal ini disebabkan oleh sinar matahari yang bergelombang pendek (sinar biru) dipantulkan lebih banyak dari pada sinar lain.
sampai di lautan. Contoh perairan ini laut kuning di perairan antara jepang dan cina.
3. Warna hijau, karena adanya lumpur yang diendapkan dekat pantai yang memantulkan warna hijau dan juga karena pada dasar laut tersebut terdapat fitoplankton yang memancarkan kandungan klorofilnya untuk melakukan fotosintesis. Pada saat cahaya matahari datang, klorofil pada fitoplankton menyerap sebagian besar warna merah dan warna biru, dan memantulkan warna hijau. Air Laut berwarna hijau ini biasa terlihat di perairan dekat pantai.
4. Warna putih, karena permukaannya selalu tertutup es seperti di laut kutub utara dan selatan.
5. Warna ungu, karena adanya organisme kecil yang mengeluarkan sinar-sinar fosfor seperti di laut ambon.
6. Warna hitam, karena di dasarnya terdapat lumpur hitam seperti di laut hitam.
7. Warna merah, karena banyaknya binatang-binatang kecil berwarna merah yang terapung-apung.
D. Hubungan Antar Sifat-sifat Fisis Air Laut
Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman laut, serta dipengaruhi juga oleh salinitas, temperatur, dan tekanan. Pada umumnya nilai densitas (berkisar antara 1,02 – 1,07 gr/cm3) akan bertambah sesuai dengan bertambahnya salinitas dan tekanan serta berkurangnya temperatur.
Densitas yang hanya dipengaruhi oleh tekanan nilainya lebih besar dari pengaruh salinitas dan suhu. Sebagai contoh, densitas di permukaan laut= 1.028 gram/cm3 sedangkan dikedalaman 5000 m densitasnya1.051 gram/cm3.
BAB III
PENUTUP
A.
KESIMPULAN
salinitas, dan warna. Sifat-sifat fisis air laut mempunyai keterkaitan satu sama
lain, contohnya antara densitas yang dipengaruhi temperature, tekanan dan
salinitas.
DAFTAR PUSTAKA
Faisal. 2011. Dinamika Air Laut. http://emprorerfaisal.blogspot.com/2011/03/dinamika- warna-air-laut.html. Diakses pada tanggal 6 September 2014.
Djunarsjah, Eka. 2005. Sifat-sifat Fisik Air Laut. http://www.sudomo-
gis.com/Tulisan/Hidrografi_SifatFisikAirLaut.pdf. Diakses pada tanggal 6 September 2014.
Setiawan, Agus. 2005. Tekanan dan Kedalaman Laut.
http://oseanografi.blogspot.com/2005/07/tekanan-dan-kedalaman-laut.html. Diakses pada tanggal 13 September 2014.
Anonim. 2012. Sifat Fisis Air Laut. http://12911017.blogspot.com/2012/12/sifat-fisis-air-laut-suhu-salinitas.html. Diakses pada tanggal 13 September 2014.
Nurul. 2011. Sifat Fisis dan Sifat Kimia Zat. http://nurulsolikha.blogspot.com/2011/04/sifat-fisis-sifat-kimia-zat.html. Diakses pada tanggal 14 September 2014.
