1
1.1 Latar Belakang
Kasus pencemaran laut akibat tumpahan minyak sudah sering terjadi di perairan Indonesia. Banyak hal yang menjadi penyebab seperti meledaknya anjungan minyak lepas pantai, kecelakaan kapal tanker, operasi kapal tanker serta run off daridaratan. Tumpahan minyak merupakan salah satu jenis pencemaran yang paling mendapat perhatian utama oleh pemerintah dan keilmuan karena pengaruhnya yang cukup besar dalam waktu jangka panjang. Pengaruh pencemaran minyak dapat merusak ekosistem laut yang pada akhirnya akan berimbas pada pemasalahan sosial dan ekonomi.
Salah satu perairan di Indonesia yang tercemar oleh tumpahan minyak adalah Laut Timor. Tumpahan minyak tersebut berasal dari semburan ladang minyak di Australia yang bernama Montara. Proyek minyak lepas pantai tersebut gagal dalam melakukan pengeboran pada 21 Agustus 2009 lalu sehingga minyak yang berasal dari dasar laut menyembur dan mengotori perairan Australia dan
menyebar hingga melewati batas ZEEI Indonesia (Gaol, 2010).
penelitian lainnya menunjukkan bahwa minyak dapat merangsang pertumbuhan fitoplankton (Gonzalez et al., 2009).
Kelimpahan fitoplankton di perairan dapat diduga dengan pendekatan konsentrasi klorofil-a diperairan. Semakin tinggi konsentrasi klorofil a semakin berlimpah fitoplankton di air tersebut (USEP, 2011). Klorofil merupakan pigmen fotosintesis yang terdapat dalam fitoplankton dan tumbuhan lainnya. Pigmen ini menyerap cahaya merah, biru dan ungu serta merefleksikan cahaya hijau sehingga tumbuhan berklorofil sering tampak berwarna hijau (Rifai et al., 1993 dalam Sitorus, 2009).
Pengukuran klorofil-a di perairan yang tercemar minyak dibutuhkan untuk mengetahui pengaruh minyak terhadap fitoplankton. Perbedaan konsentrasi klorofil pada perairan yang tercemar minyak dan perairan yang tidak tercemar minyak dapat menunjukkan adanya pengaruh minyak terhadap fitoplankton. Selain itu, perubahan konsentrasi klorofil secara temporal pada wilayah yang sama juga dapat digunakan untuk estimasi pengaruh minyak terhadap
fitoplankton.
Pengukuran klorofil-a dan penentuan wilayah tumpahan minyak di perairan dapat dilakukan dengan menggunakan teknik penginderaan jauh kelautan. Teknik ini cukup efektif dan efisien untuk mendapatkan data yang cukup banyak dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu biaya yang dibutuhkan tidak banyak serta memberikan hasil guna yang optimal. Sensor satelit yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor Moderate Resolution Imaging Spectrometer
Penelitian mengenai tumpahan minyak Montara dengan menggunakan teknik penginderaan jauh sudah banyak dilakukan. Beberapa satelit radar dan satelit sensor optical multi spektral seperti satelit radar COSMO-SkyMed (Italia), TerraSAR-X (Jerman) dan ENVISAT(Eropa) telah berhasil mencitrakan pencemaran tumpahan minyak tersebut. Citra tumpahan minyak di Laut Timor juga telah berhasil diabadikan oleh satelit resolusi sedang dan rendah
yaitu MODIS Terra dan Aqua milik AS.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengamati pola spektral perairan yang terkena tumpahan minyak 2. Membandingkan konsentrasi klorofil pada daerah tumpahan minyak dan
daerah yang tidak terkena tumpahan minyak
4
2.1 Kondisi Oseanografi Laut Timor
Laut Timor berada di bagian selatan Provinsi Nusa Tenggara Timur dan berbatasan langsung dengan perairan Australia. Selain itu terdapat beberapa pulau seperti Pulau Rote, Pulau Nusa, Pulau Ndao, Pulau Panama, dan Pulau yang berada di bagian utara (dekat Pulau Timor) serta Pulau Laminaria dan Pulau Sunrise yang berada di bagian Selatan pada batas paparan Australia (Cresswell et al., 1993)
Sirkulasi massa air di Laut Timor dipengaruhi oleh sistem angin muson. Angin muson bertiup ke arah tertentu pada suatu periode sedangkan pada periode lainnya angin bertiup dengan arah yang berlawanan. Angin muson terjadi karena perbedaan tekanan udara antara daratan asia dan australia. Pada musim timut, Laut Timor memperoleh masukan massa air dari daerah upwelling Laut Banda dan Arafura. Sedangkan pada musim Barat Laut Timor memperoleh suplai massa dari Laut Banda dan arus pantai sebelah utara gugusan pulau Nusa Tenggara Timur yang membawa massa air dari Laut Flores (Wyrkti, 1961).
2.2Tumpahan Minyak (Oil Spill)
2.2.1 Karakteristik minyak
Minyak mentah (crude oil) yang baru keluar dari sumur eksplorasi
mengandung berbagai jenis bahan kimia dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Sebagian besar dari komponen tersebut berupa hidrokarbon yakni hampir sekitar 50 – 98 % sedangkan sisanya berupa komponen non - hidrokarbon. Hidrokarbon terbentuk dari hidrogen dan karbon yang merupakan komponen utama pada minyak bumi. Susunan atom karbon dapat membentuk rantai lurus dan rantai cabang (alifatik), rantai siklik (alisiklik) dan rantai aromatik (Clark, 1986).
Effendi (2003) menyatakan bahwa hidrokarbon alifatik meliputi alkana (parafin), alkena (olefin), alkuna (asetilen). Alkana relatif tidak beracun dan tidak dapat terurai secara biologis oleh mikroba. Jumlah atom karbon pada alkana dapat menunjukkan tingkat mudah tidaknya komponen ini terurai. Semakin panjang rantai karbon atau jumlah karbonnya maka akan semakin sulit terurai. Demikian juga sebaliknya, semakin pendek rantai karbon maka akan semakin mudah terurai dan berubah misalnya menjadi bentuk gas atau larut dalam air (Mukhtasor, 2007).
2.2.2 Sumber pencemaran minyak
Salah satu penyebab pencemaran di lingkungan laut diakibatkan oleh tumpahan minyak (oil spill). Tumpahan minyak dapat mempengaruhi seluruh ekosistem di laut dengan menurunkan kualitas air laut dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Tingkat kerusakan oleh tumpahan minyak bergantung pada jumlah tumpahan minyak, jenis dan sifat bahan kimiawi minyak yang tumpah serta kepekaan ekosistem terhadap tumpahan minyak. Minyak masuk ke lingkungan laut dengan beberapa cara, yaitu:
a. Transportasi Laut
Kegiatan transportasi laut yang dapat menyebabkan pencemaran minyak yaitu kecelakaan tanker dan operasi tanker. Masukan polutan terbesar dari kedua Sumber tersebut berasal dari pengoperasian tanker pada proses pembuangan air ballast (deballasting). Air ballast adalah air laut yang dihisap oleh pompa kedalam tangki ballast kapal yang digunakan untuk menjaga stabilitas kapal selama pelayaran. Tangki kapal yang terisi air ballast merupakan tanki kosong yang sebelumya berisi minyak mentah. Air ballast tersebut harus
dibuang kembali ke laut ketika tanki akan diisi kembali dengan minyak. Pembuangan air ballast turut membawa sisa-sisa minyak yang terdapat pada dinding tanki (Clark, 1986). Sisa minyak ini sekitar 0.1 – 0.5 % dari volume total tangki. Namun, kecelakaan tanker tetap menjadi permasalahan yang besar meskipun jarang terjadi karena menghasilkan buangan minyak yang relatif besar volumenya pada suatu lokasi. Konsentrasi minyak yang cukup tinggi dari
luas. Semakin besar ukuran tanker maka akan semakin luas pula area yang terkena polutan.
Docking atau perawatan juga merupakan sumber minyak dari transportasi laut. Pada proses docking semua sisa bahan bakar yang ada dalam tangki harus dikosongkan untuk mencegah terjadinya ledakan dan kebakaran. Berdasarkan aturan yang ada, semua galangan kapal harus dilengkapi dengan tangki
penampung limbah. Namun, pada kenyatannya banyak kalangan kapal yang tidak memiliki fasilitas tersebut sehingga buangan minyak harus dipompa ke laut (Hartanto, 2008) . Proses scrapping kapal (pemotongan badan kapal unuk menjadi besi tua) juga dapat menyebabkan banyaknya kandungan metal dan kandungan minak terbuang ke laut.
b. Produksi dan Eksplorasi Lepas Pantai
Eksplorasi minyak lepas pantai cenderung memberikan kontribusi yang kecil dibandingkan dengan jumlah total minyak yang masuk ke perairan laut. Namun, kegiatan ini justru akan menjadi masalah yang sangat besar apabila terjadi
kecelakaan seperti meledaknya sumur minyak (well blow-out), kerusakan struktur platform maupun kerusakan peralatan.
c. Sumber dari Darat
bersumber dari darat merupakan sumber utama minyak yang memasuki kawasan pesisir dan laut.
d. Sumber Alami
Laut secara keseluruhan merupakan tempat dimana minyak secara alami akan menyembur ke permukaan bumi di dasar laut dan masuk perairan laut. Sumber polutan ini merupakan suatu fenomena alami meskipun input polutan dari sumber ini kemungkinan dua kali lipat dari kecelakaan kapal tanker (Clark, 1986).
2.2.3Interaksi minyak dengan air laut
Perilaku minyak di lingkungan laut merupakan perilaku yang khas dan melibatkan proses-proses yang sangat kompleks. Hal ini terjadi akibat adanya interaksi sifat-kimia minyak dengan dinamika air laut. Proses yang terjadi pada minyak diantaranya adalah adveksi, penyebaran (spreading), dispersi, penguapan (evaporation), pelarutan (dissolution), serta penenggelaman (sinking)
(Mukhtasor, 2007). Adveksi merupakan suatu proses pengangkutan partikel minyak oleh gerakan massa air seperti arus dan gelombang sehingga
menyebabkan minyak berpindah ke lokasi lainnya sesuai sirkulasi air. Penyebaran (spreading) yaitu tersebarnya lapisan minyak ke segala arah akibat perbedaan tegangan permukaan dan densitas antara permukaan air laut dengan lapisan minyak. Selain itu, proses ini juga disebabkan oleh pergerakan angin, gelombang dan arus.
dan berasosiasi dengan gumpalan lain membentuk lapisan tipis minyak (slick). Gumpalan tersuspensi pada proses diversi memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga mendorong terjadinya proses desolusi, biodegradasi dan
sedimentasi.
Penguapan (Evaporation) merupakan proses perpindahan komponen minyak dari permukaan air laut ke atmosfer. Komponen minyak yang sangat mudah menjadi gas dan menguap adalah komponen hidrokarbon aromatik. Kekasaran muka laut, kecepatan angin dan temperatur yang tinggi akan mempercepat penguapan (ITOPF, 2007). Hilangnya sebagian meterial yang bersifat mudah menguap mengakibatkan berat jenis minyak menjadi lebih berat dan mudah tenggelam.
Pelarutan (dissolution) merupakan proses terikutnya massa polutan dari gerakan antar muka dua massa yang saling kontak sehingga salah satu massa akan terlarut ke massa lainnya. Proses pelarutan akan meningkat seiring dengan
meningkatnya suhu air dan besarnya gelombang. Komponen minyak yang dapat larut dalam air adalah hidrokarbon akromatik ringan seperti benzena dan toluena. Proses pelarutan minyak lebih lama100 kali lipat dibanding proses penguapan. Beberapa komponen minyak juga dapat mengalami reaksi foto kimia akibat radiasi matahari dan oksigen dari atmosfer. Proses ini mengakibatkan campuran oksigen dalam lapisan minyak meningkat sehingga mengubah komposisi minyak.
2.3Reflektansi Spektral Perairan pada Tumpahan Minyak
spektral suatu objek merupakan fungsi dari panjang gelombang yang disebut dengan kurva reflektansi spektral. Bentuk dari kurva tersebut memberikan informasi mengenai karakteristik objek (Lillesand dan Kiefer, 1990).
Karakteristik reflektansi perairan sangat dicirikan oleh sifat penyerapan yang biasanya dipengaruhi oleh konsentrasi klorofil. Meningkatnya konsentrasi klorofil cenderung memperkecil pantulan pada spektrum hijau karena penyerapan klorofil yang tinggi pada spektrum merah dan biru. Oleh sebab itu, karakteristik nilai spektral berdasarkan panjang gelombang dapat digunakan untuk menentukan bagaimana kondisi suatu perairan khususnya untuk memperkirakan konsentrasi ganggang melalui data penginderaan jauh. Selain itu, data pantulan spektral telah digunakan untuk mendeteksi adanya pencemaran minyak dan limbah industri (Cracknell et al,1980). Daerah spektral yang dapat digunakan untuk mendeteksi tumpahan minyak di laut terdapat pada panjang gelombang inframerah,
gelombang mikro dan sinar tampak.
Gambar 1. Reflektansi spektral pada perairan minyak (Dessi et al, 2008)
2.4 Fitoplankton dan Klorofil – a
Fitoplankton merupakan organisme autotrof yang mampu mensintesa senyawa organik yang kompleks melalui proses fotosintesis dengan
memanfaatkan energi matahari dan pigmen klorofil. Fitoplankton berukuran mikroskopis yang hidup melayang di laut dan tak dapat terlihat oleh mata telanjang (Nontji, 2006). Pada umumnya fitoplankton laut terdiri dari algae terutama diatom, dinoflagellata dan beberapa flagellata. Fitoplankton melimpah di daerah eufotik (zona fotik) yaitu zona yang dimulai dari permukaan sampai kedalaman dimana masih ada intensitas cahaya matahari (Basmi, 1999).
Alat yang digunakan fitoplankton untuk berfotosintesis terletak pada kloroplast yang didalamnya terdapat klorofil serta pigmen-pigmen fotosintesis lain. Klorofil pada tumbuhan terdiri dari klorofil-a, b,c, d dan klorofil - e. Namun, klorofil - a adalah tipe klorofil yang paling penting dalam proses fotosintesis dan yang paling umum terdapat pada fitoplankton ( Nontji, 2002). Oleh sebab itu, kandungan klorofil-a sering digunakan untuk menduga biomassa fitoplankton suatu perairan. Pigmen-pigmen fotosintesis mampu mengabsorbsi energi matahari dan merubahnya menjadi energi kimia (Sitorus, 2009). Spektrum cahaya matahari yang hampir semuanya diabsorbsi oleh klorofil ialah sinar violet dan merah sedangkan cahaya hijau hampir seluruhnya dipantulkan. Klorofil-a mampu
mengabsorbsi cahaya secara maksimal pada panjang gelombang 430 nm – 660 nm (Basmi, 1999).
Semua klorofil memiliki sifat fluorosence yakni apabila mendapat penyinaran dengan spektrum cahaya tertentu, maka cahaya yang diteruskan adalah pada spektrum yang berlainan. Klorofil yang diamati melalui satelit sangat dipengaruhi oleh bagaimana pigmen tersebut mempengaruhi warna perairan. Pigmen klorofil-a dan klorofil-b memiliki tingkat absorbsi yang tinggi pada kanal biru dan merah (Curran, 1985).
2.5 Pengaruh Tumpahan Minyak Terhadap Fitoplankton
Minyak dapat menyebabkan kematian fitoplankton dan mengurangi
fotosintesisis oleh fitoplankton. Namun, pada konsentrasi rendah minyak justru dapat merangsang pertumbuhan fitoplankton. Pengaruh minyak tersebut
namun tingkat racunnya akan berkurang akibat adanya beberapa komponen yang mudah menguap. Sedangkan heavy oils akan berpengaruh pada biota karena proses penutupan perairan oleh tumpahan minyak (Jones, 2001)
Polutan minyak di laut banyak mengandung hidrokarbon yang bersifat toksik bagi organisme di dalamnya termasuk fitoplankton. Secara umum sifat toksik tersebut berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan dan aktifitas fotosintesis fitoplankton (Mukhtasor, 2007). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Lee et al. (2009) adanya tumpahan minyak pada perairan menyebabkan konsentrasi klorofil-a menurun 45-50% dklorofil-ari kondisi normklorofil-al sebelum terjklorofil-adi tumpklorofil-ahklorofil-an minyklorofil-ak. Hklorofil-al tersebut menunjukkan bahwa tumpahan minyak berpengaruh negatif terhadap kepadatan fitoplankton.
Pada dasarnya, sifat minyak yang mudah membentuk lapisan tipis di permukaan perairan dapat mengurangi penetrasi cahaya sehingga akan mengurangi intensitas cahaya matahari yang masuk ke perairan. Hal ini, akan mengganggu proses fotosintesis fitoplankton sehingga memungkinkan musnahnya populasi fitoplankton. Penelitian yang dilakukan Gonzalez et al. (2009) menunjukkan bahwa kelimpahan fitoplankton dan konsentrasi klorofil pada perairan yang mengandung minyak akan menurun dalam jangka waktu yang cukup cepat.
oksigen. Namun, kadarnya sangat sedikit yakni hanya sekitar 0 – 2 % dari total seluruhnya. Fraksi minyak terlarut dapat bersifat mematikan bagi fitoplankton apabila berkisar antara 0,1 – 1 mg/L (Mukhtasor, 2007).
2.6 Tumpahan Minyak Montara di Laut Timor
Minyak dapat masuk ke lingkungan laut dengan berbagai cara seperti rembesan alam dari dasar laut, kecelakaan tanker, kebocoran dan meledaknya anjungan pengeboran minyak dari proses produksi dan eksplorasi lepas pantai serta dari kilang minyak di darat. Pencemaran minyak yang terjadi disekitar Laut Timor diakibatkan oleh bocornya anjungan minyak lepas pantai bernama Ladang Montara (The Montara Well Head Platform) di Blok "West Atlas Laut Timor" perairan Australia. Tumpahan minyak tersebut meluas hingga perairan Celah Timor (Timor Gap) yang merupakan perairan perbatasan antara Indonesia,
Australia dan Timor Leste. Kebocoran ini menumpahkan minyak jenis light crude oil. Kebocoran anjungan minyak ini terjadi pada 21 Agustus 2009 lalu, namun dampaknya terhadap ekosistem laut dan masyarakat setempat masih dirasa hingga saat ini.
Menurut laporan Otorita Keselamatan Maritim Australia (Australian
baik. Padahal di Kabupaten Rote Ndao, produksi rumput laut dilakukan secara besar-besaran. Akibatnya penawaran rumput laut turun drastis sehingga dapat dipastikan bahwa nelayan mengalami kerugian (Metro News, 2010)
Berdasarkan citra satelit Australia, tumpahan minyak Montara tersebut telah tersebar hingga berjarak 91 kilometer (km) dari pesisir pantai Pulau Rote,
sedangkan satelit Indonesia menyatakan tumpahan minyak mencapai 51 kilometer dari pulau tersebut. Artinya, citra satelit Indonesia menunjukan bahwa jarak sebaran minyak ke Indonesia lebih jauh dari jarak sebaran minyak yang dideteksi citra Australia (Koran Tempo, 2010).
2.7 Satelit Aqua MODIS
Satelit Aqua merupakan satelit ilmu pengetahuan tentang bumi kepunyaan National Aeronauticus and Space Administration (NASA) yang memiliki misi untuk mengumpulkan informasi mengenai siklus air di bumi. Variabel yang diukur ialah aerosol, tumbuhan yang menutupi daratan, fitoplankton dan bahan organik terlarut di laut serta suhu daratan dan air. Satelit Aqua membawa sensor Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) yang merupakan suatu instrumen pada satelit Terra (EOS AM) dan Aqua (EOS PM) dan diluncurkan pada 4 Mei 2002.
Sensor satelit MODIS memiliki 36 kanal yang menghasilkan
Sensor MODIS juga telah dapat digunakan untuk mendeteksi tumpahan minyak di laut dengan menangkap gelombang sinyal radiometer namun sensor ini sangat tergantung dengan kondisi meteorologi seperti ada tidaknya tutupan awan. Band yang digunakan untuk mendeteksi minyak ialah band 1-7 melalui
pendekatan anomali air. Pada kisaran sinar tampak, sinyal dari anomali tampak lebih gelap dari air sekitarnya, hal ini merupakan hipotesis adanya tumpahan miyak (Dessi et al, 2009). Gambar 4 menunjukkan komponen sensor MODIS pada satelit Aqua.
Tabel 1. Informasi spektral data MODIS
Kegunaan Band Panjang Gelombang (nm)
Resolusi
Land/Cloud/Aerosols Boundaries 1 620 - 670 250 m
2 841 - 876
Land/Cloud/Aerosols Properties 3 459-479
4 545 - 565
5 1230-1250
6 1628 - 1652 500 m
7 2105-2155
Ocean Color/ 8 405 - 420
Phytoplankton/ 9 438 - 448
Biogeochemistry 10 483-493
11 526-536
12 546-556
13 662-672 1 km
14 673 - 683
15 743-753
16 862-877
Atmospheric 17 890-920
Water Vapor 18 931 - 941
19 915-965
(Sumber: http://modis.gsfc.nasa.gov/about/specs.html)
18
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di wilayah yang tercemar tumpahan minyak dari anjungan minyak Montara Australia. Perairan tersebut merupakan perairan
Australia yang berbatasan langsung dengan Laut Timor yaitu di wilayah Indonesia Timur. Lokasi penelitian tepatnya berada pada koordinat 9oLS -12oLS dan 121o– 128oBT. Pengolahan citra dilakukan di Laboratorium Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK-IPB, pada bulan Maret – Juni 2011. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa data primer dan data pendukung. Data primer terdiri dari dua jenis data yaitu data MODIS level 3 resolusi 4x4 km2 yang digunakan untuk estimasi konsentrasi klorofil-a secara temporal dan spasial. Citra MODIS level 3 yang digunakan merupakan composite data mingguan selama 5 tahun (2006-2010) pada Bulan Juli hingga Desember.
Selanjutnya digunakan pula data MODIS level 1b resolusi 250 m dan 500 m untuk ekstraksi nilai spektral pada wilayah tumpahan minyak.. Citra MODIS level 1b yang digunakan adalah citra pada tanggal 30 Agustus 2009 dan 24 September 2009. Data pendukung yang digunakan adalah data angin yang diperoleh dari situs http://data-portal.ecmwf.int. Data angin berupa file berekstensi *nc yang berisi bujur lintang dan kecepatan angin.
Alat yang digunakan dalam pengolahan data adalah seperangkat komputer yang dilengkapi dengan perangkat lunak Idrisi Andes, HEG WIN 2.9 (HDF-EOS), WinRAR, SeaDas 4.7, Ms.Office 2007 dan Ms. Excel 2007, serta program lainnya yang menunjang pengolahan dan penyajian hasil penelitian.
3.3 Metode penelitian
3.3.1 Metode Perolehan Data MODIS
Citra MODIS untuk menentukan perbedaan nilai spektral antara wilayah yang terkena tumpahan minyak dan tidak terkena tumpahan minyak menggunakan data MODIS level 1b resolusi 250 m dan 500 m. Data diperoleh melalui internet dari situs http://disc.gsfc.nasa.gov. Level 1b beresolusi 250 m dan 500 m berisi radiansi yang sudah terkalibrasi dan terkoreksi radiometrik serta sudah memiliki geolokasi.
3.3.2 Pengolahan data MODIS level 3
Data konsensentrasi klorofil-a level 3 yang diperoleh dari citra MODIS berupa data digital compressed dalam format Hierarki Data Format (HDF). Data ini perlu diekstrak dengan menggunakan perangkat lunak WinRAR sehingga dapat diolah lebih lanjut. Pengolahan data MODIS level 3 dilakukan pada
perangkat lunak SeaDAS 5.2 (sistem operasi Linux Ubuntu 10.4). Tahap awal dari proses ini ialah croping atau pemotongan citra melalui program display yang terdapat pada menu SeaDAS. Wilayah yang di cropping sesuai dengan wilayah yang terkena tumpahan minyak berdasarkan rekaman citra tanggal 30 Agustus 2009 dan 24 September 2009 yaitu pada koordinat 11040’LS - 12040’LS dan 124010’BT-125010’BT. Output dari hasil pengolahan pada perangkat lunak SeaDAS ini berupa data ASCII. Data berformat ASCII tersebut selanjutnya diproses pada perangkat lunak Microsoft Excel 2007 untuk memperoleh informasi konsentrasi klorofil secara kuantitatif.
Excel 2007. Nilai rata-rata konsentrasi klorofil pada wilayah tumpahan minyak selama periode 5 tahun (2006-2010) secara lengkap disajikan pada Lampiran 1.
Selain secara temporal, data MODIS level 3 juga digunakan untuk
menampilkan sebaran spasial klorofil. Citra MODIS yang digunakan merupakan composite bulanan dari Juni hingga Desember pada periode 2008-2009. Hal ini dimaksudkan untuk melihat perbandingan konsentrasi klorofil secara spasial pada tahun sebelum dan sesudah terjadi tumpahan minyak pada bulan yang sama dengan tahun yang berbeda. Selain itu juga untuk membandingkan sebaran klorofil pada wilayah yang terkena minyak dan tidak.
Wilayah yang di croping mencakup seluruh wilayah penelitian yaitu Laut Timor hingga Laut Australia pada koordinat 9o-15o LS dan 121o-128 oBT. Untuk melengkapi informasi spasial dilakukan pengaturan landmask, coastline dan skala warna. Landmask digunakan untuk menampilkan daratan sehingga dapat
dibedakan antara daratan dan lautan. Coastline untuk menampilkan garis pantai dan skala warna (rescale) untuk menentukkan kisaran nilai konsentrasi klorofil (mg/L). pengaturan skala warna dapat dilakukan dengan proses rescale
berdasarkan kisaran yang diperoleh dari literature. Kisaran konsentrasi klorofil di Laut Timor ialah 0.01 – 0.6 mg/L (Tubalawony, 2000). Hasil untuk analisis spasial selanjutnya di save dengan tipe data PNG (*.PNG) berupa gambar. Pada wilayah tumpahan minyak di tiap-tiap gambar di berikan kotak putih untuk menandakan wilayah yang tercemar minyak.
Gambar 4. Diagram alir pengolahan data MODIS level 3
3.3.3 Pengolahan data MODIS level 1b
Proses pengolahan citra untuk penentuan nilai spektral wilayah yang tercemar minyak menggunakan data Level 1b resolusi 250 m dan 500 m yang bersih dari tutupan awan. Dalam hal ini, citra yang bersih dari tutupan awan dan dapat menampilkan pola tumpahan minyak hanya citra pada tanggal 21 Agustus 2009 dan 30 Oktober 2009.
Panjang gelombang yang digunakan untuk mengekstrak pantulan spektral (reflektansi) minyak adalah panjang gelombang merah (645 nm), biru (469 nm) dan hijau (555 nm). Ketiga panjang gelombang tersebut berada pada selang
panjang gelombang visible (cahaya tampak) dari resolusi citra MODIS 250 m dan 500 m. Peneliti sebelumnya juga menggunaan kisaran panjang gelombang
tersebut untuk melihat nilai spektral tumpahan minyak di danau Maracaibo, Venezuela dengan menggunakan citra MODIS (Hu et al.,2003).
Pengolahan data dilakukan pada perangkat lunak HEG WIN 2.9 dan Idrisi Andes. Proses yang dilakukan diawali dengan melakukan croping lokasi
pengamatan (Laut Australia hingga Laut Timor) dan konversi citra MODIS dari format *.hdf ke format *.tif (multi band) menggunakan perangkat lunak HEG WIN 2.9. Pada proses cropping (9o LS -12o LS dan 121oBT – 128o BT) citra sudah terkoreksi geometrik secara otomatis sehingga tidak perlu dilakukan koreksi geometrik lagi.
Tahap selanjutnya yang dilakukan adalah mengimport citra berformat *tif (multi band) dari hasil pengolahan HEG WIN 2.9 ke perangkat lunak Idrisi Andes. Kemudian pada perangkat lunak Idrisi Andes dilakukan koreksi atmosferik dan konversi digital number (DN) ke nilai reflektansi. Koreksi atmosferik dilakukan untuk mengurangi kesalahan akibat efek atmosferik yang disebabkan perbedaan sudut elevasi matahari. Adapun metode yang digunakan untuk koreksi atmosferik adalah metode histogram adjustment. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
DNijk (setelah dikoreksi) = DNijk (sebelum dikoreksi)–DN biask……….(1)
Dimana: DN = digital number i = piksel baris ke-i
DN diekstrak berdasarkan titik-titik stasiun yang mencakup wilayah yang terkena tumpahan minyak dan tidak. Koordinat tiap-tiap titik stasiun tertera pada Lampiran 2. Ekstasi nilai DN pertitik stasiun dimaksudkan agar terlihat perbedaan nilai spektral antara kedua wilayah tersebut. Ekstraksi DN dilakukan pada kanal 1 (merah), 3 (biru) dan 4 (hijau). Kanal 1 terdapat pada citra resolusi 250 m
sedangkan kanal 3 dan 4 terdapat pada citra resolusi 500 m. Selanjutnya nilai digital digunakan untuk memperoleh nilai reflektansi. Persamaan yang digunakan untuk memperoleh nilai reflektansi dengan data MODIS berdasarkan (Sulma et al., 2005) adalah sebagai berikut:
Ri= Reflekansi Scales x (DN – Reflektansi offsets) ………(2) Dimana: Ri = Reflektansi kanal ke-i
Reflektansi scales dan reflektansi offset diperoleh dari atribut pada file citra MODIS level 1b berformat hdf pada tiap kanal ke-i. Gambar 5 menunjukkan atribut data MODIS yang diperoleh dari perangkat lunak ENVI. Hasil perhitungan dengan persamaan diatas dapat dilihat pada Lampirann 3 dan4.
3.3.4 Pengolahan klorofil harian dengan MODIS level 1b
Penentuan klorofil tiap-tiap stasiun untuk melihat ada tidaknya perbedaan klorofil pada stasiun yang tercemar minyak dan stasiun yang tidak tercemar minyak. Citra yang digunakan sama dengan citra untuk penentuan nilai spektral yakni citra MODIS level 1b resolusi 1km. Penerapan algoritma klorofil juga dilakukan pada perangkat lunak Idris Andes. Algoritma klorofil yang digunakan ialah algoritma Morel 4 dan algoritma O’Reilly et. al. (1998)dengan persamaan sebagai berikut:
log�( ) = 1.03117−2.40134x + 0.3219897x 2−0.291066x3………(3)
log� = 0.283−2.753x + 1.475x2−0.659x3−0.6591.403x4………(4)
Dimana: y (a) = Klorofil-a Morel 4; y (b) = Klorofil-a O’Reilly et. al. (1998) x = log (kanal 8/kanal 12) atau log (band biru/band hijau) Algoritma Morel 4 dan O’reilly et al (1998) dibangun berdasarkan rasio antara kanal biru / kanal hijau. Panjang gelombang ini digunakan berdasarkan asumsi bahwa tingkat penyerapan klorofil akan tinggi pada kanal biru sehingga nilai reflektansinya rendah. Oleh sebab itu, apabila rasio antara kedua kanal tersebut tinggi, maka konsentrasi klorofil akan rendah (Prasasti et al., 2005).
Diagram alir pengolahan data level 1b ini dirangkum pada Gambar 6.
3.3.5 Pengolahan data angin
yang lebih spesifik sesuai dengan titik stasiun wilayah penelitian. Selanjutya data disimpan dalam format .txt sehingga dapat dibuka melalui program Microsoft Excell. Informasi yang terdapat pada data ialah lintang, bujur, stasiun, komponen v angin padaketinggian10 meters (m/s), komponen u angin padaketinggian 10 meters (m/s).
28
4.1 Sebaran Tumpahan Minyak Dari Citra Modis
Pada Gambar 7 tertera citra MODIS level 1b hasil composite RGB: 13, 12 dan 9 dengan resolusi citra resolusi 1km. Composite RGB ini digunakan agar dapat membedakan daerah berawan, daratan dan lautan. Citra hasil composite tanpa grayscale dapat dilihat pada Lampiran 5. Hasil composite pada gambar menunjukkan adanya warna hitam disekitar perairan yang ditunjukkan dengan lingkaran merah dan kuning.
Warna yang terlihat lebih gelap dibandingkan dengan air sekitarnya pada citra merupakan sebaran minyak dari semburan sumur Montara yang bocor pada 21 Agustus 2009 lalu. Minyak tersebut menyebar dan menutupi lapisan
permukaan perairan. Lapisan minyak akan memberi pantulan gelombang
elektromagnetik yang berbeda dengan perairan sekitarnya sehingga kenampakan minyak dan air disekitarnya akan terlihat berbeda pada citra. Penelitian
sebelumnya juga menyatakan bahwa gelombang sinar tampak pada MODIS menyebabkan minyak terlihat lebih gelap dari air sekitarnya (Dessi et al, 2008).
Montara berlangsung hingga November 2009 sehingga menyebabkan minyak terus bertambah dan memperluas lapisan minyak dipermukaan perairan.
(a)
(b)
Gambar 7. Lokasi tumpahan minyak dari rekaman citra MODIS pada (a) 30 Agustus 2009 dan (b) 24 September 2009
Sebaran minyak yang terlihat dari citra MODIS dengan menggunakan composite dari sinar tampak dapat membuktikan bahwa sensor MODIS dengan resolusi cukup rendah juga mampu mendeteksi minyak. Pola sebaran minyak yang dihasilkan rekaman citra MODIS sama halnya dengan hasil rekaman citra
Tumpahan minyak
Awan
Tumpahan minyak
Radar pada waktu perekaman yang sama (Gambar 8). Hal ini dapat menegaskan bahwa warna hitam dari rekaman MODIS tersebut adalah tumpahan minyak mengingat Sensor Radar lebih umum digunakan untuk memantau oil spill di laut karena kelebihannya beroperasi pada segala kondisi cuaca.
(a) (b)
Gambar 8. Perekaman tumpahan minyak dari (a) citra Radar dan (b) citra MODIS pada tanggal 30 Agustus 2009 (Sumber: SKY TRUTH, CSTAR, InfoTerra)
s
Biru ( 469 nm) hijau (555 nm) Merah (645 nm) Gambar 9. Visualisasi Tumpahan Minyak dari Citra MODIS secara single band
4.2Pantulan Spektral Perairan Tumpahan Minyak
Titik-titik stasiun nilai spektral pada perairan tumpahan minyak tertera pada Gambar 10. Titik stasiun tersebut di overlay pada citra hasil composite RGB band 13, 12 dan 9 sehingga penyebaran minyak terlihat lebih jelas. Pola titik stasiun dibentuk berdasarkan pola sebaran minyak yaitu melewati daerah yang terkena dan tidak terkena minyak agar dapat dilihat perbedaan nilai spektral perairan antara kedua wilayah tersebut. Titik stasiun pada pola minyak tanggal 30 Agustus terdiri dari 14 titik stasiun sedangkan pada pola minyak tanggal 24 September terdiri dari 15 titik stasiun.
(a) (b)
0
Gambar 11. Nilai spektral (reflektansi) pada tanggal (a) 30 Agustus 2009 dan (b) 24 September 2009
Grafik spektral tanggal 30 Agustus 2009 menunjukkan pola penurunan pada stasiun 5 hingga 9 dimana stasiun tersebut merupakan titik-titik yang berada pada wilayah tumpahan minyak. Grafik spektral tanggal 24 September 2009 juga menunjukkan pola yang sama. yakni terjadi penurunan pada titik stasiun yang terkena minyak yaitu pada stasiun 5 hingga 10.
Pada grafik juga terlihat bahwa band biru dengan panjang gelombang 469 nm memiliki pantulan spektral yang paling tinggi pada stasiun yang terdapat minyak sedangkan band hijau dengan panjang gelombang 555 nm memiliki pantulan spektral paling rendah. Pantulan spektral minyak lebih besar dalam kisaran spektral biru, hal ini karena fluoresensi oleh λ <400 nm (spektrum biru) sinar matahari (Dessi et al, 2008).
Penelitian yang sama dilakukan di wilayah tumpahan minyak danau
Maracaibo, Venezuela. Hasilnya juga menunjukkan penurunan pola spektral pada wilayah yang terkena minyak seperti tertera pada Gambar 12 (Hu et al., 2003). Hal tersebut menyimpulkan bahwa nilai spektral pada perairan yang tertutup minyak akan lebih rendah dari air laut sekitarnya.
Rendahnya nilai reflektansi spektral disebabkan karena minyak lebih banyak menyerap energi panjang gelombang daripada memantulkannya. Energi panjang gelombang yang dipantulkan oleh minyak direpresentasikan oleh nilai digital. Nilai digital menunjukkan tingkat kecerahan atau tingkat keabuan suatu objek pada citra. Nilai digital dari objek yang berwarna lebih gelap akan lebih rendah dari objek yang berwarna terang. Objek seperti minyak diperairan memiliki nilai digital yang lebih rendah dan merepresentasikan bahwa nilai pantulan spektralnya juga lebih rendah sehingga objek (minyak) akan terlihat dengan warna yang lebih gelap.
Daerah spektral yang dapat digunakan untuk mendeteksi tumpahan minyak di laut berada pada panjang gelombang inframerah, gelombang mikro dan sinar tampak. Sinar tampak juga merupakan spektrum panjang gelombang yang digunakan untuk mendeteksi klorofil sehingga melalui karakteristik spektral sinar tampak dapat dihubungkan bagaimana keterkaitan antara minyak dan
klorofil.
4.3Konsentrasi Klorofil di Sekitar Tumpahan Minyak
Variasi konsentrasi klorofil di sekitar tumpahan minyak berdasarkan citra tanggal 30 Agustus 2009 disajikan pada Gambar 13. Berdasarkan nilai klorofil yang diperoleh dari algoritma Morel 4 dan O’reilly menunjukkan bahwa
konsentrasi klorofil pada titik stasiun yang terkena tumpahan minyak memiliki konsentrasi yang lebih rendah. Pada wilayah yang terkena tumpahan minyak (stasiun 5-10) konsentrasi klorofil Morel 4 berkurang hingga 0.13 mg/L. Demikian pula konsentrasi klorofil O’reilly yang berkurang hingga 0.15 mg/L.
minyak yang menutupi permukaan sehingga hampir seluruh sinar tampak dari matahari diserap dan dipantulkan oleh minyak bukan fitoplankton. Hal ini
menyebabkan nilai konsentrasi klorofil yang direkam oleh sensor menjadi rendah. Rendahnya pantulan spektral cukup membuktikan bahwa nilai spektral
perairan lebih dipengaruhi oleh minyak dibanding klorofil (Gambar 11). Pada kondisi perairan normal tanpa minyak, nilai spektral umumnya akan dipengaruhi oleh konsentrasi klorofil. Menurut Liew et al (2000) kurva pantulan spektral klorofil (tanpa minyak) akan menunjukkan peningkatan pada panjang gelombang 555 nm (hijau). Hal ini disebabkan karena klorofil menyerap panjang gelombang pada kanal merah dan biru dan memantulkan sempurna panjang gelombang hijau.
Konsentrasi klorofil dari algoritma Morel 4 memiliki kisaran yang lebih rendah daripada O’reilly. Namun konsentrasi klorofil dari kedua algoritma
tersebut memiliki pola yang sama yaitu terjadi penurunan nilai pada titik tumpahan minyak. Konsentrasi klorofil dari algoritma Morel 4 berkisar antara 0.13-0.27 mg/L sedangkan konsentrasi klorofil dari algoritma O’reilly berkisar antara 0.15-0.35 mg/L. kisaran algoritma yang diperoleh dari kedua algoritma tersebut sesuai dengan kisaran klorofil laut lepas.
Gambar 13. Variasi Konsentrasi klorofil dari algoritma berbeda pada stasiun tumpahan minyak tanggal 30 Agustus 2009
Penurunan konsentrasi klorofil pada wilayah minyak juga terlihat pada variasi klorofil berdasarkan tanggal 24 September 2009 (Gambar 14). Klorofil terlihat menurun pada stasiun yang tercemar minyak yaitu stasiun ke 5 - 10. Konsentrasi klorofil dari algoritma Morel berkisar antar 0.14 – 0.46 mg/L sedangkan dari algoritma O’reilly berkisar 0.21-0.69 mg/L. Nilai Konsentrasi klorofil berdasarkan kedua algoritma disajikan pada Lampiran 6.
Gambar 14. Variasi konsentrasi klorofil dari algoritma berbeda pada stasiun tumpahan minyak tanggal 24 September 2009
Secara spasial konsentrasi klorofil berdasarkan algoritma klorofil Morel 4 dan O’reilly pada citra tanggal 24 September memang menunjukkan adanya penurunan konsentrasi klorofil pada wilayah yang tercemar minyak (Gambar 15). Hal ini ditandai dengan warna hijau yang lebih muda dibanding sekitarnya dan mengindikasikan nilai yang lebih rendah pula pada skala warna. Minyak yang menutupi permukaan perairan menghalangi klorofil untuk memantulkan
gelombang hijau lebih besar sehingga pantulan hijau dari klorofil yang direkam sensor akan terlihat lebih rendah. Wilayah pencemaran minyak dengan
konsentrasi klorofil rendah dapat dilihat pada daerah lingkari merah. Nilai klorofil dari algoritma Morel 4 dan O’reilly secara spasial tidak memperlihatkan
perbedaan nyata. Namun, jika diperhatikan lebih lanjut warna hijau pada pada citra dengan algoritma O’reilly lebih pekat dibandingkan Morel 4. Hal ini berarti bahwa algoritma O’reilly memiliki konsentrasi klorofil yang lebih tinggi.
(a)
(b)
4.4 Sebaran Konsentrasi Klorofil Secara Temporal
Sebaran konsentrasi klorofil secara temporal pada periode lima tahun dari Agustus 2006 hingga Desember 2010 di wilayah yang terkena tumpahan minyak disajikan pada Gambar 16. Periode lima tahun (2006-2010) merupakan periode sebelum dan sesudah terjadi tumpahan minyak sehingga dapat dilihat apakah terdapat fluktuasi konsentrasi klorofil yang dipengaruhi minyak.
Pada awal Agustus, grafik konsentrasi klorofil membentuk pola memuncak setiap tahunnya dengan kisaran nilai yang cukup tinggi yaitu antara 0.37 – 0.47 mg/L. Namun, terjadi pola penurunan setiap minggu ke-tiga Bulan Agustus. Pola penurunan tersebut diduga akibat pengaruh musim peralihan dari musim timur. Musim timur terjadi dari Juni hingga Agustus dimana pada musim ini umumnya konsentrasi klorofil cukup tinggi sedangkan musim peralihan terjadi antara akhir agustus atau awal september dimana konsentrasi klorofil berada dalam kisaran yang tak menentu.
0
Setelah terjadinya tumpahan minyak pada minggu ke-3 Agustus 2009, konsentrasi klorofil terus menurun dibandingkan tahun sebelumnya. Penurunan terjadi hingga minggu ke-2 Oktober selanjutnya pola konsentrasi klorofil terlihat menunjukkan pola yang sama dengan tahun sebelumnya. Penelitian sebelumnya juga menunjukkan hasil yang sama yaitu adanya penurunan konsentrasi klorofil sekitair 45-50% dari keadaan normal setelah tumpahan minyak dan kembali meningkat setelah dua minggu (Lee et al., 2009). Peningkatan tersebut disebabkan karena komponen racun (aromatik) pada minyak yang mudah menguap telah habis sehingga komponen yang tersisa hanya bahan organik (Jones, 2001). Bahan organik dapat dijadikan sebagai sumber nutrient bagi pertumbuhan fitoplankton sehingga dapat meningkatkan kembali konsentrasi klorofil.
Gambar 16. Pola konsentrasi klorofil-a rata-rata di wilayah sebaran minyak pada 30 Agustus 2009
daerah tersebut sudah tersebar ke wilayah yang lain akibat interaksinya dengan proses pergerakan angin dan arus.
Pada grafik juga terlihat beberapa data yang kosong dan tidak dapat diintepretasikan. Kekosongan data disebabkan karena kelemahan dari data MODIS yaitu tidak mampu menembus awan sehingga konsentrasi klorofil pada daerah yang tertutup awan tidak dapat diidentifikasi.
4.5 Sebaran Konsentrasi Klorofil Secara Spasial
Sebaran spasial konsentrasi klorofil pada wilayah tumpahan minyak dapat dilihat pada Gambar 17. Periode waktu yang digunakan mencakup waktu sebelum dan sesudah terjadinya tumpahan minyak untuk membandingkan konsentrasi klorofil (2008-2009). Kotak putih pada Gambar 16 merupakan wilayah yang tercemar minyak berdasarkan pola sebaran minyak pada Agustus dan September 2009.
Berdasarkan sebaran spasial klorofil rata-rata bulanan, terlihat bahwa konsentrasi klorofil pada bulan Juni hingga Agustus 2008 memiliki kisaran yang paling tinggi. Hal tersebut ditandai dengan degradasi warna yang cukup bervariasi pada bulan-bulan tersebut. Nilai tertinggi ditandai dengan warna kuning
2008 2009 Juni
Juli
Agustus
September
Oktober
Pada September hingga November 2008 dan 2009 konsentrasi klorofil terlihat lebih menurun yang ditandai dengan degradasi warna ungu dan biru. Pada skala, warna tersebut mengindikasikan konsentrasi klorofil yang cukup rendah yakni antara 0.04 – 0.15 mg/L. Degradasi warna ungu pada September –
November 2009 terlihat lebih banyak daripada 2008. Warna ungu menunjukkan nilai paling rendah yakni hanya sekitar 0.01-0.05 mg/L. Hal ini dapat dapat mengindikasikan bahwa ada sedikit perbedaan konsentrasi klorofil secara spasial antara 2008 dan 2009 pada wilayah tumpahan minyak.
4.6 Hubungan Pola Angin dengan Sebaran Minyak
Arus permukaan dapat membawa massa air di permukaan mengikuti arah dan kekuatan arus tersebut. Angin merupakan suatu faktor penting yang
Gambar 18. Arah dan kecepatan Angin pada tumpahan minyak tanggal 30 Agustus 2009
Gambar 19 menunjukkan distribusi frekuensi kecepatan angin berdasarkan arah mata angin dalam bentuk wind rose selama satu bulan (Agustus 2009). Berdasarkan gambar wind rose dapat dibuktikan bahwa selama satu bulan pada Agustus 2009 frekuensi angin yang terbesar memang menuju ke arah Barat Laut dengan nilai persentase sekitar 18%. Hal ini menyebabkan minyak pada tanggal 30 Agustus terlihat membentuk pola sebaran ke arah Barat Laut dari titik bocornya sumur Montara yang ditandai dengan bentuk bintang.
Hal yang sama juga terjadi pada pola tumpahan minyak tanggal 24
September 2009 (Gambar 20). Pada hari tersebut secara umum pola angin terlihat berasal dari Timur menuju ke arah barat. Pada wilayah tumpahan minyak angin terlihat menuju kearah barat daya dan minyak juga terlihat menyebar kearah yang sama mengikuti pola angin dengan intensitas kecepatan angin pada daerah
tersebut berkisar antara 3.5-5 m/s . Distribusi frekuensi angin pada bulan
laut (Gambar 21). Angin juga terlihat menuju ke arah barat dari Timur dengan persentase 6 – 12 %.
Gambar 19. Wind Rose distribusi frequensi angin bulan Agustus 2009
Gambar 20. Arah dan kecepatan Angin pada tumpahan minyak tanggal 24 September 2009
45
5.1 Kesimpulan
Tumpahan minyak dari MODIS dapat divisualisasikan melalui citra multispektral (composite) RGB band 13,9 dan12. Pada panjang gelombang visible (sinar tampak) dari citra MODIS terlihat bahwa tumpahan minyak diperairan memiliki kenampakan yang lebih gelap dari perairan di sekitarnya. Hal ini disebabkan karena daerah minyak yang lebih gelap memantulkan energi yang lebih rendah sehingga nilai spektral minyak juga akan lebih rendah dibandingkan dengan perairan sekitarnya.
Konsentrasi klorofil pada wilayah tumpahan minyak lebih rendah dari konsentrasi klorofil pada perairan tanpa minyak. Sebaran konsentrasi klorofil secara temporal selama periode 5 tahun (2005-2010) juga menunjukkan adanya penurunan pada tahun terjadinya tumpahan minyak.
5.2 Saran
PERAIRAN CELAH TIMOR
MELISA DESTILA
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
MELISA DESTILA. Deteksi Tumpahan Minyak dan Perubahan Konsentrasi Klorofil-a dari Citra Modis di perairan Celah Timor. Dibimbing oleh
JONSON LUMBAN GAOL
Minyak yang berasal dari kebocoran ladang minyak lepas pantai Montara telah mencemari laut Australia hingga Laut Indonesia. Proyek minyak lepas pantai tersebut gagal dalam melakukan pengeboran pada 21 Agustus 2009 lalu. Pencemaran minyak diduga dapat mengurangi aktifitas fotosintesis oleh
fitoplankton karena lapisan tipis minyak dipermukaan dapat mengurangi penetrasi cahaya matahari dan mengurangi difusi oksigen. Kelimpahan fitoplankton dapat diduga melalui parameter klorofil yaitu pigmen fotosintesis yang dimiliki oleh fitoplankton. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati nilai reflektansi spektral pada perairan yang terkena tumpahan minyak dan membandingkan nilai klorofil pada daerah tumpahan minyak dan daerah yang tidak terkena tumpahan minyak.
Penelitian ini mengambil lokasi pada wilayah tumpahan minyak Laut Australia hingga Laut Timor pada koordinat 90 LS-150 LS dan 1210 BT-1280 BT. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Penginderaan Jauh dan Sistem
Informasi Geografis, Ilmu dan Teknologi Kelautan, FPIK – IPB pada bulan Maret – Juni 2011. Data yang digunakan ialah citra MODIS Level 1b resolusi 250 m, 500 m dan 1 km pada tanggal 30 Agustus 2009 dan 24 September 2009; citra MODIS level 3 composite mingguan selama periode 5 tahun (2005-2006) dan composite bulanan (2008-2009); serta data angin. Perangkat lunak yang
digunakan untuk mengolah citra meliputi Idrisi Andes, HEG WIN dan SeaDAS. Berdasarkan citra MODIS RGB band 13, 12 dan 9 terlihat bahwa tumpahan minyak berwarna lebih gelap dari perairan sekitarnya. Hasil dari nilai spektral pada panjang gelombang visible (merah, biru dan hijau) terlihat lebih rendah pada perairan yang tertutup minyak dibandingkan dengan perairan tanpa minyak. Hal ini disebabkan karena daerah minyak yang lebih gelap akan memantulkan energi yang lebih rendah sehingga nilai spektral juga akan lebih rendah. Konsentrasi klorofil harian juga menunjukkan hal yang sama yakni terjadi penurunan pada wilayah tumpahan minyak. Minyak yang menutupi permukaan akan menghalangi cahaya masuk perairan sehingga akan menghambat klorofil untuk berfotosintesis Hal ini, menyebabkan klorofil terlihat rendah dari sensor MODIS.
PERAIRAN CELAH TIMOR
MELISA DESTILA
SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
Dengan ini, saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul :
DETEKSI TUMPAHAN MINYAK DAN PERUBAHAN
KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI CITRA MODIS DI
PERAIRAN CELAH TIMOR
Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan pada Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Oktober 2011
© Hak cipta milik Melisa Destila, tahun 2011
Hak cipta dilindungi
Judul Penelitian :
DETEKSI TUMPAHAN MINYAK DAN
PERUBAHAN KONSENTRASI KLOROFIL-a
DARI CITRA MODIS DI PERAIRAN CELAH
TIMOR
Nama Mahasiswa : Melisa Destila Nomor Pokok : C54070018
Departemen : Ilmu dan Teknologi Kelautan
Menyetujui, Dosen Pembimbing
Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si NIP. 19660721 199103 1 009
Mengetahui, Ketua Departemen ITK
Tanggal Ujian: 20 Oktober 2011
Puji syukur kepada Allah SWT karena dengan rahmat dan karunia-Nya kepada
Penulis sehingga mampu menyelesaikan skripsi hasil penelitian ini yang berjudul “Deteksi Tumpahan Minyak dan Perubahan Konsentrasi Klorofil-a dari Citra Modis di perairan Celah Timor”. Skripsi ini di susun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada bulan Maret sampai bulan Juli 2011 di perairan
celahTimor.
Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si selaku dosen pembimbing atas segala saran dan bimbingannya.
2. Risti Endriani Arhatin, S.Pi., M.Si sebagai dosen penguji dan Dr. Henry M.
Manik, S.Pi, MT sebagai Ketua Komisi Pendidikan yang telah memberikan saran
dan kritikan bagi penyempurnaan skripsi ini.
3. Kedua orang tua dan seluruh keluarga yang telah memberikan kasih sayang,
motivasi dan doa yang tak kunjung henti dalam berbagai hal.
4. Bonang Dipo Jakti, S.Pi yang telah memberi dukungan yang berarti dan
mendorong kepercayaan diri penulis dalam menghadapi kesulitan-kesulitan
penyusunan sripsi.
5. Tria, Ichil dan Kris sebagai sahabat terbaik yang senantiasa membantu dan mendengar keluh kesah penulis dalam penyusunan skripsi.
6. Teman-teman ITK 44 yang selalu memberikan informasi akademik dan
memotivasi penulis demi kelancaran penulisan skripsi.
7. Pihak-pihak lain yang turut membantu dalam penulisan skripsi. Akhir kata, semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Bogor, Oktober 2011
Halaman 3.3.4 Pengolahan data klorofil harian dengan
MODIS level 1b ... 25 3.3.5 Pengolahan data angin ... 25
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28
Halaman
Halaman
1. Reflektansi spektral pada perairan minyak ... 11 2. Sensor MODIS pada Satelit Aqua... 16 3. Peta lokasi penelitian dan stasiun pengamata n ... 18 4. Diagram alir pengolahan data MODIS level 3 ... 22 5. Atribut file Hdf dari perangkat lunak ENVI ... 24 6. Diagram alir pengolahan data klorofil-a dan nilai spectral
dengan menggunakan MODIS level 1b ... 27 7. Lokasi tumpahan minyak dari rekaman citra MODIS pada
(a) 30 Agustus 2009 dan (b) 24 September 2009 ... 29 8. Perekaman tumpahan minyak dari citra Radar (a) dan citra MODIS
(b) pada tanggal 30 Agustus 2009 ... 30 9. Visualisasi Tumpahan Minyak dari Citra MODIS
secara single band ... 31 10.Titik stasiun pada tumpahan minyak Laut Timor pada
30 Agustus 2009 dan 24 September 2009 ... 31 11.Nilai spektral (reflektansi) pada tanggal (a) 30 Agustus 2009
dan (b) 24 September 2009 ... 32 12.Nilai spektral (reflektansi) pada wilayah tumpahan minyak danau
Maracaibo (Hu et al, 2004) ... 33 13.Variasi Konsentrasi klorofil dari algoritma berbeda pada stasiun
tumpahan minyak tanggal 30 Agustus 2009 ... 35 14.Variasi konsentrasi klorofil dari algoritma berbeda pada
stasiun tumpahan minyak tanggal 24 September 2009 ... 36 15.Konsentrasi klorofil secara spasial berdasarkan citra
tanggal 24 September 2009 dengan penerapan algoritma
(a) Morel 4 dan (b) O’reilly ... 37 16.Pola Konsentrasi Klorofil-a rata-rata di Wilayah Sebaran di
sebaran minyak Pada 30 Agustus 2009 ... 39 17.Konsentrasi klorofil hasil composite bulanan citra MODIS
Pada Juni-November (2008-2009) ... 41 18.Arah dan kecepatan Angin pada tumpahan minyak tanggal
Halaman
1. Nilai rata-rata konsentrasi klorofil pada wilayah tumpahan
minyak periode 5 tahun (2006-2010) ... 50 2. Titik – titik stasiun berdasarkan pola sebaran minyak tanggal
30 Agustus 2009 dan 24 September 2009 ... 51 3. Reflektansi spektral berdasarkan pola minyak tanggal
30 Agustus 2009 ... 52 4. Reflektansi Spektral Berdasarkan Pola Minyak Tanggal
1
1.1 Latar Belakang
Kasus pencemaran laut akibat tumpahan minyak sudah sering terjadi di perairan Indonesia. Banyak hal yang menjadi penyebab seperti meledaknya anjungan minyak lepas pantai, kecelakaan kapal tanker, operasi kapal tanker serta run off daridaratan. Tumpahan minyak merupakan salah satu jenis pencemaran yang paling mendapat perhatian utama oleh pemerintah dan keilmuan karena pengaruhnya yang cukup besar dalam waktu jangka panjang. Pengaruh pencemaran minyak dapat merusak ekosistem laut yang pada akhirnya akan berimbas pada pemasalahan sosial dan ekonomi.
Salah satu perairan di Indonesia yang tercemar oleh tumpahan minyak adalah Laut Timor. Tumpahan minyak tersebut berasal dari semburan ladang minyak di Australia yang bernama Montara. Proyek minyak lepas pantai tersebut gagal dalam melakukan pengeboran pada 21 Agustus 2009 lalu sehingga minyak yang berasal dari dasar laut menyembur dan mengotori perairan Australia dan
menyebar hingga melewati batas ZEEI Indonesia (Gaol, 2010).
penelitian lainnya menunjukkan bahwa minyak dapat merangsang pertumbuhan fitoplankton (Gonzalez et al., 2009).
Kelimpahan fitoplankton di perairan dapat diduga dengan pendekatan konsentrasi klorofil-a diperairan. Semakin tinggi konsentrasi klorofil a semakin berlimpah fitoplankton di air tersebut (USEP, 2011). Klorofil merupakan pigmen fotosintesis yang terdapat dalam fitoplankton dan tumbuhan lainnya. Pigmen ini menyerap cahaya merah, biru dan ungu serta merefleksikan cahaya hijau sehingga tumbuhan berklorofil sering tampak berwarna hijau (Rifai et al., 1993 dalam Sitorus, 2009).
Pengukuran klorofil-a di perairan yang tercemar minyak dibutuhkan untuk mengetahui pengaruh minyak terhadap fitoplankton. Perbedaan konsentrasi klorofil pada perairan yang tercemar minyak dan perairan yang tidak tercemar minyak dapat menunjukkan adanya pengaruh minyak terhadap fitoplankton. Selain itu, perubahan konsentrasi klorofil secara temporal pada wilayah yang sama juga dapat digunakan untuk estimasi pengaruh minyak terhadap
fitoplankton.
Pengukuran klorofil-a dan penentuan wilayah tumpahan minyak di perairan dapat dilakukan dengan menggunakan teknik penginderaan jauh kelautan. Teknik ini cukup efektif dan efisien untuk mendapatkan data yang cukup banyak dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu biaya yang dibutuhkan tidak banyak serta memberikan hasil guna yang optimal. Sensor satelit yang digunakan dalam penelitian ini adalah sensor Moderate Resolution Imaging Spectrometer
Penelitian mengenai tumpahan minyak Montara dengan menggunakan teknik penginderaan jauh sudah banyak dilakukan. Beberapa satelit radar dan satelit sensor optical multi spektral seperti satelit radar COSMO-SkyMed (Italia), TerraSAR-X (Jerman) dan ENVISAT(Eropa) telah berhasil mencitrakan pencemaran tumpahan minyak tersebut. Citra tumpahan minyak di Laut Timor juga telah berhasil diabadikan oleh satelit resolusi sedang dan rendah
yaitu MODIS Terra dan Aqua milik AS.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengamati pola spektral perairan yang terkena tumpahan minyak 2. Membandingkan konsentrasi klorofil pada daerah tumpahan minyak dan
daerah yang tidak terkena tumpahan minyak
4
2.1 Kondisi Oseanografi Laut Timor
Laut Timor berada di bagian selatan Provinsi Nusa Tenggara Timur dan berbatasan langsung dengan perairan Australia. Selain itu terdapat beberapa pulau seperti Pulau Rote, Pulau Nusa, Pulau Ndao, Pulau Panama, dan Pulau yang berada di bagian utara (dekat Pulau Timor) serta Pulau Laminaria dan Pulau Sunrise yang berada di bagian Selatan pada batas paparan Australia (Cresswell et al., 1993)
Sirkulasi massa air di Laut Timor dipengaruhi oleh sistem angin muson. Angin muson bertiup ke arah tertentu pada suatu periode sedangkan pada periode lainnya angin bertiup dengan arah yang berlawanan. Angin muson terjadi karena perbedaan tekanan udara antara daratan asia dan australia. Pada musim timut, Laut Timor memperoleh masukan massa air dari daerah upwelling Laut Banda dan Arafura. Sedangkan pada musim Barat Laut Timor memperoleh suplai massa dari Laut Banda dan arus pantai sebelah utara gugusan pulau Nusa Tenggara Timur yang membawa massa air dari Laut Flores (Wyrkti, 1961).
2.2Tumpahan Minyak (Oil Spill)
2.2.1 Karakteristik minyak
Minyak mentah (crude oil) yang baru keluar dari sumur eksplorasi
mengandung berbagai jenis bahan kimia dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Sebagian besar dari komponen tersebut berupa hidrokarbon yakni hampir sekitar 50 – 98 % sedangkan sisanya berupa komponen non - hidrokarbon. Hidrokarbon terbentuk dari hidrogen dan karbon yang merupakan komponen utama pada minyak bumi. Susunan atom karbon dapat membentuk rantai lurus dan rantai cabang (alifatik), rantai siklik (alisiklik) dan rantai aromatik (Clark, 1986).
Effendi (2003) menyatakan bahwa hidrokarbon alifatik meliputi alkana (parafin), alkena (olefin), alkuna (asetilen). Alkana relatif tidak beracun dan tidak dapat terurai secara biologis oleh mikroba. Jumlah atom karbon pada alkana dapat menunjukkan tingkat mudah tidaknya komponen ini terurai. Semakin panjang rantai karbon atau jumlah karbonnya maka akan semakin sulit terurai. Demikian juga sebaliknya, semakin pendek rantai karbon maka akan semakin mudah terurai dan berubah misalnya menjadi bentuk gas atau larut dalam air (Mukhtasor, 2007).
2.2.2 Sumber pencemaran minyak
Salah satu penyebab pencemaran di lingkungan laut diakibatkan oleh tumpahan minyak (oil spill). Tumpahan minyak dapat mempengaruhi seluruh ekosistem di laut dengan menurunkan kualitas air laut dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Tingkat kerusakan oleh tumpahan minyak bergantung pada jumlah tumpahan minyak, jenis dan sifat bahan kimiawi minyak yang tumpah serta kepekaan ekosistem terhadap tumpahan minyak. Minyak masuk ke lingkungan laut dengan beberapa cara, yaitu:
a. Transportasi Laut
Kegiatan transportasi laut yang dapat menyebabkan pencemaran minyak yaitu kecelakaan tanker dan operasi tanker. Masukan polutan terbesar dari kedua Sumber tersebut berasal dari pengoperasian tanker pada proses pembuangan air ballast (deballasting). Air ballast adalah air laut yang dihisap oleh pompa kedalam tangki ballast kapal yang digunakan untuk menjaga stabilitas kapal selama pelayaran. Tangki kapal yang terisi air ballast merupakan tanki kosong yang sebelumya berisi minyak mentah. Air ballast tersebut harus
dibuang kembali ke laut ketika tanki akan diisi kembali dengan minyak. Pembuangan air ballast turut membawa sisa-sisa minyak yang terdapat pada dinding tanki (Clark, 1986). Sisa minyak ini sekitar 0.1 – 0.5 % dari volume total tangki. Namun, kecelakaan tanker tetap menjadi permasalahan yang besar meskipun jarang terjadi karena menghasilkan buangan minyak yang relatif besar volumenya pada suatu lokasi. Konsentrasi minyak yang cukup tinggi dari
luas. Semakin besar ukuran tanker maka akan semakin luas pula area yang terkena polutan.
Docking atau perawatan juga merupakan sumber minyak dari transportasi laut. Pada proses docking semua sisa bahan bakar yang ada dalam tangki harus dikosongkan untuk mencegah terjadinya ledakan dan kebakaran. Berdasarkan aturan yang ada, semua galangan kapal harus dilengkapi dengan tangki
penampung limbah. Namun, pada kenyatannya banyak kalangan kapal yang tidak memiliki fasilitas tersebut sehingga buangan minyak harus dipompa ke laut (Hartanto, 2008) . Proses scrapping kapal (pemotongan badan kapal unuk menjadi besi tua) juga dapat menyebabkan banyaknya kandungan metal dan kandungan minak terbuang ke laut.
b. Produksi dan Eksplorasi Lepas Pantai
Eksplorasi minyak lepas pantai cenderung memberikan kontribusi yang kecil dibandingkan dengan jumlah total minyak yang masuk ke perairan laut. Namun, kegiatan ini justru akan menjadi masalah yang sangat besar apabila terjadi
kecelakaan seperti meledaknya sumur minyak (well blow-out), kerusakan struktur platform maupun kerusakan peralatan.
c. Sumber dari Darat
bersumber dari darat merupakan sumber utama minyak yang memasuki kawasan pesisir dan laut.
d. Sumber Alami
Laut secara keseluruhan merupakan tempat dimana minyak secara alami akan menyembur ke permukaan bumi di dasar laut dan masuk perairan laut. Sumber polutan ini merupakan suatu fenomena alami meskipun input polutan dari sumber ini kemungkinan dua kali lipat dari kecelakaan kapal tanker (Clark, 1986).
2.2.3Interaksi minyak dengan air laut
Perilaku minyak di lingkungan laut merupakan perilaku yang khas dan melibatkan proses-proses yang sangat kompleks. Hal ini terjadi akibat adanya interaksi sifat-kimia minyak dengan dinamika air laut. Proses yang terjadi pada minyak diantaranya adalah adveksi, penyebaran (spreading), dispersi, penguapan (evaporation), pelarutan (dissolution), serta penenggelaman (sinking)
(Mukhtasor, 2007). Adveksi merupakan suatu proses pengangkutan partikel minyak oleh gerakan massa air seperti arus dan gelombang sehingga
menyebabkan minyak berpindah ke lokasi lainnya sesuai sirkulasi air. Penyebaran (spreading) yaitu tersebarnya lapisan minyak ke segala arah akibat perbedaan tegangan permukaan dan densitas antara permukaan air laut dengan lapisan minyak. Selain itu, proses ini juga disebabkan oleh pergerakan angin, gelombang dan arus.
dan berasosiasi dengan gumpalan lain membentuk lapisan tipis minyak (slick). Gumpalan tersuspensi pada proses diversi memiliki luas permukaan yang lebih besar sehingga mendorong terjadinya proses desolusi, biodegradasi dan
sedimentasi.
Penguapan (Evaporation) merupakan proses perpindahan komponen minyak dari permukaan air laut ke atmosfer. Komponen minyak yang sangat mudah menjadi gas dan menguap adalah komponen hidrokarbon aromatik. Kekasaran muka laut, kecepatan angin dan temperatur yang tinggi akan mempercepat penguapan (ITOPF, 2007). Hilangnya sebagian meterial yang bersifat mudah menguap mengakibatkan berat jenis minyak menjadi lebih berat dan mudah tenggelam.
Pelarutan (dissolution) merupakan proses terikutnya massa polutan dari gerakan antar muka dua massa yang saling kontak sehingga salah satu massa akan terlarut ke massa lainnya. Proses pelarutan akan meningkat seiring dengan
meningkatnya suhu air dan besarnya gelombang. Komponen minyak yang dapat larut dalam air adalah hidrokarbon akromatik ringan seperti benzena dan toluena. Proses pelarutan minyak lebih lama100 kali lipat dibanding proses penguapan. Beberapa komponen minyak juga dapat mengalami reaksi foto kimia akibat radiasi matahari dan oksigen dari atmosfer. Proses ini mengakibatkan campuran oksigen dalam lapisan minyak meningkat sehingga mengubah komposisi minyak.
2.3Reflektansi Spektral Perairan pada Tumpahan Minyak
spektral suatu objek merupakan fungsi dari panjang gelombang yang disebut dengan kurva reflektansi spektral. Bentuk dari kurva tersebut memberikan informasi mengenai karakteristik objek (Lillesand dan Kiefer, 1990).
Karakteristik reflektansi perairan sangat dicirikan oleh sifat penyerapan yang biasanya dipengaruhi oleh konsentrasi klorofil. Meningkatnya konsentrasi klorofil cenderung memperkecil pantulan pada spektrum hijau karena penyerapan klorofil yang tinggi pada spektrum merah dan biru. Oleh sebab itu, karakteristik nilai spektral berdasarkan panjang gelombang dapat digunakan untuk menentukan bagaimana kondisi suatu perairan khususnya untuk memperkirakan konsentrasi ganggang melalui data penginderaan jauh. Selain itu, data pantulan spektral telah digunakan untuk mendeteksi adanya pencemaran minyak dan limbah industri (Cracknell et al,1980). Daerah spektral yang dapat digunakan untuk mendeteksi tumpahan minyak di laut terdapat pada panjang gelombang inframerah,
gelombang mikro dan sinar tampak.
Gambar 1. Reflektansi spektral pada perairan minyak (Dessi et al, 2008)
2.4 Fitoplankton dan Klorofil – a
Fitoplankton merupakan organisme autotrof yang mampu mensintesa senyawa organik yang kompleks melalui proses fotosintesis dengan
memanfaatkan energi matahari dan pigmen klorofil. Fitoplankton berukuran mikroskopis yang hidup melayang di laut dan tak dapat terlihat oleh mata telanjang (Nontji, 2006). Pada umumnya fitoplankton laut terdiri dari algae terutama diatom, dinoflagellata dan beberapa flagellata. Fitoplankton melimpah di daerah eufotik (zona fotik) yaitu zona yang dimulai dari permukaan sampai kedalaman dimana masih ada intensitas cahaya matahari (Basmi, 1999).
Alat yang digunakan fitoplankton untuk berfotosintesis terletak pada kloroplast yang didalamnya terdapat klorofil serta pigmen-pigmen fotosintesis lain. Klorofil pada tumbuhan terdiri dari klorofil-a, b,c, d dan klorofil - e. Namun, klorofil - a adalah tipe klorofil yang paling penting dalam proses fotosintesis dan yang paling umum terdapat pada fitoplankton ( Nontji, 2002). Oleh sebab itu, kandungan klorofil-a sering digunakan untuk menduga biomassa fitoplankton suatu perairan. Pigmen-pigmen fotosintesis mampu mengabsorbsi energi matahari dan merubahnya menjadi energi kimia (Sitorus, 2009). Spektrum cahaya matahari yang hampir semuanya diabsorbsi oleh klorofil ialah sinar violet dan merah sedangkan cahaya hijau hampir seluruhnya dipantulkan. Klorofil-a mampu
mengabsorbsi cahaya secara maksimal pada panjang gelombang 430 nm – 660 nm (Basmi, 1999).
Semua klorofil memiliki sifat fluorosence yakni apabila mendapat penyinaran dengan spektrum cahaya tertentu, maka cahaya yang diteruskan adalah pada spektrum yang berlainan. Klorofil yang diamati melalui satelit sangat dipengaruhi oleh bagaimana pigmen tersebut mempengaruhi warna perairan. Pigmen klorofil-a dan klorofil-b memiliki tingkat absorbsi yang tinggi pada kanal biru dan merah (Curran, 1985).
2.5 Pengaruh Tumpahan Minyak Terhadap Fitoplankton
Minyak dapat menyebabkan kematian fitoplankton dan mengurangi
fotosintesisis oleh fitoplankton. Namun, pada konsentrasi rendah minyak justru dapat merangsang pertumbuhan fitoplankton. Pengaruh minyak tersebut
namun tingkat racunnya akan berkurang akibat adanya beberapa komponen yang mudah menguap. Sedangkan heavy oils akan berpengaruh pada biota karena proses penutupan perairan oleh tumpahan minyak (Jones, 2001)
Polutan minyak di laut banyak mengandung hidrokarbon yang bersifat toksik bagi organisme di dalamnya termasuk fitoplankton. Secara umum sifat toksik tersebut berpengaruh langsung terhadap pertumbuhan dan aktifitas fotosintesis fitoplankton (Mukhtasor, 2007). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Lee et al. (2009) adanya tumpahan minyak pada perairan menyebabkan konsentrasi klorofil-a menurun 45-50% dklorofil-ari kondisi normklorofil-al sebelum terjklorofil-adi tumpklorofil-ahklorofil-an minyklorofil-ak. Hklorofil-al tersebut menunjukkan bahwa tumpahan minyak berpengaruh negatif terhadap kepadatan fitoplankton.
Pada dasarnya, sifat minyak yang mudah membentuk lapisan tipis di permukaan perairan dapat mengurangi penetrasi cahaya sehingga akan mengurangi intensitas cahaya matahari yang masuk ke perairan. Hal ini, akan mengganggu proses fotosintesis fitoplankton sehingga memungkinkan musnahnya populasi fitoplankton. Penelitian yang dilakukan Gonzalez et al. (2009) menunjukkan bahwa kelimpahan fitoplankton dan konsentrasi klorofil pada perairan yang mengandung minyak akan menurun dalam jangka waktu yang cukup cepat.
oksigen. Namun, kadarnya sangat sedikit yakni hanya sekitar 0 – 2 % dari total seluruhnya. Fraksi minyak terlarut dapat bersifat mematikan bagi fitoplankton apabila berkisar antara 0,1 – 1 mg/L (Mukhtasor, 2007).
2.6 Tumpahan Minyak Montara di Laut Timor
Minyak dapat masuk ke lingkungan laut dengan berbagai cara seperti rembesan alam dari dasar laut, kecelakaan tanker, kebocoran dan meledaknya anjungan pengeboran minyak dari proses produksi dan eksplorasi lepas pantai serta dari kilang minyak di darat. Pencemaran minyak yang terjadi disekitar Laut Timor diakibatkan oleh bocornya anjungan minyak lepas pantai bernama Ladang Montara (The Montara Well Head Platform) di Blok "West Atlas Laut Timor" perairan Australia. Tumpahan minyak tersebut meluas hingga perairan Celah Timor (Timor Gap) yang merupakan perairan perbatasan antara Indonesia,
Australia dan Timor Leste. Kebocoran ini menumpahkan minyak jenis light crude oil. Kebocoran anjungan minyak ini terjadi pada 21 Agustus 2009 lalu, namun dampaknya terhadap ekosistem laut dan masyarakat setempat masih dirasa hingga saat ini.
Menurut laporan Otorita Keselamatan Maritim Australia (Australian
