METODE PENELITIAN. Tabel 2 Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian. No. Alat dan Bahan Type/Sumber Kegunaan.

(1)

22

METODE PENELITIAN

Waktu dan Lokasi Penelitian

Pengambilan data lapang dilakukan pada tanggal 16 - 18 Mei 2008 di perairan gugusan pulau Pari, Kepulauan Seribu, Jakarta (Gambar 11). Lokasi ditentukan berdasarkan informasi yang diperoleh dari nelayan dan masyarakat di sekitar kepuluaan Seribu. Luas area sampling adalah 100 m

²

, dengan transek sampling visual berukuran 2 x 2 m

²

sebanyak 9 titik pengukuran (dokumentasi survei ditampilkan pada Lampiran 1). Pengolahan data akustik dan identifikasi lamun dilakukan di Laboratorium Akustik dan Instrumentasi Kelautan dan analisis sampel sedimen dilakukan di P2O-LIPI, Jakarta.

Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini diuraikan pada Tabel 2, yang terbagi menjadi 3 (tiga) peralatan utama yaitu peralatan survei lapang, peralatan sampling, dan peralatan analisis sampel. Instrumen akustik untuk perekaman data pada area sampling menggunakan scientific echo sounder portable SIMRAD EY 60 dengan frekuensi 120 kHz, daya 50 W dan pembatas (threshold) -130 dB.

Tabel 2 Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian

No. Alat dan Bahan Type/Sumber Kegunaan

I.

II.

III.

Peralatan Survei Lapangan - SIMRAD EY60

- GPSMAP 198c Sounder Peralatan Sampling

- Buku identifikasi - Roll meter - Alat tulis

- Plastik sampling, alkohol - Tali

- Transek kuadrat - Plastik sampel sedimen Peralatan Analisis Sampel

- Buku identifikasi lamun - Alat tulis

- Timbangan bertingkat, saringan dan oven

- SIMRAD - Garmin

- Waycott et al. 2004

- P2O-LIPI

- perekaman data akustik - mentukan posisi sampling

- identifikasi lamun - alat ukur panjang lamun - mencatat data lamun - wadah sample lamun - batas area sampling - sampling lamun - wadah sampel sedimen

- identifikasi lamun

- identifikasi sedimen

(2)

23 Gambar 11 Peta lokasi penelitian perairan gugusan pulau Pari

Lokasi penelitian

(3)

24 Metode Pengumpulan Data

Identifikasi Lamun

Survei awal untuk menentukan lokasi lamun dilakukan dengan penyelaman, lokasi yang dipilih merupakan perairan pantai yang terdapat vegetasi lamun dengan kedalaman 1 hingga 4 meter. Setelah ditemukan lokasi yang tepat kemudian dibuat transek bujur sangkar dengan luas 10 x 10 m menggunakan tali yang dipatok pada dasar perairan. Pada transek tersebut dibuat transek-transek kecil menggunakan kuadrat 2 x 2 m diberi tanda nomor untuk menandai masing-masing transek, kemudian diberi pelampung (buoy) pada sudut terluar transek untuk membantu sebagai tanda pada saat perekaman akustik, hal ini dilakukan sehingga lokasi perekaman akustik tepat berada di atas titik-titik transek (Gambar 12).

← 10 m →

Gambar 12 Ilustrasi transek penelitian lamun dan sketsa perekaman akustik

(4)

25 Setelah lokasi penelitian dan transek ditandai, kemudian dilakukan pengambilan data lamun dengan mengacu pada panduan menurut McKenzie dan Campbell (2002) sebagai berikut :

- tipe substrat, yang dominan,

• mud – memiliki tekstur yang halus dan lengket, ukuran partikel < 63 µm,

• fine sand – tekstur halus kasar tetapi tidak lengket, ukuran partikel > 63 µm dan

< 0.25mm,

• sand – tekstur kasar dengan ukuran partikel > 0.25mm dan < 0.5mm,

• coarse sand – tektur kasar, ukuran partikel > 0.5mm dan < 1mm,

• gravel – tekstur sangat kasar, dengan sedikit bebatuan, > 1mm.

- persen tutupan lamun, didukung dengan foto, - identifikasi komposisi spesies lamun,

- rata-rata tinggi lamun,

- contoh spesimen lamun diambil untuk dianalisis di laboratorium dengan 10%

alkohol menggunakan kantong plastik,

- contoh sedimen untuk kemudian dianalisis lebih lanjut.

Survei Akustik

Survei akustik untuk menentukan lokasi transek dilakukan berdasarkan pelampung (buoy) tanda yang telah dipasang pada transek lamun. Kapal dalam keadaan mati mesin dan digerakkan menggunakan dayung. Arah perakaman akustik mengikuti arah angin sehingga tidak terlalu banyak mendayung cukup dengan mengulur tali pada jangkar. Perekaman akustik tepat pada titik transek selama kurang lebih 5 menit untuk masing-masing transek. SIMRAD EY 60 merupakan jenis transduser split beam dengan spesifikasi teknis diuraikan pada Tabel 3.

Transduser diletakkan pada bagian sisi kapal pada kedalaman 1 meter dari

permukaan laut. Tranduser diletakan tegak lurus terhadap permukaan untuk

memperoleh hambur balik echo secara vertikal. Hal ini dilakukan untuk memperoleh

kedalaman dan tinggi lamun. Sistem akustik merekam sinyal echo dan GPS MAP

merekam data berupa data lintang dan bujur.

(5)

26 Tabel 3 Pengaturan parameter instrumen pada saat pengoperasian echo sounder

SIMRAD EY60

Parameter Nilai

Tipe transduser ES120-7C

Frekuensi (f) 120 (kHz)

Kecepatan suara (c) 1544.3 (m/s)

Interval sampel 3.2000e-005

Koefisien absorpsi (α) 0.0373 dB/m

Gain (G) 26.8000

Equivalent beam angle (ψ) -21

^o

Daya pancar (P) 50 (watt)

Lama pulsa (Pulse duration) 0.1280 ms Kedalaman transduser 1 (m) Lebar surat, sirkular (θ) 7 deg ±1 Directivity:

D

DI=10logD

650 ±20%

28 ±1 dB

Threshold -130 dB

Pengolahan Data Akustik

Metode kombinasi antara hidroakustik dan GPS (global positioning system) merupakan perangkat yang menjanjikan untuk monitoring biovolume vegetasi air (Valley dan Drake, 2005). Interpretasi data akustik berdasarkan lokasi masing- masing. Hasil pengolahan data akustik tersebut yang nantinya akan dievaluasi berdasarkan pengukuran langsung, apakah hasil akustik memiliki akurasi yang cukup tinggi atau sebaliknya.

Pengolahan data akustik pada penelitian ini terdiri dari beberapa tahap pengerjaan, dimana masing-masing tahap akan saling terkait untuk menghasilkan nilai akhir dari penelitian ini. Tahapan pengolahan data akustik pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

(i) Ekstrak data.

Pada tahapan ini, raw data yang dihasilkan oleh echo sounder diekstrak

menggunakan perangkat lunak Matlab. Program yang digunakan dalam

(6)

27 Matlab menggunakan program yang dikembangkan oleh Rick Towler, NASA- Alaska, 2003. Filter data dibatasi oleh sampel range 1 hingga 150 dengan ping range 0 hingga 2500.

(ii) Pola echo dari hambur balik akustik (acoustic backscatter).

Tahapan kedua selanjutnya menampilkan pola gema yang terbentuk dari pantulan gema yang berasal dasar perairan pada keseluruhan data dengan full range hingga kedalaman 30 meter. Tahapan ini dilakukan dengan transpose matrix, dalam hal ini menggunakan nilai Sv (scattering volume), setelah itu plot nilai rata-rata (mean) dari matrik tersebut. Grafik yang dihasilkan merupakan pantulan pertama dan pantulan berikutnya yang berasal dari dasar perairan. Grafik yang ditampilkan berdasarkan waktu tempuh gema (time) dan range/depth (terlebih dahulu dikonversi dari time).

(iii) Interpretasi nilai Sv.

Pada tahap ini nilai Sv ditampilkan dengan time dan range yang lebih sempit, pada daerah penelitian digunakan time 0 hingga 100 dan pada range 0 hingga ± 4 meter. Tahapan ini akan menampilkan puncak yang terlihat nyata, merupakan pantulan pertama yang diindikasikan sebagai sinyal yang kuat yang berasal dari dasar perairan.

(iv) Rata-rata Sv.

Tahapan berikut ini menampilkan nilai rata-rata (mean) dari Sv logaritmik

maupun sv linier, yang terlebih dahulu dihilangkan gaung (noise) untuk

menghindari nilai yang bias. Filter untuk menghilangkan gaung dilakukan

berdasarkan pemisahan nilai Sv terhadap threshold -10 hingga -80 dB. Pada

tahap ini nilai Sv lamun dan dasar dibedakan berdasarkan bottom depth. Untuk

Sv lamun di-filter pada kedalaman 1 meter dari bottom depth, sedangkan Sv

dasar berada pada bottom depth dengan ketebalan 0.125 meter. Proses filter

dilakukan dengan bantuan Matlab. Data yang diperoleh dari ektraksi data

(7)

28 menggunakan EKRawdata adalah berupa Sv logaritmik, sehingga untuk mendapatkan sv linier menggunakan persamaan :

 

 



=  log 10

10 Sv

svlinier ... (2)

(v) Bentuk gelombang gema (echo waveform).

Tahap kelima ini merupakan tahap untuk membedakan bentuk gema (echo) pada transek yang ada lamunnya dan transek tanpa lamun. Deteksi dasar tiap ping adalah identifikasi dari puncak (peak) keluaran (output). Puncak output ini mungkin merupakan batas atas/ujung/tutupan lamun, bahkan mungkin merupakan kedalaman dasar perairan di lamun yang rapat (Sabol dan Johnston, 2001). Hasil intensitas gema (echo intensity) ditampilkan dalam bentuk echo waveform sehingga tinggi vegetasi dapat dibedakan dengan dasar perairan.

Berdasarkan grafik echo waveform kemudian diperoleh tinggi vegetasi yang selanjutnya dikoreksi terhadap hasil sampling manual (dengan penyelam).

Echo waveform merupakan nilai signal rata-rata Sv logaritmik yang telah dihilangkan gaung (noise) dan merupakan nilai Sv logaritmik lamun pada kedalaman 1 m bottom depth.

(vi) Tinggi lamun.

Tinggi lamun merupakan konversi time terhadap kedalaman. Time yang dimaksud adalah waktu pancaran sinyal akustik hingga kembali ke transduser.

Konversi dilakukan berdasarkan samplerange [1 150], dengan acuan

kedalaman rata-rata transek berdasarkan perekaman akustik yaitu 2 meter,

maka time ke 87.5 merupakan titik dasar perairan (bottom depth). Setelah nilai

Sv lamun di-filter diperoleh selang time antara 0 hingga 40, titik ini dikalibrasi

terhadap samplerange sehingga time lamun sesungguhnya adalah pada time

47.5 hingga 87.5. Pada time ke 47.5 merupakan titik pada kedalaman 1.08

meter dari transduser.

(8)

29 (vii) Trend linier E1 dan E2 masing-masing transek.

Tahapan ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik nilai perbandingan E1 dan E2 pada transek lamun dan transek tanpa lamun. Karakteristik tersebut dengan melihat keterkaitan antara E1 dan E2 terhadap transek lamun maupun transek tanpa lamun. E1 merupakan nilai scattering volume pada dasar perairan (bottom depth), sedangkan E2 adalah nilai scattering volume pada dasar perairan 2 (bottom depth).*

(viii) Trend linier sv (linier) terhadap penutupan lamun.

Pada tahapan terakhir ini diharapkan dapat memberikan penilaian terhadap metode akustik terhadap nilai scattering volume linier untuk melihat penutupan lamun. Koefisien korelasi yang tinggi, mendekati 1 maka dapat diartikan adanya hubungan yang kuat antara sv dan penutupan lamun, demikian sebaliknya bila koefisien korelasi kecil, maka hubungan antara sv dan penutupan lamun lemah, artinya tidak ada hubungan antara sv dan penutupan lamun.

Evaluasi Metode Akustik

Tahapan pemrosesan evaluasi metode akustik meliputi (1) analisis keberadaan lamun dengan karakteristik echo envelope terhadap hasil pengukuran langsung dengan penyelaman (Tegowsky et al. 2003); (2) evaluasi tinggi lamun berdasarkan nilai akustik dan pengukuran langsung di lapangan; (3) analisis trend linier scattering volume linier terhadap penutupan lamun.

Karakteristik echo envelope dapat dilihat berdasarkan bentuk echo envelope

terhadap keberadaan lamun dan tinggi lamun berdasarkan time echo envelope. Tipe

echo sinyal yang berasal dari lamun akan menghasilkan bentuk echo yang memiliki

puncak-puncak echo. Pada transek tanpa lamun, bentuk echo envelope akan

cenderung lebih datar tanpa ada puncak-puncak echo.

(9)

30 Tahap pertama pada evaluasi metode akustik, bentuk echo envelope akan dibandingkan antara transek lamun dan transek tanpa lamun. Tahap ini akan mengevaluasi apakah metode akustik mampu membedakan transek lamun maupun transek tanpa lamun berdasarkan bentuk echo envelope.

Tahap kedua merupakan tahap untuk mengevaluasi apakah metode akustik mampu mengetahui tinggi lamun tiap transek? Hasil akustik kemudian dibandingkan dengan hasil pengukuran langsung dengan penyelaman. Tahap akhir dari evaluasi metode akustik adalah melihat trend linier hubungan antara scattering volume linier dengan penutupan lamun (yang diukur berdasarkan penyelaman). Berdasarkan nilai koefisien korelasi akan mengevaluasi metode akustik, apakah bisa mengetahui penutupan lamun pada nilai yang tetap atau tidak.