1
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perairan Indonesia merupakan area yang mendapatkan pengaruh Angin Muson dari tenggara pada saat musim dingin di wilayah Australia, dan dari barat laut pada saat musim panas di wilayah Australia (Wyrtki, 1961). Kondisi sistem angin demikian telah dikenal mempengaruhi kuantitas transpor massa air bagian atas dari Samudera Pasifik menuju Samudera Hindia atau yang dikenal dengan Arus Lintas Indonesia (Arlindo), yang mencapai puncaknya selama Musim Timur, yakni ketika berhembus Angin Muson Tenggara; dan terendah pada Musim Barat Laut ketika berhembus Angin Muson Barat Laut.
Arlindo memiliki peran penting dalam sirkulasi massa air dunia karena merupakan bagian ‘sabuk’ penghubung utama aliran massa air (great conveyor belt) dari Samudera Pasifik kembali ke tempat asalnya di Samudera Atlantik Utara. Godfrey (1996) dan Hautala et al. (1996) menyatakan bahwa Arlindo mempengaruhi banyak fenomena penting, seperti pemanasan aliran keluar Agulhas, kekuatan sistem angin Leeuwin, Arus Australia Timur, serta air hangat di area upwelling Indonesia.
Arlindo membawa massa air Samudera Pasifik memasuki perairan Indonesia melalui dua jalur, yaitu melalui jalur barat, masuk melalui Laut Sulawesi diteruskan ke Selat Makassar, Laut Flores, dan Laut Banda. Jalur ini dikenal merupakan jalur transpor utama Arlindo (Ilahude dan Gordon, 1996). Jalur kedua adalah jalur timur, melalui Laut Maluku dan Laut Halmahera diteruskan ke Laut Banda. Dari perairan dalam lautan Indonesia, massa air akan keluar menuju Samudera Hindia melalui selat-selat utama, seperti Selat Lombok dan selat antara Alor dan Timor (Murray dan Arief, 1988; Fieux et al., 1996). Jalur barat merupakan jalur utama yang membawa sekitar 11,6 + 3,3 Sv (1 Sv = 106 m3 s-1) massa air lapisan termoklin Subtropis Samudera Pasifik Utara (North Pacific Subtropical Water, NPSW) dan lapisan Pertengahan Samudera Pasifik Utara (North Pacific Intermediate Water, NPIW) (Ffield dan Gordon, 1992;
2
Gordon, 2005; Gordon et al., 2008). Sebagian kecil massa air dari jalur barat selanjutnya keluar ke Samudera Hindia melalui Selat Lombok sekitar 2,6 Sv (Sprintall et al., 2009a); sedangkan sebagian besar berbelok ke arah timur menuju Laut Flores kemudian ke Laut Banda dan keluar menuju Samudera Hindia melalui Selat Ombai dan Celah Timor. Adapun pada jalur timur, hasil pengukuran yang dilakukan Van Aken et al. (2009) di Lifamatola menyebutkan bahwa jalur ini membawa sekitar 2,5 Sv massa air yang berasal dari Samudera Pasifik selatan dari lapisan yang lebih dalam (South Pacific Subtropical Lower Thermocline Water, SPSLTW) melalui Laut Maluku menuju Laut Banda. Meskipun demikian, belum dapat diestimasi dengan baik jumlah massa air yang dibawa melalui jalur timur ini karena adanya masukan massa air lain pada jalur timur, yakni melalui Laut Halmahera (Ilahude dan Gordon, 1996; Gordon, 2005). Estimasi langsung dari transpor Arlindo yang melalui Laut Halmahera sedang dilakukan melalui Program INDOMIX (Atmadipoera, pers. comm., 2012). Massa air dari jalur barat dan jalur timur selanjutnya bergabung di Laut Banda dan keluar menuju Samudera Hindia melalui Selat Ombai sebanyak 4,9 Sv dan Celah Timor sebanyak 7,5 Sv (Sprintall et al., 2009a).
Massa air yang mengalir dari Samudera Pasifik ke Samudera Hindia melalui Arlindo mengalami perubahan karakter di sepanjang perjalanannya di perairan dalam (interior seas) Indonesia. Hasil pengukuran salinitas massa air Arlindo menunjukkan perubahan pada aliran masuk dan keluar, yakni salinitas massa air NPSW dari 34,90 PSU menjadi 34,54 PSU; dan massa air NPIW dari 34,35 PSU menjadi 34,47 PSU. Perubahan salinitas ini mengindikasikan adanya proses percampuran vertikal yang sangat kuat di perairan Indonesia (Ffield Gordon, 1996; Hautala et al., 1996; Hatayama, 2004; Robertson dan Ffield, 2005; Koch-Larrouy et al., 2007; Atmadipoera et al., 2009). Proses percampuran vertikal dapat disebabkan oleh topografi yang kasar seperti sill (ambang), selat, dan aktivitas gelombang internal.
Selat Alor yang merupakan selat terdalam kedua setelah Selat Ombai dan belum cukup dipertimbangkan sebagai jalur Arlindo. Satu-satunya kajian hingga penelitian ini dilakukan adalah estimasi transpor berbasis model yang dilakukan
3
oleh Lebedev dan Yaremchuk (2000), di mana Selat Alor atau yang juga dikenal dengan Selat Lomblen memberikan kontribusi transpor massa air dari Laut Banda sebesar 2,0±0,4 Sv pada Musim Timur. Merujuk pada kajian Potemra et al. (2003) di mana tinggi permukaan Laut Sawu berdasarkan data Topex Poseidon mencapai minimum pada bulan Agustus (Musim Timur), maka perhitungan estimasi transpor tersebut diduga merupakan transpor maksimum di Selat Alor. Belum terdapat data observasi yang mengkonfirmasi atas estimasi model ini.
Menghubungkan dua lautan, yakni Laut Flores yang membawa massa air dari Samudera Pasifik yang telah melalui Selat Makassar, dan Laut Sawu yang membawa massa air dari Samudera Hindia; Selat Alor dimungkinkan menjadi area transisi atau transformasi dari kedua massa air tersebut. Dengan konfigurasi topografi lokal dan ambang pada bagian tengah selat, fenomena turbulensi aliran diduga dapat memicu terjadinya percampuran massa air yang mengakibatkan transformasi massa air. Hingga saat ini, masih belum terdapat data dan kajian observasi yang mengkonfirmasi terjadinya transformasi dan kuantifikasi percampuran massa air di perairan Selat Alor.
Kajian percampuran massa air merupakan topik penting dalam berbagai isu, mulai dari iklim regional yang berkaitan dengan transfer bahang dan massa air tawar ke lapisan termoklin, yang pada gilirannya mempengaruhi kesetimbangan radiatif-konvektif di atmosfer (Ffield dan Gordon, 1992). Kajian percampuran massa air juga penting untuk mendapatkan nilai fluks nutrien serta hubungan tidak langsung antara fluks nutrien dengan pertumbuhan fitoplankton (Cullen et al., 1983).
1.2 Kerangka Pemikiran
Kajian berbasis observasi yang menginvestigasi net aliran di Selat Alor belum pernah dilakukan sebelum penelitian ini. Satu-satunya kajian adalah berbasis model yang dilakukan oleh Lebedev dan Yaremchuk (2000), di mana selat ini cukup signifikan sebagai celah Arlindo, khususnya pada Musim Timur. Massa air Samudera Pasifik yang masuk ke perairan Indonesia sebagai Arlindo mengalami perubahan karakter akibat kuatnya percampuran selama perjalanannya.
4
Beberapa hasil kajian menyebutkan orde percampuran vertikal di perairan Indonesia memiliki O(10-4) (Ffield dan Gordon, 1992 dan Koch-Larrouy et al., 2007); O(10-3) (Hatayama, 2004 dan Berger et al., 1988); dan O(10-2) (Suteja, 2011).
Sebagai salah satu selat keluaran (outflow straits) sekunder, Selat Alor diduga dapat dipertimbangkan sebagai bagian dari lintasan Arlindo. Belum terdapat perhitungan intensitas percampuran turbulen yang diduga mampu memodifikasi karakter massa air NPSW yang masuk melalui selat ini. Secara kuantitatif, dalam penelitian ini digunakan pendekatan analisis skala Thorpe untuk mengestimasi nilai percampuran turbulen berdasarkan profil vertikal massa air yang diperoleh dari data CTD (Conductivity-Temperature-Depth). Konfirmasi kesesuaian modifikasi karakteristik massa air dengan potensi turbulensi yang dapat memicu percampuran dikaji secara kualitatif berdasarkan profil bilangan Richardson, dengan memanfaatkan data ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)..
Pengambilan data CTD dan ADCP di Selat Alor dilakukan dalam Program Riset Bersama antara Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan tahun 2011. Data penunjang berupa kedalaman perairan juga diambil menggunakan single-beam echosounder EA500 guna memetakan bathimetri dasar perairan. Secara sistematik, kerangka pemikiran penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Berdasarkan hal di atas, maka yang akan dijawab dalam penelitian ini adalah:
a. Bagaimana pola aliran di Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur)
b. Bagaimana karakteristik massa air di Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur)
c. Berapa kuantitas transformasi massa air yang memasuki Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur)
5
d. Berapa nilai percampuran turbulen (vertical eddy diffusivity) di Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur).
Gambar 1.1 Kerangka pemikiran.
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Mengidentifikasi karakteristik massa air di perairan perairan Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur)
b. Mengkuantifikasi transformasi massa air di perairan Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur)
c. Mengestimasi nilai percampuran turbulen yang berkontribusi pada transformasi massa air di perairan Selat Alor pada bulan Juli (Musim Timur).
