Abstrak— Pemanasan global dan perubahan iklim memberikan dampak yang signifikan terhadap kegiatan manusia maupun lingkungan secara alami. Ancaman utama dari perubahan iklim ini adalah kenaikan muka air laut (sea level rise) yang bisa menyebabkan banjir di daerah pesisir, erosi pada pantai berpasir dan terjadinya kerusakan infrastruktur yang berada di dekat pesisir. Kabupaten Tuban sebagai bagian dari Pantai Utara (Pantura) yang memiliki panjang garis pantai 65 km berpotensi mengalami dampak dari fenomena naiknya muka air laut ini, sehingga perlu dilakukan penelitian. Perhitungan kenaikan muka air laut berdasarkan data pasang surut selama 27 tahun dengan menggunakan metode Least Square untuk mengetahui nilai muka air rerata (Mean Sea Level). Kemudian dilakukan regresi linier terhadap nilai MSL sehingga didapatkan persamaan besarnya peningkatan muka air laut. Sedangkan perhitungan perubahan garis pantai menggunakan metode Bruun Rule yang memiliki persamaan R = S(L⁄(B+h)). Hasil perhitungan menunjukkan kenaikan muka air laut di Kabupaten Tuban adalah sebesar 7.2 mm per tahun dan kemunduran garis pantai 0.7 meter setiap tahunnya.
Kata Kunci— Bruun Rule, MSL, Pantai, Sea Level Rise, Tuban.
I. PENDAHULUAN
ENAIKAN muka air laut merupakan fenomena naiknya muka air laut akibat pertambahan volume air laut.
Perubahan tinggi permukaan air laut dapat dilihat sebagai suatu fenomena alam yang terjadi secara periodik maupun menerus.
Perubahan secara periodik dapat dilihat dari fenomena pasang surut air laut, sedangkan kenaikan air laut yang menerus adalah seperti yang teridentifikasi oleh pemanasan global. Fenomena naiknya muka air laut yang direpresentasikan dengan SLR (sea level rise) dipengaruhi secara dominan oleh pemuaian thermal (thermal expansion) sehingga volume air laut bertambah. Selain itu, mencairnya es di kutub dan gletser juga memberikan kontribusi terhadap perubahan kenaikan muka air laut.
Kenaikan muka air laut bisa menyebabkan berkurangnya atau mundurnya garis pantai, mempercepat terjadinya erosi pantai berpasir, banjir di wilayah pesisir, dan kerusakan infrastruktur yang berada di wilayah pesisir seperti dermaga, dan bangunan pantai lainnya. Hal ini semakin lama akan semakin mengganggu masyarakat yang tinggal di wilyah pesisir. Kabupaten Tuban sebagai bagian dari wilayah Pantai Utara (Pantura) memiliki panjang garis pantai 65 km, dimana wilayah pantai terbentang di
lima (5) kecamatan. Banyak penduduk yang tinggal di wilayah pesisir. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian tentang perubahan garis pantai yang terjadi dan prediksi perubahan garis pantai untuk tahun-tahun mendatang sehingga bisa disusun langkah atau strategi untuk menanggulangi dampak dari fenomena kenaikan muka air laut ini.
II. URAIANPENELITIAN
A. Pengumpulan Data
Lokasi penelitian ini dibatasi hanya mencakup pantai di Kecamatan Tambakboyo, Kabupaten Tuban. Data-data sekunder yakni data pasang surut, peta batimetri dan garis pantai didapatkan dari dinas terkait. Oleh karena keterbatasan data, data pasang surut mengadopsi dari data pasang surut Semarang selama 27 tahun yang telah ditambahkan faktor koreksi. Sedangkan Peta Batimetri ada dua (2), yaitu peta batimetri LPI tahun 2005 (Gambar 1) dengan survei hidrografi tahun 2001, 2002 dan peta batimetri Alur Pelayaran tahun 2001 (yang dikeluarkan oleh Dinas-Hidrooseanografi) dengan survei hidrografi tahun 1994-1999, juga peta RBI tahun 1999 yang menunjukkan garis pantai sebagai acuan awal perhitungan perubahan garis pantai.
Analisa Perubahan Garis Pantai Akibat Kenaikan Muka Air Laut di Kawasan Pesisir
Kabupaten Tuban
Liyani, Kriyo Sambodho, dan Suntoyo
Teknik Kelautan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
E-mail: Suntoyo@oe.its.ac.id
K
Gambar. 1. Peta LPI Tuban tahun 2005 (Sumber: BAKOSURTANAL)
B. Analisa Kenaikan Muka Air Laut
Analisa kenaikan muka air laut dari data pasang surut menggunakan metode least square yang diolah per bulan dimana dalam perhitungannya dibantu dengan software fortran.
Least Square adalah metode pengolahan data pasang surut dengan menggunakan pendekatan fungsi sinus cosinus yang menghasilkan output berupa elevasi muka air laut, komponen bilangan formzal dan jenis pasang surut. Adapun rumus perhitungan metode least square diberikan dalam persamaan (1) dan (2), [1]
(1)
Dimana komponennya adalah:
(2)
Setelah diketahui nilai MSL tiap bulan, selanjutnya nilai MSL diplotkan dalam grafik kemudian dilakukan regresi linear sehingga didapatkan persamaan (3).
Y = ax + b
(3)
Dimana,
Y = nilai MSL (m) x = fungsi waktu (bulan)
C. Analisa Perubahan Garis Pantai
Secara sederhana proses perubahan garis pantai disebabkan oleh angin dan air yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain, mengikis tanah dan kemudian mengendapkannya di suatu tempat secara kontinu [3]. Analisa perubahan garis pantai pada penelitian ini menggunakan metode Bruun [4] dengan rumus seperti ditunjukkan oleh persamaan (4).
R = S(L⁄(B+h))
(4)
Dimana,
R = laju perubahan garis pantai
S = kenaikan muka air laut L = panjang profil pantai B = ketinggian pantai
h = kedalaman pantai pada closure depth
Sketsa pemodelan garis pantai dengan metode Bruun diberikan dalam Gambar 2.
D. Validasi
Validasi dilakukan untuk mengetahui keakuratan pemodelan.
Dalam penelitian ini, pemodelan perubahan garis pantai menggunakan metode Bruun divalidasi dengan Google Earth tahun 2005. Validasi dilakukan untuk R (kemunduran garis pantai) tiap pias, dimana ada 200 pias dengan jarak tiap pias adalah 35.82 m.
III. HASILDANDISKUSI
A. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian ini adalah di pantai sepanjang Kecamatan Tambakboyo Tuban yang secara geografis terletak pada 111°,49’ – 111°,53’ BT dan 6°,47.5’ – 6°,48.1’ LS. Kondisi pantai berpasir dengan panjang 7 km dan kemiringan sekitar 0.01
Gambar. 2. Sketsa Erosi Garis Pantai Bruun Rule
Gambar. 3. Lokasi Penelitian, Kecamatan Tambakboyo (sumber: google Earth)
B. Analisa Kenaikan Muka Air Laut
Dari hasil perhitungan dengan menggunakan metode Least Square didapatkan nilai MSL untuk Tuban dan Semarang tiap bulan. Dari data pasang surut yang tersedia yaitu Maret 2011 – Februari 2012 didapatkan faktor koreksi MSL antara Tuban dan Semarang adalah sebesar 0.08 m, sebagaimana yang diberikan dalam Gambar (4).
Dari Gambar (5) didapatkan persamaan kenaikan muka air laut untuk Tuban y = 0.0006x + 0.9666 untuk x = fungsi waktu (bulan) dan y = MSL (m). Sehingga dari persamaan tersebut dapat diprediksi kenaikan muka air laut untuk tahun-tahun mendatang sebagai berikut, yang bisa dilihat dalam Gambar (5) dan Tabel 1.
C. Analisa Perubahan Garis Pantai
Dalam analisa perubahan garis pantai, pantai dibagi menjadi 200 pias supaya mendapatkan hasil yang akurat, dimana jarak tiap pias adalah 35.82 meter. Komponen data pada perhitungan dengan metode Bruun adalah kenaikan muka air laut (S) yang diperoleh dari hasil analisa pasang surut, tinggi bukit pasir dari garis pantai (B) dianggap sama yaitu dua (2) m untuk semua pias, closure depth (h) yaitu kedalaman dasar profil dimana
tidak terjadi pertukaran transpor sedimen di lepas pantai diperoleh dari overlay dua (2) peta batimetri, yakni peta LPI Tuban tahun 2005 dan peta Alur Pelayaran Tuban tahun 2001 diperoleh nilai sebesar delapan (8) m, dan panjang profil pantai (L) yang berbeda-beda untuk tiap pias. Dengan memasukkan ke persamaan (4) untuk pias 1 dengan nilai L = 1530.89 m didapatkan kemunduran garis pantai (R) sebesar 1.07 m.
Dengan cara yang sama, dilakukan perhitungan untuk seluruh pias (200 pias) dan didapatkan nilai R rata-rata adalah 0.7 m per tahun, seperti yang diberikan dalam Tabel 2.
D. Validasi dan Prediksi
Validasi dilakukan antara nilai R (kemunduran garis pantai) hasil perhitungan menggunakan metode Bruun dengan R yang ditunjukkan oleh Google Earth. Adapun peta dari Google Earth diperoleh saat pencitraan tahun 2005. Dari validasi ini akan terlihat keakuratan perhitungan perubahan garis pantai menggunakan metode Bruun sehingga bisa digunakan untuk memprediksi perubahan garis pantai tahun-tahun berikutnya.
Dengan perhitungan yang sama seperti pada pembahasan C dengan nilai S yang berbeda didapatkan selisih R, seperti yang disajikan dalam Tabel 3.
Gambar. 4. Grafik MSL Semarang dan Tuban
Gambar. 5. Grafik Kenaikan Muka Air Laut
Tabel1.
Nilai Kenaikan Muka Air Laut
Tahun MSL (m) S (m) Keterangan
1999 1.0746 - Data awal sebagai acuan/titik nol (0)
2005 1.1178 0.0432 Untuk Validasi
2050 1.4418 0.3672 Prediksi
2100 1.8018 0.7272 Prediksi
Tabel2.
Hasil perhitungan garis pantai (R) 30 pias selama 1 tahun GARIS
PIAS S(m) h(m) L(m) B(m) R(m) Rata-Rata CR*
1 0.0072 8 1530.89 2 1.07 0,0193233
2 0.0072 8 1531.58 2 1.07 0,0132334
3 0.0072 8 1531.93 2 1.07 0,0132334
4 0.0072 8 1531.54 2 1.07 0,2343343
5 0.0072 8 1530.93 2 1.07 0,3423423
6 0.0072 8 1530.52 2 1.07 0,3423443
7 0.0072 8 1529.28 2 1.07 0,0023444
8 0.0072 8 1527.27 2 1.07 0,0200343
9 0.0072 8 1525.91 2 1.07 0,0234443
10 0.0072 8 1524.94 2 1.07
11 0.0072 8 1523.25 2 1.07
12 0.0072 8 1521.43 2 1.07
13 0.0072 8 1519.49 2 1.06
14 0.0072 8 1516.98 2 1.06
15 0.0072 8 1514.13 2 1.06
16 0.0072 8 1511.30 2 1.06
17 0.0072 8 1509.00 2 1.06
18 0.0072 8 1507.77 2 1.06
19 0.0072 8 1507.07 2 1.05
20 0.0072 8 1505.62 2 1.05
21 0.0072 8 1503.33 2 1.05
22 0.0072 8 1500.46 2 1.05
23 0.0072 8 1497.85 2 1.05
24 0.0072 8 1496.38 2 1.05
25 0.0072 8 1496.22 2 1.05
26 0.0072 8 1495.94 2 1.05
27 0.0072 8 1491.97 2 1.04
28 0.0072 8 1486.07 2 1.04
29 0.0072 8 1482.74 2 1.04
30 0.0072 8 1480.31 2 1.04
Hasil perhitungan menunjukkan pada tahun 2005 pantai mengalami kemunduran rata-rata 4.38 m sejak tahun 1999.
Sedangkan peta Google Earth yang telah dioverlaykan dengan peta RBI 1999 menunjukkan kemunduran garis pantai rata-rata 3.45 m.
Dari hasil validasi tersebut, diketahui bahwa perbedaan garis pantai hasil perhitungan dengan metode Bruun dan garis pantai yang ditunjukkan oleh Google Earth tidak memiliki perbedaan yang begitu signifikan, yakni dengan nilai error sebesar 0.82, seperti yang diberikan dalam Gambar 6. Sehingga, hasil perhitungan dari metode Bruun ini cukup bisa digunakan untuk memprediksikan kemunduran garis pantai tahun-tahun berikutnya. Adapun hasil prediksi perubahan garis pantai ditunjukkan pada Tabel 4 sebagai berikut:
Hasil prediksi perubahan garis pantai tahun 2050 menunjukkan kemunduran rata-rata 40.21 meter selama 51 tahun terhitung sejak tahun 1999 dan pada tahun 2100 pantai mengalami kemunduran rata-rata 79.63 meter selama 101 tahun terhitung sejak tahun 1999, secara rinci bisa dilihat pada Gambar 7.
E. Strategi Penanggulangan Dampak Kenaikan Muka Air Laut
Untuk mengantisipasi dampak yang ditimbulkan akibat kemunduran garis pantai ini perlu adanya strategi. Adapun strategi yang diusulkan untuk menanggulangi dampak perubahan garis pantai dalam studi ini adalah sebagai berikut:
1. Penanaman mangrove atau hutan bakau.
2. Pembangunan dinding pantai atau revetment yang memenuhi syarat perencanaan bangunan.
3. Pengembangan wilayah pesisir berbasis pada UU no. 27 tahun 2007 tentang Pengelolaan Pesisir dan Pulau-Pulau Kecil.
Tabel3.
Perbandingan nilai R 20 pias hasil validasi
Garis Pias R metode Bruun (m) R Google Earth (m)
1 6.12 5.12
2 6.13 5.11
3 6.13 5.18
4 6.13 5.07
5 6.12 5.04
6 6.12 4.95
7 6.12 5.03
8 6.11 5.21
9 6.10 4.98
10 6.10 5.23
11 6.09 5.10
12 6.09 4.94
13 6.08 4.90
14 6.07 4.88
15 6.06 5.04
16 6.05 5.07
17 6.04 4.95
18 6.03 5.23
19 6.03 5.00
20 6.02 5.20
Gambar. 6. Grafik perubahan garis pantai hasil validasi 8 pias
Tabel4.
Prediksi perubahan garis pantai 20 pias tahun 2050 dan 2100 Garis Pias R tahun 2050 (m) R tahun 2100 (m)
1 56.64 111.75
2 56.67 111.81
3 56.68 111.83
4 56.67 111.80
5 56.64 111.76
6 56.63 111.73
7 56.58 111.64
8 56.51 111.49
9 56.46 111.39
10 56.42 111.32
11 56.36 111.20
12 56.29 111.06
13 56.22 110.92
14 56.13 110.74
15 56.02 110.53
16 55.92 110.32
17 55.83 110.16
18 55.79 110.07
19 55.76 110.02
20 55.71 109.91
Gambar. 7. Grafik prediksi perubahan garis pantai
IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Dari analisis yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Kenaikan muka air laut di kawasan pesisir Kabupaten Tuban mengikuti persamaan y = 0.0006x + 0.9666 dengan laju kenaikan 7.2 mm per tahun.
2. Kemunduran garis pantai di kawasan pesisir Kabupaten Tuban adalah 0.7 m per tahun.
3. Prediksi kemunduran garis pantai tahun 2050 adalah 40.21 m dan tahun 2100 adalah 79.63 m terhitung sejak tahun 1999.
4. Strategi yang diusulkan untuk menanggulangi dampak perubahan garis pantai di masa mendatang adalah penanaman mangrove, pembangunan dinding pantai atau revetment yang memenuhi syarat perencanaan bangunan, dan pengembangan wilayah pesisir berbasis UU no.27 tahun 2007.
UCAPANTERIMAKASIH
Penulis pertama mengucapkan terima kasih kepada Ibu dan kakak atas semua doa, dukungan, nasehat dan kasih sayang yang telah diberikan, kepada Bapak Suntoyo,ST, M.Eng, Ph.D dan Bapak Kriyo Sambodho, ST, M.Eng, Ph.D atas semua bimbingan, arahan, masukan yang telah diberikan, ITS dan PT.
PELINDO III yang telah memberikan beasiswa kepada penulis, dosen-dosen dan staf karyawan jurusan Teknik Kelautan ITS, teman-teman yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu, atas persahabatan yang memacu semangat untuk bertemu di kesuksesan, dan kepada semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. Semoga Allah selalu menjaga kita semua.
DAFTARPUSTAKA
[1] Zakaria, Ahmad. “Teori dan Komputasi untuk Gelombang Angin dan Pasang Surut Menggunakan PHP Script”. Lampung, 2009.
[2] Pariwono, J. L. (1989), “Oseanografi Fisika dan Dinamika Perairan Pesisir”, Proceeding Pelatihan Perencanaan dan Pengelolaan Wilayah Pesisir Secara Terpadu. Angkatan 7. PKSLPL-LP, IPB, Ditjen Bangda-Depdagri Hal. 1-39, Bogor, Indonesia.
[3] Triatmodjo, B. (1999), “Teknik Pantai”, Beta Offset, Yogyakarta.
[4] Bruun P., “The Bruun Rule of Erosion by Sea Level Rise: a discussion of large-scale two and three dimensional usages”, journal of Coastal Research 4, 627-648, 1988.
