PEMETAAN KLOROFIL-a MENGGUNAKAN CITRA LANDSAT DI BANYUWANGI SECARA TEMPORAL
UNTUK ANALISIS KONDISI PERAIRAN
Nabigh Nabiyl H1K011050
Abstrak
Banyuwangi memiliki potensi besar sebagai sumber daya perikanan. Konsentrasi klorofil-a di perairan Banyuwangi dan faktor-faktor yang menyebabkannya, serta menganalisis hubungan konsentrasi klorofil-a dengan kondisi perairan saat citra diambil. Klorofil merupakan parameter yang sangat menentukan produktivitas primer lautan. Sebaran dan tinggi rendahnya konsentrasi klorofil berkaitan langsung dengan kondisi oseanografi perairan itu sendiri. Beberapa parameter fisika-kimia yang mengontrol serta mempengaruhi sebaran klorofil adalah intensitas cahaya dan nutrien (terutama nitrat, fosfat dan silikat). Distribusi dan kelimpahan fitoplankton dapat diestimasi dari kandungan klorofilnya melalui teknologi penginderaan jauh, seperti dari citra satelit Landsat. Citra Landsat bisa memberikan informasi data perairan berdasarkan nilai spektral obyek yang direkam oleh sensor Landsat.
PENDAHULUAN
Perairan Banyuwangi terletak di antara ujung pulau jawa bagian Timur dengan ujung pulau Bali bagian selatan. Pola musim yang terjadi di perairan Banyuwangi dipengaruhi oleh pola pergerakan dan kecepatan angin muson. Pola pergerakan angin muson akan mempengaruhi sebaran konsentrasi klorofil-a di perklorofil-airklorofil-an Bklorofil-anyuwklorofil-angi. Pklorofil-adklorofil-a musim timur berhembus angin yang lebih kencang dari tenggara menuju Barat laut. Sebaliknya, pada musim Barat angin bergerak dari arah Barat dengan kecepatan yang rendah.
Kondisi perairan Banyuwangi memiiki pola musim yang dipengaruhi oleh pergerakan angin muson. Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat 2 musim yang mendominasi perairan Banyuwangi, yaitu musim Barat dan musim timur. Pola musim ini juga mempengaruhi sebaran konsentrasi klorofil-a di perairan Banyuwangi. Peta sebaran klorofil-a menunjukkan nilai konsentrasi klorofil-a yang semakin meningkat saat memasuki periode musim timur.
Umumnya sebaran konsentrasi klorofil tinggi di perairan pantai sebagai akibat dari tingginya suplai nutrien yang berasal dari daratan melalui limpasan air
sungai. Namun sebaliknya cenderung rendah di daerah lepas pantai karena pada daerah lepas pantai ini tidak mendapat suplai nutrien dari daratan. Walaupun demikian pada beberapa tempat yang jauh dari daratan masih ditemukan konsentrasi klorofil yang tinggi. Keadaan ini terjadi akibat adanya proses sirkulasi massa air yang memungkinkan terangkutnya sejumlah nutrien dari daerah lain, seperti yang terjadi pada daerah upwelling.
pigmen klorofil yang berfungsi untuk menyerap cahaya matahari sebagai sumber energi untuk fotosintesis. Terdapat 3 macam klorofil pada fitoplankton yaitu klorofil a, b dan c. Klorofil-a merupakan pigmen yang sangat penting dalam proses fotosintesis fitoplankton di laut (Strickland, 1964). Ditinjau dari fisiologis tumbuhan, spektrum cahaya yang diserap oleh fitoplankton berada pada kisaran gelombang 400 - 720
nm atau dikenal sebagai PAR
(Photosyntetically Active Radiation) atau Radiasi Aktif Fotosintesis. Spektrum tersebut hampir sama dengan spektrum pada sinar tampak yaitu 360-780 nm. Pigmen Klorofil-a memiliki sifat absorbansi yang tinggi pada kanal berwarna biru dan merah. Sedangkan Klorofil-a akan memantulkan kanal berwarna hijau dan infra merah dekat karena tidak menyerap radiasi gelombang elektromagnetik pada kanal ini. Fitoplankton menyerap energi cahaya pada panjang gelombang pendek sehingga digunakan kanal 4,3 dan 2 dari citra satelit Landsat untuk ekstraksi klorofil-a.
METODE
Metode analisis konsentrasi dan sebaran klorofil-a adalah dengan menerapkan formula klorofil-a pada citra
Banyuwangi menggunakan software
pengolah citra, citra Banyuwangi diperoleh
dengan mengunduh dari situs
http://glovis.usgs.gov/, citra banyuwangi diunduh dari tahun 2000 sampai tahun 2011 dimana setiap tahun diunduh 2 citra masing-masing saat musim hujan dan musim kemarau.
Citra yang telah diunduh akan diolah menggunakan software pengolah citra dan hasil pengolahannya akan di layoutkan dan ditampilkan dengan legendanya, proses pengolahan citra-nya adalah :
Download citra dari USGS
Penggabungan citra dari tiap tiap band
Koreksi Radiometrik Koreksi Geometrik
Penerapan Band dan Formula yang peka terhadap Klorofil-a
Klasifikasi citra
Layout peta
Langkah-langkah yang dilakukan adalah:
1. mengunduh citra Banyuwangi yang akan di analisis, selanjutnya citra yang telah diunduh di gabung menggunakan software pengolah citra karena citra hasil unduhan band-nya masih terbagi-bagi.
2. Citra yang telah digabung bandnya dilakukan koreksi geometrik untuk memperbaiki koordinat, untuk citra
Landsat 7 ETM+ sendiri
sebenaranya sudah bagus
koordinatnya akan tetapi lebih baik jika dilakukan koreksi geometrik. 3. Selajnutnya adalah melakukan
pemotongan citra untuk daerah yang akan dianalisis, proses pemotongan citra juga harus melibatkan koreksi radiometric karena nilai DN-nya akan berubah.
4. Setelah itu maka mulai masuk tahap dimana akan dilakukan ekstraksi klorofil dari citra dengan memasukkan rumus klorofil-a (if i1<=25 then 2.41*(i2/i3)+0.187 else null)pada rumus itu juga sudah terdapat rumus yang membedakan darat dan laut jadi tidak perlu lagi
adanya langkah membedakan darat dan laut
5. Selanjutnya setelah didapat nilai dan sebaran klorofil-a dilakukan pengkelasan nilai klorofil-a dengan memasukkan rumus kelas, setalah rumus kelas dimasukkan maka tinggal pemberian warna klasifikasi untuk masing-masing kelas supaya terlihat sebarannya.
6. Hasil klasifikasi citra akan di layoutkan menggunakan software GIS untuk menambahkan unsur-unsur peta seperti legenda, arah mata angina, skala, daerah daerah.
7. Dari hasil ekstraksi, klasifikasi, dan layout peta dilakukan analisis nilai klorofil-a untuk mengetahui kondisi perairan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Daerah yang dijadikan sampel nilai maksimum, minimum dan rata-rata klorfil-a di Banyuwangi
Tahun bula n
Nilai klorofil-a di area sampel minimu
Keterangan : nilai dalam mg/l
berkaitan dengan fenomena upwelling di perairan Samudera Hindia yaitu sekitar perairan selatan Jawa. Proses upwelling
membawa zat hara dari perairan yang lebih
dalam ke permukaan sehingga
meningkatkan konsentrasi klorofil-a di permukaan. Fenomena upwelling yang terjadi di Samudera Hindia Bagian Timur juga memberi pengaruh pada perairan Banyuwangi, karena sebagian massa air perairan Banyuwangi merupakan masukan dari massa air Samudera Hindia.
Pola musim yang terjadi di perairan Banyuwangi dipengaruhi oleh pola pergerakan dan kecepatan angin muson. Pola pergerakan angin muson akan mempengaruhi sebaran konsentrasi klorofil-a di perklorofil-airklorofil-an Bklorofil-anyuwklorofil-angi. Pklorofil-adklorofil-a musim timur berhembus angin yang lebih kencang dari tenggara menuju Barat laut. Sebaliknya, pada musim Barat angin bergerak dari arah Barat dengan kecepatan yang rendah.
Kondisi perairan Banyuwangi memiiki pola musim yang dipengaruhi oleh pergerakan angin muson. Seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa terdapat 2 musim yang mendominasi perairan Banyuwangi, yaitu musim Barat dan musim timur. Pola musim ini juga mempengaruhi sebaran konsentrasi klorofil-a di perairan
Banyuwangi. Peta sebaran klorofil-a menunjukkan nilai konsentrasi klorofil-a yang semakin meningkat saat memasuki periode musim timur.
1. Musim Timur
Musim timur terjadi sekitar bulan Mei sampai Oktober dimana pada musim ini bertiup angin muson tenggara menyusuri pantai selatan Jawa – Bali yang membawa Arus Katulistiwa Selatan bergerak dari arah timur ke Barat bergeser ke arah utara. Variasi tahunan yang berkaitan dengan
upwelling atau penaikan massa air terjadi pada musim timur. Massa air yang dingin dan bersalinitas tinggi terbawa oleh Arus Katulistiwa Selatan (AKS) yang bergerak melalui perairan Barat Sumatera terdorong ke utara oleh Angin Muson Timur yang bertiup kuat pada musim timur, bahwa konsentrasi klorofil-a pada saat musim timur lebih tinggi dibandingka pada saat musim Barat. Hal ini disebabkan karena pada musim timur fenomena penaikan massa air di perairan Banyuwangi terjadi lebih intensif.
2. Musim Barat
musim Barat, angin muson bertiup dari Barat ke timur dengan kecepatan yang rendah membawa Arus Pantai Jawa (APJ) yang mengalir di sepanjang pesisir selatan Jawa dan membawa massa air yang bersuhu relatif lebih tinggi. Pada gambar terlihat bahwa nilai konsentrasi klorofil-a pada musim Barat di perairan Bayuwangi cenderung lebih rendah dibandingkan pada saat musim timur.
KESIMPULAN
1. Sebaran klorofil-a saat musim kemarau yaitu pada bulan Mei, Juni, Juli di Banyuwangi sedang namun pada saat mulai mendekati musim hujan/peralihan yaitu pada bulan Oktober meningkat.
2. Penaikan nutrient/klorofil-a di banyuwangi terjadi karena ada angin musim Barat Laut yang membawa udara dingin dari Australia yang bergerak ke arah Selatan Pulau Jawa yang menyebabkan kondisi perairan yang sesuai bagi fitoplankton karena ada penaikan nutrient di perairan Banyuwangi, penaikan nutrien disebabkan udara dingin menurunkan suhu permukaan menyebabkan adanya sinking yang menyebabkan upwelling di perairan Banyuwangi.
3. Nutrien dan Klorofil-a berasal dari proses upwelling di perairan Banyuwangi
4. Perbandingan sebaran klorofil-a di Banyuwangi dari tahun ke tahun menyebar merata di seluruh badan air dan meningkat saat mulai masuk musim hujan
DAFTAR PUSTAKA
English, S., C.Wikinson and V.Barker. 1994. Survey Manual For Tropical Marine Resources. Australian Institute of marine Science. Townsville, Australia.
Howard, J. 1996. Penginderaan Jauh Untuk Sumber Daya Hutan. Gadjah Mada Unversity Press, Yogyakarta.
Jitts HR, Mc Allister DC, Stevens K, Strickland JDH. 1964. The cell division rates of some marine phytoplankters as afunction of light and temperature. J.Fish. Res. Bd,
Canada 21: 139 - 157.
Lillesand, Thomas M., dan Ralph W. Kieffer. 1990. Penginderaan jauh dan Interpretasi Citra. Gadjah Mada Unversity Press, Yogyakarta.
Prahasta, E. 2002. Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis. Informatika. Bandung.
Citra Digital Dengan Perangkat LunakEr Mapper. Informatika, Bandung.
Sulistyo, B. 2010. Analisis Spasial Perubahan Garis Pantai di Pesisir Pemalang Melalui Pemanfaatan Teknologi Citra Satelit. Skripsi. Universitas Jenderal Soedirman. Purwokerto.
Sutanto. 1994. Penginderaanjauh Jilid 1. Gadjah Mada Unversity Press, Yogyakarta.
Sverdrup, H. V., M. w. Johnson, and R. H.
Fleming. 1942. The Ocean
Their Physic, Chemistry and General Biology. Prentice Hall Inc. Englewood.
