BAB V
Muatan Padatan Tersuspensi
dan Sedimentologi
5.1. Muatan Padatan Tersuspensi
Muatan padatan tersuspensi (MPT) atau material padat tersuspensi dan melayang dalam kolom perairan dikenal dengan sebutan suspended solid atau suspended particulate matter, merupakan partikel-partikel yang melayang dalam air, terdiri dari komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen hayati terdiri dari fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi. Sedangkan komponen nirhayati terdiri dari cangkang plankton (partikel Silika), detritus dan partikel-partikel anorganik seperti cocolithophore dan lainnya (Hartoko.2009a dan 2009b). Keberadaan sedimen tersuspensi di perairan dapat berpengaruh terhadap kualitas air dan organisme akuatik, baik secara langsung maupun tidak langsung seperti kematian dan menurunnya produksi. Partikel–partikel yang tersuspensi di dalam massa air tersebut dapat membatasi nilai produktivitas primer perairan sebagai akibat terhambatnya penetrasi cahaya ke dalam badan air (Ritchie et al., 1976).
Keberadaan muatan padatan tersuspensi dapat menyerap dan memantulkan spektrum radiasi cahaya tampak yang menembus ke bawah permukaan air, namun pengaruhnya lebih banyak bersifat sebagai pancaran balik (back scattering) sehingga memperlihatkan wujud air yang keruh Maeden dan Kapetsky (1991). Butler et al. (1988) dan Hartoko (2008) menyampaikan bahwa keberadaan partikel sedimen tersuspensi dalam massa air ini dapat digunakan untuk menggolongkan kekeruhan masa air laut sesuai warnanya ke dalam kelas–kelas tertentu. Robinson (1985), menyatakan bahwa berdasarkan pengamatan dan penelitian yang telah dilakukan, tidak ada suatu kepastian bahwa tingkat penyerapan atau pancaran balik berhubungan secara linier dengan tingkat keberadaan sedimen tersuspensi. Walaupun demikian, reflektansi spektral data satelit atau perbandingan reflektansi dapat dipakai untuk menduga parameter kualitas air tersebut. Cholik (1988) mengatakan bahwa kekeruhan karena plankton selama tidak berlebihan umumnya tidak membahayakan dalam budidaya tambak. Sedangkan kekeruhan karena detritus akan menganggu pernafasan. Lebih lanjut MPT berpengaruh pada penetrasi cahaya matahari sehingga mempengaruhi kualitas air karena produktivitas primer berlangsung baik jika penetrasi cahaya matahari cukup.
Gambar 5.1. Teknik pembedaan kandungan MPT (merah) dan Klorofil (hijau) di perairan laguna Segara Anakan, Cilacap. Data Landsat_ETM
Gambar 5.2. Peneraan dan pengkelasan konsentrasi MPT di perairan Rembang berdasarkan nilai spektral data Landsat_ETM
Hartoko (2008 dan 2010) menyatakan bahwa berdasarkan pengalaman, pengkelas konsentrasi padatan tersuspensi atau sedimen dapat dilakukan terutama dengan menggunakan Band-1 dan Band-2 data satelit Landsat_ETM seperti pada Gambar 6.1 dan 6.2. Karena sensor pada panjang gelombang tersebut secara spesifik akan merekam padatan tersuspensi yang terpancar dari dalam masa air laut. Pengkelasan secara numerik dapat dilakukan dengan teknik atau metoda pengelompokan nilai spektral data satelit Band-1 dan Band-2 Landsat_ETM (Gambar 6.1 dan 6.2). Namun secara hati hati dan cermat ‘image-processing’ untuk analisa MPT harus dibedakan dan tidak keliru dengan nilai klorofil dalam masa air laut seperti contoh pembedaan analisa MPT dan klorofil di perairan laguna Segara Anakan, Cilacap seperti pada Gambar 6.1.
5.2. Sedimentologi
Sedimen adalah sekumpulan rombakan material : batuan, mineral, dan bahan organik yang mempunyai ukuran butir tertentu (Pethick, 1984). Dackombe (1983), kebanyakan sumber dari material sedimen adalah daratan, dimana erosi dan pelapukan batuan berperan terhadap pengikisan daratan dan ditransportasikan ke laut. Sedimen pantai menurut Pethick (1984) berasal dari tiga sumber, yaitu erosi sungai, erosi pantai, dan erosi dasar laut, dimana pada kenyataannya justru sungai yang memberikan suplai yang relatif besar (kurang lebih 90%) terhadap transport sedimen yang terjadi di pantai. Hampir semua keping dan serpihan batu yang merupakan pecahan batu padat permukaan bumi mengendap di suatu tempat sebagai sedimen. Lingkungan pengendap berbeda satu sama lain dan sangat mempengaruhi ciri sedimen yang dihasilkan (Susanna 1997). Lingkungan tempat pengendapan beragam dari lereng curam pegunungan, lembah sungai, pantai sampai dasar laut dangkal di pinggir pulau dan laut dalam.
Sedimen laut (marine sediment) adalah termasuk bagian siklus metamorfosa dari partikel batuan asal, sumber, transport, sifat kimiawi, atau perubahan lain, proses deposisi/ pengendapan dan konsolidai (Sverdrup, et.al. 1961). Sumber sedimen dapat dikelompokan kedalam 6 kelompok : (1). Bahan detritus, (2). Bahan organik,(3). Bahan anorganik (4). Bahan anorganik (5). Transformasi kimiawi di laut (6). Bahan dari luar angkasa. Material ‘Terrigenous’, berasal dari proses pelapukan batuan terrigenous mulai dari ukuran koloida sampai batuan besar. Diantaranya terdiri dari mineral utama seperti quarts, mica, fieldspar, pyroxenes, amphiboles dan logam berat. Sedimen vulkanik biasanya adalah abu dan material lava vulkanik.
Wibisono (2005) dan Hartoko (2010 in press), asal usul sedimen laut dapat dibedakan atas :
1. Lithogenous
Jenis sedimen ini berasal dari pelapukan batuan dari daratan, lempeng kontinental yang berasal dari kegiatan vulkanik. Biasanya berupa batuan dan pasir berwarna keabuan.
2. Biogenous
Sedimen berasal dari organisme laut yang telah mati dan terdiri atas remah-remah tulang, patahan coral, cangkang Moluska (Gastropoda dan Bivalvia), algae berkapur (calcareous/ coralline algae), tanaman maupun hewan mikro seperti pasir cangkang silica dari plankton.
Sedimen ini berasal dari perubahan atau reaksi komponen kimia yang larut dalam air laut dengan konsentrasi yang tinggi sehingga terjadi pengendapan (deposisi) di dasar laut. Diantaranya adalah butiran hitam (black magnetic spherules) yang terdiri dari zat besi dengan ukuran sekitar 0,2 mm.
4. Cosmogenous
Sedimen ini berasal dari luar angkasa dimana partikel dari benda-benda angkasa ditemukan di dasar laut dan mengandung banyak unsur besi sehingga mempunyai respon magnetik berukuran 10-640 meter.
Gambar 5.6.
Tabel 5.1. Laju Bio-Erosi (Bioerotion Rates) di Beberapa Wilayah Pesisir di Dunia
Wilayah
(Locality) Substrat Jenis Bio-Erosi Laju-Bio Erosi Pengarang
I.Growing reef Bermuda Bermuda Mariana Island Orphege Island, GBR Florida Florida Barbados Barbados Reef Reef Atoll Reef Reef Reef Fringing Reef Fringing Reef Fish Bioerosion (fish,Clionids) Fish Tridacna crocea Cliona Boring Bioerosion, esp. Cliona Diaderma Cliona Boring 2-3 tonnes ha a-1 1,3 mm a-1 1,1-1,6 tonnes m2 a -1 100 cmm2 a-1 746-4303 mm3 rewored 1 m coral head in 150 years 97 tonnes sediment ha a-1 4098 reworked 80-377 gm m2a-1 Bardach,1941 Bromley, 1978 Cloud, 1959 Hammer and Jones, 1976 Hein and Risk, 1973 Hudson, 1977 Hunter, 1977 Stearn and Scollin, 1977 Kaye, 1959 II. Carbonate rocks Puorto Rico Read Sea Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Barbados Reef limestone Coral reef limestone Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Intertidal notch retreat Surface lowering Echinometra boring Aemoea grazing Lidorina ziczac L. meleaguis Nodollitorina tuberculata Nerita tesselata Nerita versicolor 1.0 mm a-1 Surface lowering Tetraclita squainosa, if 10-15 years old = 1 mm a-1 4,9 cm a-1;9,96 cc a-1;24.0 g a-1 1,5 mm a-10,99 cc a-1; 2,4 g a-1 0,4 cm-1 a-1 0,15 cm3a-1 0,6 cm3 a-1 0,4 cm 3 a-1 0,8 cm3 a-1 1,3 cm3a-1 MacFayden, 1930 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 McLean, 1967 Moore and Shedd, 1977 Neomann, 1964, Otter, 1987, McLean, 1974
Barbados Barbados Barbados Barbados Heron Islands, GBR Virgin Islands Bermuda, GBR Bikini Atoll SW Australia Bermuda Heron Island, GBR Aldabra Aldabra Aldabra Aldabra Oman Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Beachrock Reef limestone Eolianite Beachrock Beachrock Reef limestone Iceland spar Calcite Beachrock Reef limestone Reef limestone Reef limestone Reef limestone Reef limestone Cinarium pica Acmaca Fissurela Anaciliopleura Chiton Echinometra lucunter Surface grazers Acanthozostrea Sponge boring Cliona boring Luhuphaga Surface lowering Surface lowering Sponge boring Surface lowering Intertidal surface Retreat Lithophaga boring Lithotrya boring Subaerial surface lowering Lithophaga 2,0 cm3 a-1 5,0 cm3 a-1 13,0 cm3 a-1 8,0 cm3 a-1 14,0 cm3a-1 1-2 mm a-1 18.0 cm3 a-1 Up to 7kg m2a-1 1.0-1,4 cm a-1 1,5 cm a-1 0,3 mm a-1 270-670 cm3100 cm-2 a-1 7 kg m2a-1 0,5 mm a-1 0,5-4.00 mm a-1 0,9 cm a-1;0,87 cc a-1 0,8 cm a-1;0,78 cc a-1 0,26 mm a-1 0,0025 m a-1 Revelle and Emery, 1957 Revelle and Fairbridge, 1957 Rutzler, 1975 Stephenson, 1961 Trudgill, 1976a Trudgill, 1976a Trudgill, 1976a Trudgill, 1976a Vita-Finzi and Cornelius, 1973
PROSES SEDIMENTASI DI LAUTAN
Beberapa ahli mendefinisikan sedimen dalam beberapa pengertian. Pipkin (1977) menyatakan bahwa sedimen adalah pecahan, mineral, atau material organik yang ditransfortasikan dari berbagai sumber dan diendapkan oleh media udara, angin, es, atau oleh airdan juga termasuk didalamnya material yang diendapakan dari material yang melayang dalam air atau dalam bentuk larutan kimia. Sedangkan Gross (1990) mendefinisikan sedimen laut sebagai akumulasi dari mineral-mineral dan pecahan-pecahan batuan yang bercampur dengan hancuran cangkang dan tulang dari organisme laut serta beberapa partikel lain yang terbentuk lewat proses kimia yang terjadi di laut.
Pettijohn (1975) mendefinisikan sedimentasi sebagai proses pembentukan sedimen atau batuan sedimen yang diakibatkan oleh pengendapan dari material pembentuk atau asalnya pada suatu tempat yang disebut dengan lingkungan pengendapan berupa sungai, muara, danau, delta, estuaria, laut dangkal sampai laut dalam. Sungai yang mengalir dengan membawa berbagai jenis batuan akhirnya bermuara di laut, sehingga di laut terjadi proses pengendapan batuan yang paling besar. Hasil pengendapan di laut ini disebut sedimen marin.
Pengendapan pada suatu estuari dapat menghasilkan :
1. Delta yang terjadi di muara sungai yang lautnya dangkal dan sungainya membawa banyak bahan endapan. Bentuk delta dapat dikelompokkan dalam 5 macam, yaitu: a) Delta lobben, bentuknya menyerupai kaki burung. Biasanya tumbuh cepat besar,
karena sungai membawa banyak bahan endapan. Contohnya delta Missisippi dan Delta Mahakam (Kaltim). Seperti halnya delta Mahakam terjadi karena tingginya muatan sediment dan kuatnya dorongan masa air sungai Mahakam kea rah laut. Maka karakter delta Mahakam adalah ’fresh-water dominated delta ecosystem’. Mencermati bentuk delta yang dapat mengembang ke semua arah menandakan bahwa tidak terdapat tahanan kuat dari masa air laut. Apabila ada tekanan suatu arus dari arah tertentu, maka bentuk delta akan berbelok mengikuti arah arus atau arah gelombang yang terjadi di perairan tersebut.
Gambar 5.8. Bentuk delta kaki burung (Loben)
b) Delta tumpul, bentuknya seperti busur. Keadaannya cenderung tetap (tidak bertambah besar), misalnya delta Tiger dan sungai Nil.
c) Delta runcing, bentuknya runcing ke atas menyerupai kerucut. Delta ini makin lama makin sempit.
Gambar 5.10. Bentuk delta runcing
d) Estuaria, yaitu bagian yang rendah dan luas di mulut sungai. Contoh seperti pada Laguna Segara Anakan, Cilacap
e) Delta berbelok, biasanya pertemuan sungai dan pantai samudra laut dalam. Contohnya adalah di Delta Pantai Ayah Kebumen - Selatan Jawa, Delta Batang Gasan dan Sungai Limau di Padang Pariaman – Sumbar.
Gambar 5.12. Delta estuari berbelok ciri khas di pantai laut dalam Batang Gasan Sumbar
2. Endapan kapur, yang terdiri dari sisa binatang karang, lokan, atau rangka ikan. Endapan kapur ini biasanya terjadi di laut dangkal.
3. Endapan pasir silikon, dihasilkan dari cangkang plankton yang berangka silikon. Endapan ini terjadi di dasar laut yang dalam dan atau kemudian dapat dideposisikan di pantai.
Berdasarkan Komposisi Lisitzin 1972. mengklasifikasikan jenis sedimen menjadi 4 jenis : 1. Sedimen terrigenous : kandungan kalsium carbonat dan silica kecil (30%)
2. Sedimen Biogenic : kandungan kalsium carbonat dan silica lebih besar dari 30%
Gambar 5.14. Grafik Suplai sedimen (http://www.odp.usyd.edu.au)
3. Sedimen Chemogenic : Sedimen hasil presipitasi kimiawi dari air laut artinya kandungan komposisi kimiawi besar
4. Sedimen Volcanogenic : tersusun terutama oleh material piro klastik dan polygenic (lempung merah).
Sedimen laut dalam dapat dibagi menjadi 2 yaitu : 1. Sedimen Biogenik Pelagis
Dengan menggunakan mikroskop terlihat bahwa sedimen biogenik terdiri atas berbagai struktur halus dan kompleks. Kebanyakan sedimen itu berupa sisa-sisa fitoplankton dan zooplankton laut. Karena umur organisme plankton hannya satu atau dua minggu, terjadi suatu bentuk sisa-sisa organisme plankton secara perlahan, tetapi kontinue di dalam kolam air untuk membentuk lapisan sedimen. Pembentukan sedimen ini tergantung pada beberapa faktor lokal seperti kimia air dan kedalaman serta jumlah produksi primer di permukaan air laut. Jadi, keberadan mikrofil dalam sedimen laut dapat digunakan untuk menentukan kedalaman air dan produktifitas permukaan laut pada zaman dulu.
Tabel 5.2. Genera Pelagis Pembentuk Sedimen Biogenik
Jenis Organisme Calcareous (calcite shells) Siliceous (opal shells)
Phytoplankton (plant-like
photosynthesizers) Coccoliths Diatoms
Zooplankton (animal-like
grazers) Foraminifera Radiolaria
2. Sedimen Terigen Pelagis
Hampir semua sedimen Terigen di lingkungan pelagis terdiri atas materi-materi yang berukuran sangat kecil. Ada dua cara materi tersebut sampai ke lingkungan pelagis. Pertama dengan bantuan arus turbiditas dan aliran grafitasi. Kedua melalui gerakan es yaitu materi glasial yang dibawa oleh bongkahan es ke laut lepas dan mencair. Bongkahan es besar yang mengapung, bongkahan es kecil dan pasir dapat ditemukan pada sedimen pelagis yang berjarak beberapa ratus kilometer dari daerah gletser atau tempat asalnya.
Tabel 5.3. Klasifikasi Sedimen Terigen Pelagis
Name Size (mm) Boulder 256 or more Cobble 64-256 Pebble 4-64 Gravel or Granule 2-4 Coarse sand 0.5-2 Medium sand 0.25-0.5 Fine sand 0.0625-0.25 Silt 0.0039-0.0625 Clay 0.0002-0.0039
Selain pengertian sedimen di atas ada pengertian lain tentang sedimen yaitu batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk oleh proses sedimentasi. Sedangkan sedimentasi adalah proses pengendapan sedimen oleh media air, angin, atau es pada suatu cekungan pengendapan pada kondisi tertentu. Dalam batuan sedimen dikenal dengan istilah tekstur dan struktur. Tekstur adalah suatu kenampakan yang berhubungan
erat dengan ukuran, bentuk butir, dan susunan komponen mineral-mineral penyusunnya. Studi tekstur paling bagus dilakukan pada contoh batuan yang kecil atau asahan tipis. Struktur merupakan suatu kenampakan yang diakibatkan oleh proses pengendapan dan keadaan energi pembentuknya. Pembentukannya dapat pada waktu atau sesaat setelah pengendapan. Struktur berhubungan dengan kenampakan batuan yang lebih besar, paling bagus diamati di lapangan misal pada perlapisan batuan.
Sebagian besar batuan sedimen dibedakan dari batuan lain karena tersusun oleh butiran hasil rombakan batuan lain yang lebih tua, butiran-butirannya mempunyai kontak tangensial yang membentuk lubang-lubang bila dilihat dalam rangkaian tiga dimensi. 1. Tekstur Klastik
Untuk mendiskripsikan tekstur klastik kenampakan yang perlu diperhatikan adalah ukuran dan tingkat keseragaman partikel serta bentuk. Ukuran butir sedimen merupakan faktor penting dalam penamaan batuan sedimen, klasifikasi yang digunakan biasanya adalah klasifikasi Wentworth. Tingkat keseragaman butir atau sortasi merupakan tingkat kopentensi dan efisiensi media pengangkutnya, di bedakan menjadi :
a. Sangat baik terpisahkan (Very well sorted). b. Baik dipisahkan (Well sorted).
c. Cukup dipisahkan (Moderately sorted). d. Kurang dipisahkan (Very poorly sorted).
Dalam mendiskripsikan bentuk partikel, dua sifat harus dibedakan yaitu Spericity dan Roundness. Sphericity adalah pendekatan setiap individu partikel ke bentuk bola, sepenuhnya tergantung pada bentuk asli partikel, sedangkan abrasi merupakan faktor minor. Istilah deskriptif paling bagus dipakai untuk partikel pasir atau yang lebih kasar berdasarkan diameter maximum, menengah (intermediate) dan minimum. Ada empat bentuk dasar yang dipakai yaitu equant, tabular, prolate, dan bladed.
Roundness adalah suatu ukuran adanya abrasi yang menyebabkan proses pembundaran pada sudut-sudut atau ujung-ujung fragmen. Istilah kualitas yang dipakai yaitu angular, subangular, subrounded, rounded, dan well rounded.
2. Tekstur Non-Klastik
Tekstur non klastik terutama dihasilkan oleh presipitasi kimiawi dan aktifitas organisme. Contoh-contoh batuannya adalah :
a. Evaporit yaitu batuan hasil penguapan garam batu, anhidrit, gips, garam kali dan lain-lain.
b. Sedimen organik, sisa-sisa dari zat-zat hidup misal gambut (peat). c. Sedimen silika misal nodul dan konkresi.
Struktur sedimen umumnya dibedakan menjadi 3 golongan yaitu :
a. Struktur anorganik terutama pelapisan, contoh : graded beds, cross beds, mudcraks.
b. Struktur biogenik terdiri dari struktur jejak dan boring.
c. Struktur deformasi terdiri dari convolute bedding, ball and pillow dan diapiric.
Berbagai sifat fisik sedimen ditelaah sesuai dengan tujuan dan kegunaannya. Diantaranya adalah tekstur sedimen yang meliputi ukuran butir (grain size), bentuk butir (partikel shape), dan hubungan antar butir (fabrik), struktur sedimen, komposisi mineral, serta kandungan biota. Dari berbagai sifat fisik tersebut ukuran butur menjadi sangat penting karena umumnya menjadi dasar dalam penamaan sedimen yang bersangkutan serta membantu analisa proses pengendapan karena ukuran butir berhubungan erat dengan dinamika transfortasi dan deposisi (Krumbein dan Sloss (1983)). Berkaitan dengan sedimentasi mekanik ukuran butir akan mencerminkan resistensi butiran sedimen terhadap proses pelapukan erosi/abrasi serta mencerminkan kemampuan dalam menentukan transfortasi dan deposisi.
Dengan melihat cara transfor sedimen dapat dilihat melalui : 1. Transport Sedimen di Pantai
Sverdrup et.al.(1961); Pettijohn (1975), Selley (1988) dan Richard (1992) menyatakan bahwa cara transportasi sedimen dalam aliran air dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :
a. Sedimen merayap (bed load) yaitu material yang terangkut secara menggeser atau menggelinding di dasar aliran.
b. Sedimen loncat (saltation load) yaitu material yang meloncat-loncat bertumpu pada dasar aliran.
c. Sedimen layang (suspended load) yaitu material yang terbawa arus dengan cara melayang-layang dalam air.
2. Transport Sedimen Sepanjang Pantai
Transport sedimen sepanjang pantai merupakan gerakan sedimen di daerah pantai yang disebabkan oleh gelombang dan arus yang dibangkitkannya (Komar : 1983). Transport sedimen ini terjadi di daerah antara gelombang pecah dan garis pantai akibat sedimen yang dibawanya (Carter, 1993). Menurut Triatmojo (1999) transfor sedimen sepanjang pantai terdiri dari dua komponen utama yaitu transfor sedimen dalam bentuk mata gergaji di garis pantai dan Transport sedimen sepanjang pantai di surf-zone.
Transfor sedimen pantai banyak menimbulkan fenomena perubahan dasar perairan seperti pendangkalan muara sungai erosi pantai perubahan garis pantai dan sebagainya (Yuwono, 1994). Fenomena ini biasanya merupakan permasalahan terutama pada daerah pelabuhan sehingga prediksinya sangat diperlukan dalam perencanaan ataupun penentuan metode penanggulangan. Menurut Triatmojo (1999) beberapa cara yang biasanya digunakan antara lain:
a. Melakukan pengukuran debit sedimen pada setiap titik yang ditinjau, sehingga secara berantai akan dapat diketahui Transport sedimen yang terjadi. b. Menggunakan peta/ foto udara atau pengukuran yang menunjukan perubahan elevasi dasar perairan dalam suatu periode tertentu. Cara ini akan memberikan hasil yang baik jika di daerah pengukuran terdapat bangunan yang mampu menangkap sedimen seperti training jetty, groin, dan sebagainya. c. Rumus empiris yang didasarkan pada kondisi gelombang dan sedimen pada daerah yang di tinjau.
3. Sedimentasi Pada Muara Sungai
Muara sungai dapat dibedakan dalam tiga kelompok yang tergantung pada faktor dominan yang mempengaruhi. Yaitu didominasi faktor gelombang, debit sungai atau pasang surut. Pada kenyataannya ketiga sungai tersebut akan bekerja secra simultan, walaupun salah satunya akan terlihat lebih dominan pada daerah muara dimana gelombang lebih dominan biasanya akan mengakibatkan tertutupnya muara sungai akibat transfor sedimen sepanjang pantai yang dibawanya masuk ke alur sungai.
Menurut Pettijohn (1975), sedimentasi merupakan proses pembentukan sedimen atau endapan atau batuan sedimen yang diakibatkan oleh pengendapan atau akumulasi
dari material pembentuk atau asalnya pada suatu tempat yang disebut dengan lingkungan pengendapan seperti delta, danau, pantai, estuaria, laut dangkal sampai laut dalam. Lebih lanjut dinyatakan bahwa sedimentasi yang terjadi di estuaria, contohnya di muara sungai terjadi akibat menumpuknya sedimen di muara, baik yang berasal dari sungai maupun dari hasil erosi pantai di sekitarnya. Sedangkan Chay (2002), menyatakan proses sedimentasi merupakan usaha alam untuk mencapai keseimbangan, karena perbedaan ketinggian antara daratan dengan dasar laut merupakan sesuatu yang seimbang. Seperti halnya di Indonesia yang merupakan daerah tropis dengan banyak hujan umumnya sungai–sungai besar membawa lumpur ke laut. Proses erosi, pengangkutan, dan pengendapan sedimen tergantung pada dua faktor, yaitu sifat fisika– kimia sedimen itu sendiri dan kondisi hidrologi di sekitarnya (McDowell dan O’Conner, 1977 dalam Lutfie, 1998). Pada estuaria yang pengaruhnya kuat, akan banyak ditemui substrat pasir, karena hanya partikel yang berukuran besar saja yang bisa mengendap lebih cepat, sedangkan yang berukuran kecil akan terbawa ke tempat yang lebih jauh oleh aktivitas arus dan gelombang. Baik air tawar dan air laut mempunyai tendensi untuk mengendapkan butiran kasar terlebih dahulu (Nybakken, 1988).
Keberadaan sedimen di estuaria pada umumnya didominasi oleh substrat lumpur, yang sering kali sangat lunak. Substrat berlumpur ini berasal dari sedimen yang dibawa ke estuaria, baik oleh air laut maupun air tawar. Mengenai air tawar, pengangkutan partikel lumpur dalam bentuk suspensi. Ketika partikel suspensi ini mencapai dan bercampur dengan air laut di estuaria, kehadiran berbagai ion yang berasal dari air laut menyebabkan partikel lumpur menggumpal membentuk partikel yang lebih besar dan lebih berat serta membentuk dasar lumpur yang khas (Nybakken, 1988). Menurut Painter (1976), laju pergerakan dan penyebaran sedimen dalam perairan adalah fungsi dari karakteristik sedimen yang meliputi ukuran dan densitas serta karakteristik dari aliran terutama kecepatan aliran dan temperaturnya. Sedangkan menurut Hartoko (2008) muasal MPT banyak dijumpai di wilayah pesisir karena masukan dari ‘land washing’ atau dari muara sungai atau estuari. Penyebaran MPT atau ‘suspended solid’ secara spasial di wilayah pesisir biasanya mengikuti aliran arus masa air dari muara sungai sehingga membentuk ‘lidah MPT’ namun tidak selalu demikian tergantung kekuatan masa air sungai. Selain itu sebaran spasial di biasanya sangat dipengaruhi oleh pola arus pantai atau ‘rib current’ , pola ‘Eddy current’ atau siklus arus pasang surut di wilayah pesisir tersebut.
Menurut Selley (1988), cara pengangkutan sedimen dalam perairan terdiri dari tiga macam, yaitu :
a. Sedimen bergerak merayap (bed load), adalah material yang terangkut secara menggeser dan menggelinding ke dasar perairan.
b. Sedimen bergerak meloncat–loncat (saltation load), adalah material yang meloncat– loncat bertumpu pada dasar perairan.
c. Sedimen bergerak melayang (suspended load), adalah material yang terbawa arus dengan cara melayang–layang dalam air.
Menurut Nurhajati et al. (1986), tanah terdiri dari partikel-partikel tanah dari berbagai ukuran. Partikel-partikel tanah ini dibagi ke dalam kelompok-kelompok atas dasar ukuran diameternya, tanpa memandang komposisi kimia, warna, berat atau sifat lainnya. Pada Tabel 6.1. dapat dilihat klasifikasi partikel-partikel tanah menurut United State Departement of Agriculture (USDA) dan sistem pembagian menurut ”Internasional Soil Science Society”.
Sumber : Hjulstrom, 1939. Recent Marine Sediment. Parker D Trask. American Association of Petrolium Geologist. Tulsa Oklahoma (dalam Sverdrup et.al.1961) Gambar 5.18. Hubungan antara rerata velositas arus di sungai dan erosi, transportasi dan deposisi
Tabel 5.4. Klasifikasi partikel-partikel tanah menurut Sistem USDA dan Sistem Internasional
Jenis tanah USDA Internasional
Diameter (mm) Diameter (mm)
Pasir sangat kasar 2,00 - 1,00 -
Pasir kasar 1,00 - 0,50 2,00 - 0,20
Pasir sedang 0,50 - 0,25 -
Pasir halus 0,25 - 0,10 0,20 - 0,02
Pasir sangat halus 0,10 - 0,05 -
Debu 0,05 - 0,002 0,02 - 0,002
Liat dibawah 0,002 di bawah 0,002
Keterangan : 1. Liat
2. Liat berdebu 3. Liat berpasir 4. Lumpur berliat 5. Lumpur liat berdebu 6. Lumpur berdebu 7. Debu
8. Lumpur
9. Lumpur liat berpasir 10. Lumpur berpasir 11. Pasir berlumpur 12. Pasir
Tekstur substrat dasar laut/ pantai dapat mempengaruhi kandungan bahan organik dalam tanah. Tekstur liat memiliki tekstur halus, dimana makin tinggi jumlah liat dalam substrat dasar maka makin tinggi pula kandungan bahan organiknya. Tekstur substrat dasar berpasir memiliki kandungan bahan organik yang rendah, dimana tanah berpasir memungkinkan terjadinya oksidasi yang baik, sehingga bahan organik akan cepat habis (Nurhajati et al., 1986 dan Hartoko,2009). Muatan Padatan Tersuspensi adalah kandungan zat-zat yang terdapat dalam air. Zat-zat tersebut adalah zat-zat anorganik seperti debu dan serasah, serta zat-zat organik seperti fitoplankton, zooplankton, dan organisme renik lainnya. MPT berpengaruh pada kecerahan perairan, semakin tinggi kandungan MPT maka akan semakin keruh perairan tersebut sehingga cahaya matahari tidak dapat masuk secara optimal. Kurangnya cahaya matahari yang masuk menyebabkan kurang optimumnya proses fotosistesis. Keberadaan sedimen tersuspensi di perairan dapat berpengaruh terhadap kualitas air dan organisme akuatik, baik secara langsung maupun tidak langsung seperti kematian dan menurunnya produksi. Partikel– partikel yang tersuspensi di dalam massa air tersebut dapat membatasi nilai produktivitas primer perairan sebagai akibat terhambatnya penetrasi cahaya ke dalam badan air (Ritchie et al., 1976).
Menurut Maeden dan Kapetsky (1991), keberadaan muatan padatan tersuspensi di perairan laut dapat menyerap dan memantulkan spektrum radiasi cahaya tampak yang
menembus ke bawah permukaan air, namun pengaruhnya lebih banyak bersifat sebagai pancaran balik (back scattering) sehingga memperlihatkan wujud air yang keruh. Menurut Butler et al. (1988), keberadaan sedimen tersuspensi dalam massa air ini dapat digunakan untuk menggolongkan permukaan air sesuai warnanya ke dalam kelas–kelas tertentu. Robinson (1985), menyatakan bahwa berdasarkan pengamatan dan penelitian yang telah dilakukan, tidak ada suatu kepastian bahwa tingkat penyerapan atau pancaran balik berhubungan linier dengan tingkat keberadaan sedimen tersuspensi. Walaupun demikian, reflektansi spektral atau perbandingan reflektansi dapat dipakai untuk menduga parameter kualitas air tersebut. Hartoko (2008) mengatakan bahwa berdasarkan hasil banyak kajian menunjukkan bahwa konsentrasi dan sebaran spasial di perairan wilayah pesisir dapat di tera melalui panjang gelombang 0,4 mikrometer (band-1) dan 0,5 mikro meter (band-2) dari data satelit Landsat.
Prosedure Pengambilan Sedimen di Laut
Gambar 5.23. Sampel Sediment Grab
Prosedur Analisis Tekstur Sedimen
Analisis tekstur sedimen dilakukan untuk mengetahui komposisi dan jenis tekstur sedimen di lokasi penelitian. Sampel tekstur sedimen diperoleh dari pralon dianalisis dengan menggunakan metode pemipetan. Fraksi pasir dipisahkan dengan metode penyaringan basah (wet sieving). Sedang metoda penyaringan kering (dry sieving) adalah sebagai berikut :
1. Sampel sedimen dikeringkan dengan oven pada suhu 105º C sampai kering.
2. Setelah kering sampel sedimen ditumbuk dengan mengunakan mortar sampai halus. 3. Menimbang sampel sedimen sebanyak 25 gram.
4. Sedimen dicuci pada Sieve shaker (penyaring bertingkat) pada mesh size 0,0725 mm yang diletakkan dalam baskom / kontainer. Kemudian tambahkan akuades (kurang lebih 1 liter) hingga permukaan sieve tercelup, saring terus hingga didapatkan dua sampel yaitu sampel yang lolos dan mengendap di dasar baskom dan sampel yang tertinggal dalam saringan.
5. Sieve dan isinya dipanaskan dalam oven 100º C.
6. Angkat sieve secara perlahan dari oven dan letakkan di atas kertas putih, tuangkan sedimen kering pada kertas tersebut. Apabila terdapat material yang mengumpul dalam sieve akibat pengeringan dengan oven, bersihkan dengan pelan-pelan dengan menggunakan sikat yang kering dan bersih, kemudian ditimbang menggunakan timbangan elektrik.
7. Pemisahan telah selesai, material yang masih berada dalam sieve 0,0725 mm adalah fraksi pasir, sedangkan fraksi silt-clay didapatkan dari pengurangan berat sampel awal dengan fraksi pasir.
8. Analisis selanjutnya, adalah penentuan ukuran fraksi pasir dengan penyaringan kering (dry sieving) dengan menggunakan sieve shaker mesh size 0,850 mm – 0,0725 mm selama 15 menit. Sedangkan fraksi silt dan clay ditentukan menggunakan analisis pemipetan.
9. Tiap selang waktu tertentu, ambil 20 mL sampel larutan sedimen (menggunakan gelas ukur 1 liter) dengan pipet pada kedalaman yang sudah ditentukan dibawah permukaan suspensi sedimen. Selang waktu pemipetan dapat dilihat dalam tabel 6.2 berikut.
Tabel 5.6. Waktu tenggelam analisa butir sedimen Jarak tenggelam
(cm)
Waktu
Jam Menit Detik
20 10 10 10 10 - - - - 2 - 1 7 31 3 58 56 44 0 0 Sumber : Buchanan (1971) dalam Wilkinson dan Baker (1984)
Hasil pemipetan dipindahkan ke dalam cawan aluminium foil dan dipanaskan pada suhu 100º C sampai kering.
10. Hasil pemipetan dikonversi ke dalm volume 1 liter sehingga didapatkan A’ gram, B’ gram, dan seterusnya. Berat material yang diperoleh akan mewakili jumlah dari semua partikel yang berukuran lebih kecil dari ukuran partikel-partikel yang terambil. 11. Setelah perhitungan selesai didapatkan prosentase masing-masing fraksi yaitu pasir
5.3. Hasil Analisa Sedimen di Beberapa Wilayah Pesisir di Indonesia
Pada penelitian ini, data lapangan terdiri dari data muatan padatan tersuspensi (MPT) dan tekstur dasar perairan. Data ini merupakan data pendukung dalam penyusunan model dan analisa citra.
5.3.1. Muatan padatan tersuspensi (MPT) di Laguna Segara Anakan Cilacap
Dari hasil analisa muatan padatan tersuspensi yang didapatkan pada perairan laguna Segara Anakan pada bulan Juni dan Agustus 2007 menunjukkan perbedaan yang cukup signifikan. Pada bulan Juni muatan padatan tersuspensi yang didapatkan berkisar antara 33 - 646 mg/l, sedangkan pada bulan Agustus antara 1378-1874 mg/l. Untuk lebih jelasnya seperti terlihat pada tabel 6.3.
Tabel 5.6. Nilai MPT lapangan pada perairan Laguna Segara Anakan
Stasiun Lintang Bujur MPT (mg/l)
Juni 2007 Agustus 2007 1 108o 47’ 34,49” 07 o 42’ 30,34” 646 1647 2 1080 48’ 01,56” 07o 40’29,41” 277 1686 3 108o 49’ 13,88” 07o 40’25,48” 69 1378 4 108o 50’ 16,7” 07o 40’02,93” 33 1812 5 108o 50’ 46,19” 07 o 41’36,47” 179 1557 6 108o 51’ 47,85 07 o 40’43,66” 100 1874 7 108o 52’ 01,79” 07 o 41’45,99” 121 1400
Dari gambar 5.12 terlihat adanya perbedaan hasil yang signifikan. Pada penelitian bulan Juni 2007, kandungan MPT tertinggi berada pada stasiun 1 dan terendah pada stasiun 4. Pada bulan Agustus 2007 kandungan MPT terendah terdapat pada stasiun 3 dan tertinggi pada stasiun 6.
Gambar 5.26. Nilai MPT di Laguna Segara Anakan Cilacap
5.3.2. Tekstur dasar perairan
Laguna Segara Anakan di Cilacap merupakan tempat bertemunya air sungai yang mengalir ke laut dengan arus pasang surut air laut yang keluar masuk ke sungai. Aktivitas ini menyebabkan pengaruh yang kuat terjadinya sedimentasi, baik yang berasal dari sungai maupun dari laut atau sedimen yang tercuci dari daratan disekitarnya. Berdasarkan data yang diperoleh dari analisa komposisi dan tekstur sedimen pada kawasan ini, sebagian besar didominasi oleh liat berlumpur, kemudian lumpur berpasir dan liat berpasir.
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 1 2 3 4 5 6 7 Stasiun M P T ( m g /l ) Juni 2007 Agus tus 2007
Tabel 5.7. Hasil Tekstur pada perairan Kawasan Segara Anakan
Stasiun Fraksi (%) Tekstur
Pasir (>2 mm) Debu (0,05 – 0,002 mm ) Liat (< 0,002 mm) 1 71.4 2.8 25.8 Lumpur berpasir 2 43.8 5.2 51 Liat berpasir 3 6.6 41.3 52.1 Liat berlumpur 4 5.2 43.2 51.6 Liat berlumpur 5 41.32 2.8 55.9 Liat berpasir 6 43.7 7.6 48.7 Liat berpasir 7 6.4 44.5 49.1 Liat berlumpur
Berdasarkan tabel 5.4. terlihat fraksi pasir tertinggi berada pada stasiun 1, sedangkan fraksi liat pada tengah laguna menunjukkan kisaran nilai yang hampir sama. Sebagaimana terlihat pada gambar 5.14.
Gambar 5.27. Komposisi dan Tekstur Sedimen di laguna Segara Anakan Cilacap
0
20
40
60
80
1
2
3
4
5
6
7
Stasiun
K
om
po
s
is
i
s
e
di
m
e
n
(
%
)
Pasir
Liat
Debu
5.3.3. Pengendalian Sedimentasi di Laguna Segara Anakan
Kekeruhan merupakan faktor utama penyebab sedimentasi dan ancaman terhadap keberadaan laguna Segara Anakan. Sumber utama pengendapan di laguna tersebut adalah partikel lumpur dari Sungai Citanduy dan sungai-sungai lain yang bermuara di laguna Segara Anakan. Jika sedimentasi di Laguna tersebut berlangsung terus menerus akan berakibat sangat fatal, kita akan kehilangan estuari yang sangat banyak manfaatnya. Untuk itu perlu dilakukan penanggulangan. Salah satu upaya yang telah dilakukan adalah penyodetan Sungai Citanduy. Namun hal ini menimbulkan pro-kontra diantara dua pihak. Bagi pihak yang setuju, cara penyodetan adalah cara yang diyakini dapat menyelesaukan masalah pengendapan di laguna dalam waktu pendek. Umumnya mereka berpendapat penyelamatan ekosistem Laguna Segara Anakan merupakan suatu yang sangat penting dan mendesak sehingga harus dilakukan segera dengan berbagai cara yang berdampak jangka pendek atau berdampak langsung. Bagi pihak yang kurang setuju menganggap bahwa penyelamatan ekosistem laguna adalah penting, namun dalam mengatasi masalah ini jangan menimbulkan masalah baru atau hanya memindahkan masalah. Penyodetan akan menyelamatkan ekosistem laguna tetapi pada saat yang sama dikhawatirkan akan menimbulkan masalah pada perairan pantai sebelah barat Pulau Nusakambangan (pantai Pengandaran, Jawa Barat). Pro dan kontra tersebut nampaknya sulit untuk dipertemukan karena tidak hanya perbedaan pertimbangan teknis akademis, tetapi juga menyangkut kepentingan daerah yang berbeda.
Berdasarkan hal tersebut, maka perlu upaya lain diluar penyodetan. Salah satu alternatifnya adalah penataan dan perbaikan tata guna lahan di kawasan DAS Sungai Citanduy. Cara tersebut sangat aman dan ramah lingkungan meskipun membutuhkan biaya yang besar dan waktu yang lama. Alternatif tersebut dapat dilengkapi dengan upaya pembuatan waduk sebelum Sungai Citanduy bermuara ke laguna. Waduk berfungsi sebagai perangkap sedimen agar tidak mengendap di laguna. Waduk bersifat sementara dan dapat tidak difungsikan kembali jika proses penataan DAS telah selesai dan berfungsi dengan baik (Suradi, 2005).
PENGARUH SEDIMEN dan DINAMIKA WILAYAH PESISIR dan LAUTAN
Pengaruh sedimen yang tersuspensi ditentukan oleh sifat sedimen itu sendiri dan keadaan tanah tempat sedimen terendapkan. Adapun pengaruh sedimen bagi kegiatan manusia dibagi dalam 2 kelompok, yaitu:
Ø Pengaruh Positif
1. Sebagai Sumber Energi
Sumber energi dari bahan organik bukan hanya minyak dan gas bumi, tetapi lumpur di dasar laut ternyata dapat dijadikan baterai. Daniel R. Bond dan Derek Lovley dari University of Massachusetts berhasil membuah langkah awal untuk membuat fuel cell dari campuran air laut, bakteri dan lumpur. Sumber energi ini ramah lingkungan dan tidak bakal habis, selain itu dapat juga digunakan untuk menghilangkan polusi. Adalah bakteri dari keluarga Geobacteraceae yang memetabolisme bahan organik apa saja yang terkandung di dalam lumpur sedimentasi dasar laut untuk menghasilkan energi. Sedimentasi dasar laut dapat berupa bagian tumbuhan atau binatang laut yang telah mati, dapat juga bahan polutan organik beracun seperti benzena. Dalam proses memecah bahan organik menjadi energi, Geobacteraceae menghasilkan sebuah aliran elektron yang jika tertangkap dapat menghasilkan listrik. Bakteri menarik elektron dari karbon yang terdapat pada sedimentasi laut untuk mengubahnya menjadi karbon dioksida yang mereka butuhkan dalam metabolisme dan pertumbuhan. Lalu elektron itu oleh bakteri hanya ditimbun ke dalam mineral besi atau sulfat di dasar laut.
Untuk membuka keran pasokan elektron, Derek Lovley, menempatkan lumpur sedimentasi yang mengandung bakteri pada sebuah tangki ikan, dalam beberapa minggu bakteri berkembang semakin banyak. Sebuah kawat grafit anoda atau kutub positif ditanamkan di dalam lumpur dan kawat grafit katoda atau kutub negatif ke dalam air laut, kedua kawat dihubungkan dengan kawat tembaga. Bakteri di dalam lumpur menarik elektron-elektron dari senyawa-senyawa organik disekelilingnya dan memindahkannya ke anoda. Elektron lalu mengalir melalui kawat tembaga menuju katoda, layaknya sebuah baterai menghasilkan arus listrik.
Sebenarnya pengetahuan tentang sedimentasi dasar laut dapat menghasilkan energi telah muncul awal tahun lalu. Peneliti dari Oregon State University di Corvallis menemukan bahwa baterai dapat dibuat dengan menanamkan sebuah elektroda di dalam sedimentasi dasar laut dan elektroda lainnya di celupkan di dalam air laut.
Temuan ini memperkuat dugaan bahwa dasar laut dapat dieksploitasi sebagai sumber energi tingkat rendah alamiah yang mampu menghidupkan peralatan penelitian seperti alat monitor arus, suhu atau untuk suar navigasi laut. Namun, tampaknya baterai lumpur laut ini masih cukup lama untuk tersedia karena mengeksploitasi lumpur sedimentasi laut cukup sulit, terutama dalam skala besar. Perlu pengembangan teknologi sehingga bateria yang dihasilkan lebih efisien. Menurut Greg Zeikus dari Michigan State University di East Lansing, diperlukan beberapa kilometer persegi dasar laut untuk dapat menghasilkan jumlah listrik yang dapat digunakan.
2. Kesuburan Tanah
Sedimen yang berasal dari daerah yang subur akan mempersubur dan memperbaiki tekstur tanah berpasir tempatnya mengendap.
3. Pembuatan Pupuk
Sedimen dapat dijadikan pupuk contohnya sedimen yang mengandung NPK tinggi dan logamnya rendah sehingga dapat dimanfaatkan untuk pertanian rakyat, biayanya yang cukup murah dapat dijangkau berbagai para petani kecil.
4. Manfaat Bahan Mineral yang Dikandung
Batuan sedimen hasil sedimentasi memiliki kandugan bahan mineral yang dapat dimanfaatkan oleh manusia antara lain:
a) Bahan Binaan : Batu granit, batu kapur dan pasir digunakan sebagai batu jalan (untuk kawasan yang kurang batuan granit), dan membina bangunan, dll.
b) Bahan Industri : lumpur dan mineral lempung digunakan sebagai untuk membuat tile, pasir silika digunakan sebagai membuat gelas dan bahan kaca, kepingan marmar dan batu kapur mempunyai nilai yang tinggi dan merupakan bahan mentah utama yang digunakan untuk membuat simen, Adapun kehadiran endapan pasir besi di pantai merupakan hasil erosi batuan sedimen yang lebih tua. Batuan ini terdapat sebagai tebing pantai seperti di Desa Mala ataupun dinding sungai. Hasil erosi ini kemudian terendapkan di paras pantai teluk seringkali berselangseling dengan jenis pasir lainnya seperti di pantai Teluk Mala. Pasir besi tersebut digunakan sebagai bahan baku magnet.
d) Bahan Tenaga : Arang batu merupakan sejenis batuan berasal daripada endapan tumbuhan kuno, yang membentuk lapisan sedimen. Setelah mengalami timbusan yang dalam dan lama (suhu dan tekanan tinggi), lapisan ini berubah menjadi arang batu. Arang batu merupakan petunjuk yang baik, yang menunjukkan sedimen itu terendap di sekitaran daratan.
5. Sebagai Penyimpan CO2
Pakar dari Universitas Harvard memaparkan sebuah solusi inovatif untuk menyimpan karbon dioksida yang dihasilkan dari kegiatan manusia yang kini semakin menumpuk di atmosfer dan menyebabkan pemanasan global di dalam sedimen di dasar lautan. Mereka menemukan bahwa sedimen di laut dalam dapat menyediakan tempat yang permanen dan tak terbatas untuk menyimpan gas rumah kaca ini, dan memperkirakan bahwa sedimen lantai samudera di wilayah Amerika cukup luas untuk menyimpan emisi karbon dioksida nasional untuk ribuan tahun yang akan datang.
Harvard's Kurt Zenz House dan Daniel P. Schrag, bersama dengan koleganya dari Massachusetts Institute of Technology dan Columbia University, menjelaskan secara rinci keuntungan menyimpan kelebihan karbon dioksida ribuan meter di bawah permukaan laut dalam Prosiding National Academy of Sciences.
Memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tanpa akibat negatif pada iklim bumi adalah salah satu tantangan yang ada saat ini, demikian kata Schrag, profesor pada earth and planetary sciences, Fakultas Seni dan Sains Harvard yang juga menjabat sebagai direktur pada Harvard's Center for the Environment. Sejak digunakannya bahan bakar fosil sebagai bahan bakar utama di abad ke-21, maka diperlukan tempat penyimpanan yang permanen untuk menyimpan sebagian gas karbon dioksida yang ada di atmosfer agar kandungan gas rumah kaca ini tidak terus bertambah dan mempengaruhi iklim di bumi.
Schrag dan kolega-koleganya mengatakan bahwa metode ideal untuk menyimpan karbon dioksida adalah dengan cara menginjeksikan gas tersebut ke dalam sedimen di laut dengan ketebalan ratusan meter. Kombinasi dari temperatur yang rendah dan tekanan yang tinggi pada kedalaman laut 3000 meter akan membuat karbon dioksida berubah menjadi cairan yang lebih berat dari air laut di sekitarnya, yang memungkinkannya untuk tidak terlepas dari tempat penyimpanannya.
Menginjeksikan karbon dioksida ke dalam sedimen lantai samudera akan dapat mengurangi pengaruh buruknya terhadap kerusakan kehidupan di laut dan jelas lebih aman daripada menyemprotkannya secara langsung pada sebuah jebakan gas di laut. Hal ini juga akan lebih menjamin bahwa tidak ada gas yang keluar ke atmosfer melalui proses percampuran oleh arus laut. Pada temperatur dan tekanan di laut dalam yang cukup ekstrim, karbon dioksida bergerak dalam fasa cairnya untuk membentuk kristal hidrat yang solid dan tak bergerak, dan mempercepat kestabilan sistem. Para ilmuwan mengatakan bahwa gas tersebut akan cukup aman dalam tempat penyimpanannya dan tahan terhadap gempa bumi atau proses-proses geomekanik lainnya. Beberapa peneliti lain ada yang mengusulkan untuk menyimpan karbon dioksida ini dalam formasi geologi seperti pada lapangan gas alam, tetapi reservoir di daratan seperti itu memiliki resiko kebocoran yang tinggi.
Sedimen di laut dalam berperan sangat besar sebagai reservoir penyimpanan, demikian kata House, mahasiswa pasca sarjana di Harvard's Department of Earth and Planetary Sciences. Sekitar 22% atau 1,3 juta kilometer persegi lantai samudera di zona ekonomi eksklusif Amerika Serikat memiliki kedalaman lebih dari 3000
meter. Diperkirakan emisi karbon dioksida tahunan dapat disimpan di bawah sedimen pada suatu area seluas 80 kilometer persegi saja, sehingga lantai samudera di wilayah Amerika dapat digunakan untuk menyimpan kelebihan karbon dioksida untuk waktu ribuan tahun lamanya. Menurut para peneliti, di luar wilayah 200 mil zona ekonomi Amerika Serikat, kapasitas total penyimpanan sedimen laut dalam adalah tak terbatas. Para peneliti menyatakan bahwa sedimen yang tipis dan impermeabel (tak kedap) tak cocok untuk menyimpan karbon dioksida, seperti pada daerah dengan kemiringan yang terjal, dimana proses longsor (lanslide) dapat menyebabkan gas terlepas dari tempat penyimpanannya. Mereka mengatakan bahwa pengkajian lebih lanjut dalam hal kelayakan mekanik dalam membawa karbon dioksida ke lantai samudera, juga studi tentang dampak dari tinggi muka laut.
6. Membantu Proses Pengembangan Dan Pembangunan
Selain manfaat-manfaat di atas sedimen laut dapat dimanfaatkan untuk membantu proses pengembangan dan pembangunan seperti di Pelabuhan Kuala Tanjung Kabupaten Asahan. Pelabuhan ini berbatasan langsung dengan dengan Selat Malaka, sehingga kapal besar dapat menyandar. Dengan kemudahan ini perekonomian masyarakat di sana akan meningkat.
7. Komoditi Ekspor
Pasir laut merupakan endapan sedimen dasar laut yang telah banyak di eksploitasi sebagai komoditi ekspor terutama ke Singapura sebagai bahan konsruksi. Ekploitasi besar-besaran terutama dilakukan di bagian selatan Selat Malaka, yaitu sekitar daerah Kepulauan Riau (Kepri).
8. Media Tanam yang Baik
Bakau tumbuh karena kestabilan sedimentasi lumpur menuju pantai juga agitasi gelombang yang tidak terlampau kuat. Dengan tumbuhnya bakau dapat mencegah abrasi pantai. Tumbuhan bakau juga berfungsi sebagai perangkap sedimen.
Ø Pengaruh Negatif
1.
PolusiSedimen dapat mengakibatkan polusi dalam dua bentuk yaitu secara fisik dan secara kimia. Polusi secara fisik termasuk sifat turbuditas sedimen (pembatasan penetrasi matahari) dan sedimentasi (pengurangan kapasitas waduk di hilir). Polusi kimia oleh sedimen misalnya pengikatan logam-logam dan phospor yang bersifat kimia organik hidrophobik.
2.
Mengurangi Permeabilitas TanahSedimen yang berasal dari daerah miskin dan mengalami erosi yang parah akan memiskinkan tanah yang diendapinya, dan akan meninggikan permukaan tanah serta dapat mengurangi permeabilitas tanah.
3.
Menganggu Arus AirPengendapan sedimen yang berlebihan terutama yang mengandung banyak lempung akan mengurangi kelancaran aliran air pada waduk yang kemudian berdampak terhadap cadangan energi untuk pembangkit tenaga listrik serta timbulnya bahaya banjir akan mengancam kehidupan masyarakat.
4.
Merubah Garis Pantai.Sedimen yang berasal dari erosi dan ekresi pantai menyebabkan perubahan garis pantai.
5.
Menggangu Ekosistem Lauta) Terumbu Karang
Pengaruh sedimentasi langsung terhadap hewan karang yaitu akan mematikan langsung karang bila ukuran sedimen cukup besar atau banyak sehingga menutup polip karang. Ekosistem karang yang makin berkurang akan menurunkan pula jumlah makhluk laut lainnya terutama yang dimanfaatkan dalam kehidupan manusia, karena karang dapat dijadikan sebagai sumber makanan dan tempat berlindung dari musuh bagi mahluk hidup laut.
Terumbu karang memiliki fungsi ekosistem yang penting yaitu menyediakan barang dan jasa bagi ratusan juta penduduk khususnya di negara-negara berkembang. Makanan dan pendapatan dari perikanan yang disediakan oleh terumbu karang bagi masyarakat lokal adalah bagian dari nilai penting tersebut. Selain itu keanekaragaman hayati terumbu karang yang luar biasa, memiliki nilai ilmu pengetahuan, farmasi, dan pendidikan. Lebih jauh, terumbu karang memiliki potensi wisata yang menarik serta memiliki fungsi tak ternilai dalam melindungi pesisir dari erosi pantai. Wisata yang berkaitan dengan terumbu karang akan memberikan nilai yang besar, baik pada wisata yang telah berjalan ataupun yang berpotensi.
Gambar 5.30 . Kerusakan Terumbu Karang
Sedimen dapat menyebabkan menutup permukaan koloni karang dan membuat larva karang dan hewan lain yang hidup menetap di dasar sukar
menempel di dasar, menutup permukaan koloni karang dan membuat larva karang dan hewan lain yang hidup menetap di dasar sukar menempel di dasar, Beberapa jenis karang tertentu (yang hidup di dekat muara sungai), dapat beradaptasi dengan baik terhadap perairan berlumpur. Jenis-jenis karang ini beradaptasi, dengan menggunakan sustansi organic yang menempel pada sediment sebagai sumber makanannya. Tetapi hasil penelitian terakhir juga menunjukkan bahwa bila sediment yang halus bercampur dalam perairan yang kaya nutrisi, akan membentuk gumpalan lengket yang dikenal dengan istilah salju laut (marine flocs). Salju laut ini dapat memperbesar dampak yang ditimbulkan sedimennya dan dapat membunuh hewan-hewan kecil dalam waktu satu jam.
b) Biota laut
Sedimentasi di perairan laut dan menutupi dasar laut dengan lumpur, sehingga akan membunuh biota bentos di dasar laut yang menjadi sumber makanan bagi berbagai jenis ikan. Hal ini juga akan mempengaruhi kegiatan manusia dalam penangkapan ikan.
6.
Berpengaruh Dalam Penurunan Penetrasi Cahaya MatahariPengaruh tidak langsung adalah menurunnya penetrasi cahaya matahari yang penting untuk proses fotosintesis zooxanthellae. Selain itu banyaknya energi yang dikeluarkan oleh binatang karang tersebut untuk menghalau sedimen mengakibatkan turunnya laju pertumbuhan karang.
7.
Pendangkalan Badan AirPengendapan sedimen di dasar badan air, akan mengurangi kedalaman badan air itu sendiri. Kondisi ini berpengaruh negatif terhadap proses pemijahan ikan, karena biasanya ikan membutuhkan kedalaman tertentu untuk melakukan pemijahan. Jadi, ketika badan air menjadi dangkal, maka proses pemijahan ikan akan terganggu dan ini akan menghambat proses regenerasi ikan. Apabila kejadian ini berlangsung secara terus menerus, maka tidak menutup kemungkinan jumlah ikan akan berkurang, karena ruang untuk memijah tidak ada lagi. Kekeruhan di dalam air juga memberikan pengaruh buruk terhadap kehidupan ikan. Air yang terlalu keruh akan mengganggu penglihatan ikan dalam air, yaitu jarak pandang ikan menjadi terbatas. Keterbatasan jarak pandang ikan ini, akan memperkecil kesempatan ikan untuk bergerak secara leluasa. Kondisi ini akan menyebabkan ikan mengalami kesulitan
dalam mencari sumber makanan bagi dirinya, sehingga ketika sumber makanan di sekitar ia tinggal telah habis, maka ikan akan mengalami kelaparan dan pada akhirnya akan sakit dan mati. Hal ini tentu saja mempengaruhi dalam hasil penangkapan ikan yang dilakukan oleh manusia.
8.
Memperkeruh Air LautSedimentasi lumpur akan menyebabkan kekeruhan air laut meningkat dan berdampak pada produktivitas primer perairan laut yang menjadi sumber perekenomian masyarakat nelayan dan petambak misalnya terjadi diwilayah di Sidoarjo dan sekitarnya.
Kondisi keruh suatu perairan biasanya disebabkan oleh bahan organik dan anorganik tersuspensi di dalam massa air sebagai hasil dari erosi tanah, limbah pertambangan, pembongkaran sampah dan aliran pembuangan limbah, limbah kertas dan juga sejumlah buangan limbah industri (Alabaster dan Loyd, 1980). Beberapa bahan padatan ini mempunyai kemungkinan beracun seperti berbagai garam – garam dari logam, sedangkan lainnya seperti buangan limbah organik dapat menyebabkan penurunan oksigen di dalam air selama berlangsungnya pemecahan limbah oleh mikroorganisme.
Kuantitas dan kualitas dari material padatan yang terdapat di dalam massa air sebagian besar ada di bawah kontrol dari pergerakan air yang mana mengangkut, memecah dan merubah ciri – ciri dari bahan padatan. Pengendapan bahan ini sangat dipengaruhi oleh gaya tarik bumi, ukuran dan tingkat kepadatan partikel. Semakin besar dan padat suatu material padatan akan lebih mudah diendapkan dibanding dengan partikel yang berukuran kecil dan kurang padat. Barangkali arus laut dapat mencegah partikel dari pengendapan dan mensuspensikan kembali menjadi material yang terendapkan. Senyawa kimia di air dan salinitas, kemungkinan juga mempengaruhi proses penggumpalan dan sedimentasi. Padatan tersuspensi dapat mempengaruhi kerusakan insang dan masuk ke jaringan epithelial (Ellis, 1944; Eller, 1975; Raghavan et al., 1979). Jika kerusakan sangat parah akan mengakibatkan kematian. Kecepatan mortalitas bervariasi dengan species dan juga dengan kondisi alam dari material tersuspensi. Ellis (1944) mempunyai argumentasi bahwa partikel yang lebih besar pada tingkat kesadahan yang besar dan akan lebih besar kemungkinannya dalam merusak jaringan insang. Adanya padatan tersuspensi menunjukkan juga implikasi didalam penyakit seperti fin rot (Myxobacteria) (Herbert
dan Meckens, 1961; Herbert dan Richard, 1963) dan menunjukkan pertumbuhan yang jelek bagi ikan. Beberapa bukti menunjukkan bahwa pengaruh turbiditas dapat menyebabkan peningkatan hilangnya bahan makanan dan akhirnya menghambat pertumbuhan (Sigller et al., 1984). Tingkat kekeruhan di bawah 100 mg/L mempunyai pengaruh yang kecil terhadap kebanyakan ikan (Beveridge, 1991).
9.
Penyempitan LagunaDampak sedimentasi tidak hanya pendangkalan dan penyempitan laguna, tetapi juga hilangnya potensi ikan, udang serta berbagai jenis biota laut di pesisir selatan Pulau Jawa,” Masalahnya, luasan areal laguna yang semakin sempit sehingga berdampak kepada bencana banjir dan hilangnya mata pencaharian warga.
Gambar 6.22. MPT perairan Rembang
Sedimentasi di wilayah perairan P. Karimun - Kepri
Hasil analisa citra menunjukkan bahwa kondisi kawasan perairan Propinsi Kepulauan Riau mempunyai tingkat sedimentasi yang tinggi. Sebaran sedimentasi tertinggi terjadi di Perairan Kabupaten Karimun kemudian diikuti oleh Kota Batam dan Kabupaten kepulauan Riau. Tingginya tingkat sedimentasi di kawasan perairan ini disebabkan oleh adanya sebaran pola arus di Selat Malaka yang membawa massa air dengan kandungan sedimen tinggi dari wilayah perairan Bengkalis dan Sungai Kampr ke wilayah ini. Sebaran sedimentasi berjalan dari Utara di daerah bengkalis Kampar menuju P Karimun Besar ke arah Selatan menuju pulau - pulau di bagian Selatan, seperti P Parit, P Tulang, P Lumut, P Kundur, P Ungar, P Durai dan P Sanglang Besar terus bergerak ke bagian Selatan. Tingginya tingkat sedimentasi ini dapat ditandai oleh tingginya nilai turbidity yang terjadi pada hasil pengamatan lapangan yang dilakukan di berbagai stasiun pengamatan menunjukkan sebesar 20 sampai dengan 25 NTU dengan kisaran nilai total padatan tersuspensi sebesar 53.33
sampai dengan 66.67 mg/L. Didasarkan pada tingkat turbiditas dari masing - masing lokasi wilayah stasiun pengamatan setelah dibandingkan dengan baku mutu kualitas air untuk kepentingan budidaya laut, kesemuanya menunjukkan tingkat kelayakan yang cukup baik. Namun tingkat kekeruhan perairan di wilayah bagian Selatan P Karimun Besar, P Kundur sampai dengan pulau Durai menunjukkan terjadinya tingkat kekeruhan yang lebih tinggi. Di kawasan ini menunjukkan tingkat turbidity pada kisaran nilai antara 15 sampai dengan 25 NTU sedangkan kandungan padatan tersuspensi antara 40 sampai dengan 66.67 mg/L. Sedangkan di kawasan P Sugi menunujukkan tingkat turbidity dan total padatan tersuspensi jauh lebih rendah, yaitu antara 4 sampai dengan 10 NTU dan 10.67 sampai dengan 26.67 mg/L. Kriteria kualitas air untuk kegiatan budidaya laut secara umum diperlukan turbidity pada tingkat di bawah 30 NTU dan total padatan tersuspensi di bawah 80 mg/L (Breveridge, 1991). Padahal rumput laut ini memerlukan cahaya matahari yang cukup untuk melangsungkan proses fotosintesa yang menghasilkan energi untuk kehidupan dan pertumbuhan mereka.
Gambar 5.32. Sedimentasi di Wilayah Perairan Riau Kepulauan
Kawasan Delta Mahakam
Sesuai namanya, kawasan ini merupakan muara Sungai Mahakam. Secara geografis delta Mahakam terletak pada posisi strategis karena berdekatan dengan pusat-pusat kegiatan Prop. Kaltim, yaitu jalur menuju Kota Samarinda, serta tumbuhnya kegiatan industri minyak di sekitar kawasan ini (TotalFinalElf E&P).
PERKEMBANGAN LUAS TAMBAK DI DELTA MAHAKAM 420 3678 15246 52300 67000 85000 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 1986 1992 1996 1998 1999 2001 TAHUN L U A S ( H A )
Gambar 5.33. Perkembangan Luas Tambak di Delta Mahakam (Dutrieux, 2001) Kawasan delta ini terletak pada zona intertidal dengan topografi sangat datar (kelerengan 0,1%). Secara umum delta ini didominasi oleh kawasan hutan mangrove seluas lebih dari 100.000 ha, dimana sebagian besar telah terkonversi menjadi kawasan budidaya tambak. Seperti dijelaskan dalam grafik di atas, dari mulai tahun 1986 sampai dengan tahun 2001 telah dikembangkan lahan tambak seluas 85.000 ha. Pada sisi lain pembukaan tambak ini memberikan dampak berupa berkurangnya fungsi yang diemban kawasan hutan mangrove dalam keseimbangan lingkungan perairan di kawasan ini. Gambar berikut ini menggambarkan perkembangan dan permasalahan kawasan mangrove di Delta Mahakam.
Gambar 5.34. Analisis Wilayah Mega Sedimentasi Delta Mahakam Dengan Citra Landsat_MSS 1983 Sebelum Dibuka Untuk Pertambakan
Gambar 5.36. Vegetasi nipah (Nypa fruticans,atas) dan bakau (Rhizopora.sp, bawah) Di Kanal Delta Mahakam
Gambar 5.37. Pengukuran parameter kualitas perairan pada tambak (atas) dan pada kanal (bawah) di Delta Mahakam
Gambar 5.38. Pengukuran Parameter Kualitas Air Tambak
Secara umum permasalahan yang harus segera diatasi di Delta Mahakam adalah degradasi area mangrove menjadi fungsi lain. Hal ini memerlukan upaya penghentian kegiatan tersebut melalui mekanisme perijinan kegiatan, serta upaya-upaya rehabilitasi dengan cara penghijauan nipah dan rhizopora sesuai karakter zona vegetasi ini. Di bidang kegiatan perikanan diarahkan pada optimalisasi kegiatan pertambakan yang telah ada.
Padang Lamun
Padang lamun (seagrass) di wilayah Kab. Pesisir Selatan meliputi dua jenis yaitu Enhalus acroides dan Thallasea hemperinchii. Survei struktur komunitas makrobentos di perairan Teluk Bayur dan Bungus (Sumatera Barat) bertujuan mengungkapkan komposisi jenis, indeks keanekaragaman jenis dan kepadatannya. Pengambilan contoh dilakukan pada bulan Juni dan September 1998 dengan menggunakan grab Smith Mc Intyre (0,05m2) dan disaring dengan saringan 0,5 mm. Dari hasil yang diperoIeh, makrobentos yang dikoleksi dari ke dua perairan tersebut dapat dibagi menjadi 5 grup utama yaitu polychaeta, moluska, krustasea, ekhinodermata dan taksa rendah lain yang digolongkan ke dalarn grup lainnya. Jumlah jenis dari perairan Teluk Bayur pada bulan Juni dan September masing-masing berkisar antara 2 dan 49 jenis dan antara 2 dan 67 jenis. Jumlah jenis dari Teluk Bungus pada bulan Juni dan September masing-masing berkisar antara 4 dan 48 jenis dan antara 5 dan 37 jenis. Indeks keanekaragaman jenis (H) dari perairan Teluk Bayur dan Bungus pada bulan Juni dan September bernilai sekitar 4,00. Indeks kemerataan dari perairan Teluk Bungus lebih tinggi nilainya daripada perairan Teluk Bayur. Kepadatan rata-rata makrobentos dari perairan Teluk Bayur pada bulan Juni dan September masing-masing berkisar antata 43,33 dan 2.973,33 ekor/m2 dan antara 206,67 dan 5.980,00 ekor/m2 dan dari perairan Teluk Bungus masing-masing berkisar antara. 146,67 dan 2.853,33 ekor/m2 dan antara 20,00 dan 1.400,00 ekor/m2. Baik jumlah jenis maupun kepadatan rata-rata makrobentos dari perairan Teluk Bayur dan Bungus pada bulan Juni dan September tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan.
Estuari. Estuari atau perairan payau merupakan badan perairan yang berada di
muara sungai yang masuk ke laut, teluk dan rawa pasang surut. Ciri khas dari perairan ini dasarnya didominasi oleh lumpur dan salinitasnya cenderung berfluktuasi harian dengan arus air yang lambat. Formasi vegetasi di daerah ini dominasi tumbuhan nipah (Nypa fruticans) dan mangrove, perairan ini oleh masyarakat desa-desa pantai digunakan untuk memproduksi molusca (Bivalvia/lokan dan Monovalva/langkitang) dan kepiting bakau. Kawasan estuari umumnya tersedia di setiap desa-desa pantai yang merupakan potensi budidaya perairan payau.
Estuari di Kabupaten Padang Pariaman
Terdapat 5 sumber air dari daratan (sungai) yang terus mengalir ke laut yaitu: Batang Sungai Limau yang mengalir ke pantai Desa Tanjung, Batang yang mengalir ke pantai Desa Malai Bawah, Batang Naras yang mengalir ke pantai Desa Padang Birik-Birik, Batang Anai dan Batang Ulakan Tapakis yang mengalir ke pantai Sunur kecamatan Nan Sabaris dan pantai Desa Tiram Kecamatan Ulakan Tapakis yang mengakibatkan terbentuknya muara di sepanjang pantai tersebut. Umumnya muara yang terbentuk dan banyak dijumpai adalah muara daratan pesisir serta muara laguna. Luas dari muara masing-masingnya belum diketahui. Pemanfaatan kawasan muara/estuaria disepanjang aliran sungai belumlah maksimal, karena orientasi masyarakat masih kepada kegiatan penangkapan. Muara/estuaria merupakan tempat penangkapan kepiting bakau, kerang, udang dan dapat juga sebagai daerah wisata.
Estuari di Kota Padang
Terdapat 21 sungai yang mengalir di kota Padang, tetapi hanya 4 yang terus mengalir ke laut. Sedangkan yang lainnya merupakan anak sungai dari yang empat tersebut. Sungai-sungai yang mengalir ke laut tersebut adalah : Batang Kuranji, Sungai Banjir Kanal, Batang Arau dan Batang Kandis. Umumnya muara yang terbentuk di sepanjang pantai adalah muara daratan pesisir dan muara laguna. Walaupun muara/estuaria begitu penting sebagai media bagi organisme terutama ikan dan kepiting, tetapi dengan meningkatnya pertumbuhan pabrik yang memanfaatkan aliran sungai sebagai daerah pembuangan limbah industri sehingga kawasan muara/estuaria akhir aliran menjadi tercemar. Warna air kuning karena terlalu banyak menampung limbah daratan. Kawasan muara/estuaria di sepanjang aliran sungai belum dimanfaatkan secara maksimal, karena orientasi masyarakat masih tertuju kepada kegiatan penangkapan. Sedangkan muara/estuaria merupakan tempat penangkapan kepiting bakau, kerang, udang dan dapat juga sebagai daerah wisata.
Estuari di Kabupaten Pesisir Selatan
Di Kabupaten Pesisir Selatan terdapat 18 sungai yang terdiri dari 11 buah sungai besar dan 7 buah sungai kecil. Dari semua sungai tersebut hanya 6 (enam) sungai yang terus mengalir ke laut yaitu : Batang Tarusan, Batang Kapas, Batang Surantih, Batang Air Haji. Batang Air Muara Sakai dan Batang Silaut yang mengakibatkan terbentuknya muara di sepanjang pantai tersebut. Umumnya muara yang terbentuk dan banyak dijumpai adalah muara daratan pesisir serta muara laguna.
Organisme Berasosiasi dengan Substrat Dasar
Gambar . Sebaran spasial substrat dasar (%-silt) dan asosiasi jenis udang (perikanan demersal) di perairan Semarang (A.Hartoko & P Wibowo)
Gambar 6.3. dan 6.4. Ikan demersal
Gambar 5.40 . Jenis sumberdaya perikanan (atas) dan jenis-jenis Moluska demersal perairan Semarang (Photo : P Wibowo)
Gambar . Biota endemik demersal Portunus.sp di pantai selatan Jawa (atas) dan Nephrops.sp di pantai barat Sumatra
Gambar 6.9. Bulubabi pada substrat pasir
Gambar 5.41. Jenis Subtrat Terumbu Karang Perairan Pantai Palu
