STUDI DAMPAK KENAIKAN SUHU DAN MUKA LAUT
TERHADAP PERTUMBUHAN TERUMBU KARANG
DI BALI BARAT
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari
Institut Teknologi Bandung
Oleh
NOIR PRIMADONA PURBA
NIM : 22405004
Program Studi Sains Kebumian
MAGISTER SAINS KEBUMIAN
FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
i
STUDI DAMPAK KENAIKAN SUHU DAN MUKA LAUT
TERHADAP PERTUMBUHAN TERUMBU KARANG
DI BALI BARAT
Oleh
NOIR PRIMADONA PURBA
NIM : 22405004
Program Studi Sains Kebumian
Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Tim Pembimbing
Bandung, Juni 2008
Pembimbing Pertama, Pembimbing Kedua,
Prof. Safwan Hadi, P.hD Dr. rer.nat. Armi Susandi, MT.
ii
STUDI DAMPAK KENAIKAN SUHU DAN MUKA LAUT TERHADAP PERTUMBUHAN KARANG DI BALI BARAT
ABSTRAK
Terumbu karang adalah salah satu ekosistem yang unik dan kompleks. Tetapi pada saat ini terumbu karang mengalami stress akibat dampak dari perubahan iklim. Parameter perubahan iklim seperti peningkatan suhu perairan yang mengakibatkan lepasnya zooxanthellae dan kenaikan muka laut yang mengakibatkan terganggunya photosintesis menyebabkan terganggunya sistem metabolisme terumbu karang yang akhirnya berakibat pada kematian karang.
Data terumbu karang didapat dari WWF-Indonesia dalam bentuk raw data. Wilayah yang dikaji merupakan bagian dari “coral triangle” yang berada di Taman Nasional Bali Barat(BBNP) dan sekitarnya. Data terumbu karang meliputi tutupan karang, high dan low susceptibility, dan pada kedalaman 3 dan 10 meter. Data terumbu karang meliputi tahun 97/98 dan 2003 hingga 2006 (6 kali pengambilan data). Data temperatur dan muka laut merupakan hasil mooring dan satelit NOAA. Data suhu dan Anomali yang dikumpulkan disesuaikan dengan pengambilan data terumbu karang. Untuk kenaikan muka laut sendiri dikumpulkan data dari 1992 hingga 2007 dan lokasi pengambilan berada disekitar wilayah kajian.
Dari hasil penelitian didapat anomali tertinggi adalah 2.90 C selama 41 minggu pada tahun 97-98, tahun 2003 adalah 1.10 C selama 4 minggu, tahun 2004 adalah 1.50 selama 2 minggu. Untuk kerusakan karang sendiri kerusakan yang terparah adalah tahun 1997/1998 mencapai tingkat 75-100%, sedangkan tahun 2003 berkisar 45.15% pada 3 lokasi dan tahun 2004 hanya 27.7% pada dua lokasi. Berkurangnya kerusakan ini disebabkan oleh terjadinya adaptasi berupa aklimatisasi oleh terumbu karangi. Dalam kajian terhadap kenaikan muka laut, kenaikan per tahun untuk wilayah Bali adalah 3 mm sehingga kenaikan ini belum menjadi penyebab pemutihan pada karang, sedangkan dalam waktu 50 tahun kedepan kenaikan muka laut hanya berkisar 0,15 m sehingga dalam waktu 50 tahun kedepan kenaikan ini belum menjadi stress bagi karang dimana kedalaman maksimum terumbu karang untuk melakukan photosintesis adalah 50 m.
iii
STUDY IMPACTS OF ELEVATED TEMPERATURE AND SEA LEVEL RISE TO PRODUCTIVITY OF CORAL REEF IN BALI BARAT
ABSTRACT
Coral reef is a kind of unique and complex ecosystem. But nowadays, coral reef’s life is getting stress from the impacts of climate change. Climate change indicators(parameters) such as rising sea temperature where zooxanthelle is not on coral anymore and rising sea level which its effect of disturbing photosynthetic process influence coral’s metabolic system and at the end it gets mortality.
Coral reef data collected from WWF-Indonesia in raw data. The main region located in “coral triangle” called Bali Barat National Park. The data of coral reef consist of cover area, high and low susceptibility, and in two depths (3 and 10 meter). The year data in 97/98 and 2003-2006 ( six times collecting data). Temperature and sea level data come from mooring and satellite from NOAA. The data is same to year of coral reef data. For sea level data itself have got during 1992-2007 and collected in any locations in observation area.
From its data, the highest anomaly is 2,90 C in 41 weeks on 1997-1998, anomaly on 2003 is 1,10 C for 4 weeks, and 1,50 C for 2 weeks on 2004. The coral reef destruction is increased 75-100% during 1997/98 however there are three locations at least 45,15% in 2003 and decreased to be 27,7% on two locations. The destructions are caused by acclimation of coral reef itself. The cover area after the last observation on February 2004 is increased since 2003. On analyzing rising sea level, the rising a year in Bali is 0.3 mm and then it become main indicator of bleaching on coral reef. During 50 years to go, sea level rise will be predicted only 0.15 meters and on that time the stress for coral reef will be avoided where the maximum depth to make photosintesis is 50 meters.
Keywords : elevated temperature and sea level rise, coral bleaching, and acclimatisation
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang hanya dengan rahmat dan bimbingannya, Tesis ini dapat terselesaikan sesuai dengan yang diharapkan. Meskipun cukup singkat, Tesis ini telah memberi Penulis pengalaman yang sangat berarti. Tidak ada gading yang tak retak, Penulis memahami segala keterbatasan, sehingga dalam melakukan analisis dan pengambilan keputusan sangat dipengaruhi kemampuan yang dimiliki.
Tesis ini mengkaji hubungan parameter perubahan iklim dan bleaching yang dirangkum dengan topik “ Studi Dampak Kenaikan Suhu dan Muka laut terhadap Pertumbuhan Terumbu Karang di Bali Barat” dan merupakan syarat wajib untuk menyelesaikan studi Magister Ilmu Kebumian di Institut Teknologi Bandung.
Dalam kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan secara khusus ucapan terima kasih kepada
1. Prof. Safwan Hadi, P.hD dan Dr. rer. nat. Armi Susandi, MT, selaku pembimbing telah begitu banyak memberikan masukan, saran, motivasi, dan ide bagi penyelesaian Tesis ini serta membuka wawasan Penulis menjadi lebih luas lagi.
2. Staff pengajar di lingkungan Oseanografi, Meteorologi, dan Geofisika yang telah memberi bekal pengetahuan yang berarti selama pembelajaran dan penyelesaian Tesis.
3. Dr. Lucas Moxey (NOAA) dan Ir. Monique Sumampouw, M.Si (WWF) yang telah memberikan data-data bagi kepentingan Tesis ini.
4. Staff tata usaha yang membantu dalam bidang administrasi.
5. Rekan-rekan Magister Sains kebumian khususnya angkatan 2005 dan mahasiswa S1 yang telah banyak membantu dalam pengembangan keilmuan dan telah meluangkan waktu untuk menuangkan pikiran.
6. Kedua orang tua serta adik yang selalu memberikan dukungan semangat moril dan materil dalam merampungkan Tesis ini.
v
7. Naomi yang telah memberikan motivasi, kekuatan, doa. Demikian juga dengan Ka Lia dan Fransisca.
8. Teman-teman apartemen 58, Fajar, Stewart, Basar, Bento, Bahari, Andrew dan bibi family yang telah membantu saya dalam menambah wawasan dan pengetahuan.
9. Teman-teman lain Gupemala, Ridho (UGM), Markus (DKP), yang juga telah meluangkan waktu untuk bertukar pikiran.
Kritik dan saran dari pembaca tentu merupakan bahan masukan yang sangat berharga bagi Penulis. Akhir kata Penulis mengharapkan semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat dan perkembangan ilmu pengetahuan Indonesia.
Salam,
Bandung, Juni 2008
vi
DAFTAR ISI
Hal.
LEMBAR PENGESAHAN ...
i
ABSTRAK ...
ii
KATA PENGANTAR ...
iv
DAFTAR ISI ...
vi
DAFTAR LAMPIRAN ...
viii
DAFTAR GAMBAR ...
x
DAFTAR TABEL ...
xii
BAB I. Pendahuluan
I.1. Latar belakang dan Masalah yang dikaji ...
I-1
I.1.1.
Latar
belakang
...
I-1
I.1.2. Masalah yang dikaji ...
I-5
I.2.
Hipotesa
...
I-5
I.3.
Tujuan
...
I-5
I.4. Ruang lingkup dan pembatasan masalah ...
I-6
I.5. Metodologi dan Spesifikasi Wilayah kajian ...
I-7
I.6. Sistematika pembahasan ...
I-8
BAB II. Tinjauan Pusataka
II.1. Tinjauan (State of the Art Review) terdahulu ...
II-1
II.2. Terumbu karang, pemutihan karang, dan keragaman ...
II-2
II.3.
Temperatur
...
II-6
II.4. Kenaikan muka laut ...
II-8
BAB III. Metodologi
III.1. Data terumbu karang dan Pengolahan...
III-1
III.2. Data temperatur dan Pengolahan ...
III-2
III.3. Data Muka laut dan Pengolahan ...
III-4
III.4. Komparasi dan Korelasi Data ...
III-5
BAB IV. Hasil dan Pembahasan
IV.1.
Hasil
...
IV-1
IV.1.1.
Identifikasi
lokasi
...
IV-1
IV.1.2. Data terumbu karang ...
IV-4
IV.1.2.1.
Line Intercept Transect(LIT) ...
IV-4
IV.1.2.2. Persentase tutupan karang ...
IV-6
IV.1.2.3.
High dan low susceptibility...
IV-11
vii
IV.1.3.1. Profil vertikal suhu perairan ...
IV-13
IV.1.3.2. Suhu permukaan perairan ...
IV-15
IV.1.3.3.
Anomali,
Hotspot, dan DHW ...
IV-17
IV.1.4. Muka laut ...
IV-22
IV.2.
Pembahasan...
IV-24
IV.2.1. Karakteristik wilayah dan data spesies ...
IV-24
IV.2.2. Fluktuasi tutupan karang dan anomali suhu ...
IV-25
IV.2.2.1. Korelasi anomali dan tutupan karang tahun
1997-1998 ...
IV-27
IV.2.2.2. Korelasi anomali dan tutupan karang tahun
2003 ...
IV-28
IV.2.2.3. Korelasi anomali dan tutupan karang tahun
2004 ...
IV-33
IV.2.3. Prediksi Kenaikan muka laut ...
IV-38
IV.2.4.
Stress level ...
IV-38
BAB V. Kesimpulan dan Saran
V.1.
Kesimpulan
...
V-1
V.2.
Saran
...
V-2
DAFTAR PUSTAKA
x
DAFTAR GAMBAR
Hal. BAB I
Gambar I.1. Lokasi penelitian, Bali Barat dan sekitarnya ... I-7 BAB II
Gambar II.1. Photo pemutihan karang (coral bleaching) ... II-4 Gambar II.2. Lokasi dan fluktuasi kerusakan terumbu karang dari tahun
hingga 1998 hingga 2006... II-5 Gambar II.3. NOAA Degree Heating Weeks (DHW) untuk daerah
equator dan selatan bumi II-6
Gambar II.4. Grafik anomali muka laut dari tahun 1880 hingga tahun 2000 ... II-7 Gambar II.5. Hubungan antara kenaikan temperatur dengan coral
bleaching dalam skala mingguan di wilayah Australia ... II-8 Gambar II.6. Model peningkatan muka laut dengan kenaikan
karbondioksida 2 dan 4 kali lipat yang dihubungkan lamanya waktu ... II-9 Gambar II.7. Prediksi ketebalan es di kutub tahun 2050 dan kenaikannya
pertahun berdasarkan pengukuran sea level dari 23 long tide
records ... II-10 Gambar II.8. Sumber kenaikan muka laut dan fluktuasi total panjang
glasier di berbagai tempat ... II-11 BAB III
Gambar III.1. Geographically Sorted Data yang dikeluarkan oleh NOAA . III-2 Gambar III.2. Tampilan Software Coastwatch utilities untuk pengolahan
data anomali ... III-3 BAB IV
Gambar IV.1. Posisi BBNP yang termasuk dalam coral triangle ... IV-1 Gambar IV.2. Lokasi wilayah kajian yang terbagi dalam 4 wilayah besar ... IV-2 Gambar IV.3. Hasil citra landsat untuk wilayah kajian tahun 2007 ... IV-3
xi
Gambar IV.4. Contoh jenis Acropora yakni Pink Acropora ... IV-5 Gambar IV.5. Persentase HCC di BBNP ... IV-9 Gambar IV.6. Persentase HCC diluar BBNP ... IV-10 Gambar IV.7. Spesies berdasarkan high dan low susceptibility ... IV-11 Gambar IV.8. HCC, high dan low susc. di Labuhan Lalang ... IV-12 Gambar IV.9. Profil vertikal suhu perairan untuk wilayah Bali ... IV-14 Gambar IV.10. SST untuk wilayah Bali mulai dari tahun 1985-1995 ... IV-15 Gambar IV.11. Fluktuasi SST untuk wilayah Bali dari tahun 2003 hingga
2006 ... IV-16 Gambar IV.12. Anomali suhu perairan untuk wilayah Bali dari tahun 1997
hingga 1998 ... IV-18 Gambar IV.13. Anomali suhu perairan untuk tahun 2003-2006 dalam
mingguan ... IV-19 Gambar IV.14. Hotspot area yang menggambarkan wilayah-wilayah yang
terkena bleaching ... IV-20 Gambar IV.15. DHW untuk wilayah Bali dan sekitarnya ... IV-21 Gambar IV.16. Perubahan muka laut untuk wilayah Utara kajian dari tahun
1992 hingga 2007 ... IV-22 Gambar IV.17. Perbandingan SSH pada bulan 8 tahun 1995 dengan tahun
2005 ... IV-24 Gambar IV.18. Penurunan low susc. untuk beberapa lokasi di BBNP ... IV-33 Gambar IV.19. Perbandingan persentase tiap spesies ... IV-37 Gambar IV.20. Hubungan SST dan bleaching untuk wilayah GBR... IV-39
xii DAFTAR TABEL
Hal BAB II
Tabel II.1. Laporan IPCC tentang observasi dan prediksi parameter
Global Climate Change ... II-3 BAB III
Tabel III.1. Status level coral bleaching berdasarkan DHWs ... III-6 BAB IV
Tabel IV.1. Hasil Line Intercept Transect (LIT) yang sudah
dikelompokkan dalam berbagai level dan taxa ... IV-4 Tabel IV.2. Persentase tutupan karang dan kondisi kerusakan karang ... IV-6 Tabel IV.3. Persentase hard coral cover beserta persentasenya ... IV-7 Tabel IV.4. Anomali tahunan pada wilayah kajian ... IV-26 Tabel IV.5. Lamanya waktu anomali ... IV-27 Tabel IV.6. Lokasi bleaching beserta waktunya ... IV-28 Tabel IV.7. Penurunan untuk beberapa segmen 2003-2004 ... IV-31 Tabel IV.8. Penurunan untuk beberapa segmen 2004-2005 ... IV-34
