ANALISIS UPWELLING DI LAUT INDONESIA *

(1)

Inspiring Innovation with Integrity

http://fst.ipb.ac.id

Agus S. Atmadipoera, PhD

* Webinar Prodi Magister Manajemen Perikanan, Jurusan Pertanian, Fakultas Sains dan Teknologi,

Universitas Terbuka 6 Agustus 2020

ANALISIS

UPWELLING

DI LAUT INDONESIA

*

Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan

(2)

Outline

1. Pendahuluan

2. Spots Wilayah Upwelling di Laut Indonesia

3. Tren Upwelling karena Pemanasan Global

4. Rangkuman

(3)

1. Pendahuluan

(4)

• Upwelling adalah fenomena oseanografi yang melibatkan gerak yang

dibangkitkan angin dari air yang lebih berat, lebih dingin dan biasanya

kaya-nutrient ke arah permukaan laut, menggantikan air permukaan yang lebih hangat dan kurang nutrient.

• Air kaya-nutrient yang naik tersebut menstimulasi pertumbuhan dan reproduksi produser primer (phyto). Karena biomass phyto dan keberadaan air dingin,

upwelling dapat diidentifikasi dari SST dan Chl-a

(5)

• Terdapat tiga pengendali yang bekerja bersama menyebabkan upwelling:

• Angin

• Efek Coriolis

• Transport Ekman

• Dalam proses keseluruhan upwelling, angin bertiup di atas permukaan laut pada arah

tertentu, yang menyebabkan interaksi air-angin. Sehingga air terangkut 90° dari arah angin karena gaya Coriolis dan transport Ekman

(6)

• Upwelling pantai

• Upwelling ekuator

• Upwelling yang dibangkitkan angin skala-besar di interior laut

• Upwelling terkait dengan eddies

• Upwelling yang dibangkitkan topografi dasar- laut

(7)

(8)

Transport Ekman dan Indeks Upwelling

Besarnya transport volume di

permukaan lapisan Ekman M (disebut

transport Ekman), didefiniskan :

dimana tau adalah besaran gesekan angin, rho densitas air laut, dan f parameter Coriolis

(f=2*omega*sin(theta))

Indeks Upwelling

(IU):

Alpha adalah sudut relative antara arah angin dan orientasi garis pantai

Indeks Upwelling

(IU)

(temperature-based):

(9)

Wilayah upwelling dicirikan dengan suhu rendah dan kandungan

khlorofil tinggi yang dapat dipantau dari citra satelit

Scale bar of chlorophyll-a concentration (mg/m3₎

(10)

Respon produksi phytoplankton terhadap air-dalam

upwelling yang kaya-nutrien

(11)

Klasifikasi Ekosistem Kelautan Besar (LMEs)

Berdasarkan produktivitas primer tahunan (Sherman and Hempel 2008 ): • Kelas I , high productivity (>300 g C/m2 /yr)

• Kelas II , moderate productivity (150– 300 g C/m2 /yr), and • Kelas III, low (<150 g C/m2 yr) productivity.

(12)

Skema Sirkulasi Laut Indo-Pasifik

• Sistem Arus Tepi Barat Pasifik (LLWBCs)

• Sistem Arus Lintas Indonesia (Arlindo), Antar-Samudera

• Sistem Arus Monsun

(13)

Wilayah Pengelolaan Perikanan dan Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

(NO. 18/PERMEN-KP/2014)

(14)

2. Spots Daerah Upwelling di Laut Indonesia

SINTA: http://sinta2.ristekdikti.go.id/authors/detail?id=5975634&view=overview

ResearchGate: https://www.researchgate.net/profile/Agus_Atmadipoera

(15)

3. Spots Wilayah Upwelling di Laut Indonesia

• Laut Aceh, Perairan Selatan Jawa

• Selatan Selat Makassar, Banggai Maluku

• Laut Banda dan Utara Arafura

A

C

B

D

(16)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

(NOMOR 18/PERMEN-KP/2014)

Aceh

(17)

a.

Laut Aceh

, Perairan Selatan Jawa

Ilhamsyah et al (2018) • Periode upwelling: Monsun Timurlaut (Des-Feb)

• Angin monsoon dari timurlaut

(18)

a.

Laut Aceh

, Perairan Selatan Jawa

• Arus permukaan (Feb): kearah lepas-pantai Sumatera

• Vorticitas arus (biru): upwelling

Feb

Aug

(19)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

Selatan Jawa

(20)

a. Laut Aceh,

Perairan Selatan Jawa

J a v a Sumatra Java Sea South Java C_oasta l Curre_{nt (S} JCC) Bali Indian Ocean

Indonesian Through ow (ITF)

Reversal M

onsoonal W_inds

Southern Java Waters A

B C D

• Angin Monsun Tenggara (SEM): pembangkit upwelling

• Arus Pantai Selatan Jawa (SJCC) kearah timur: modulasi upwelling

• Arlindo kearah barat: modulasi upwelling

Atmadipoera et al (2020)

(21)

a. Laut Aceh,

Perairan Selatan Jawa

• La Nina: Supressed upwelling dengan suhu hangat dan salinitas lebih tawar

• El Nino: upwelled massa air suhu rendah (<26°C) dan salinitas (>34 psu) dari 55 m

• Jarak meridional upwelling: sampai 9°LS (100 km) kearah lepas pantai

Suhu Air Laut Salinitas

La Nina

(22)

a. Laut Aceh,

Perairan Selatan Jawa

• La Nina: Supressed upwelling dengan suhu hangat dan salinitas lebih tawar

• El Nino: upwelled massa air suhu rendah (<26°C) dan salinitas (>34 psu) dari 55 m

• Jarak meridional upwelling: sampai 9°LS (100 km) kearah lepas pantai

La Nina _{El Nino} southward southward westward eastward

SJCC

ITF

westward

ITF

SJCC

(23)

a. Laut Aceh,

Perairan Selatan Jawa

• TUI tahun La Nina: -1.7

• TUI tahun El Nino: +4.0 La Nina

El Nino

Indeks Upwelling berdasar Suhu (TUI): Selisih SST di tepi pantai dan laut lepas

(24)

Dewi et al (2020)

(25)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

Makassar

(26)

• Skema Sirkulasi Arlindo Makassar dan Arus Monsun Java

• Kajian multi-disiplin, salah satunya kajian dinamika upwelling Makassar

• Pengukuran lapangan: puncak upwelling- Agustus 2015 (di tahun El Nino kuat)

Atmadipoera et al (2014; 2020) Utama et al (2017)

Rosdiana et al (2017) Risko et al (2017)

b.

Selatan Selat Makassar

, Banggai Maluku

Ekspedisi Makassar-Java-Flores (MAJAFLOX) Experiment Aug 2015

(27)

b.

Selatan Selat Makassar

, Banggai Maluku

JAN 2015 AUG 2015

• Kontrast antara musim barat dan timur dari parameter atmosfer

• Periode upwelling: tekanan udara, kec & gesekan angin, SHF, LHF lebih kuat/tinggi

(28)

• Di pusat upwelling: suhu, salinitas, densitas tersingkap di permukaan

• Upwelled properties dari kedalaman sekitar 60 m ke permukaan

• Indikator upwelling: isotherm 25°C, isohaline 34.5 psu, isopycnal 23 kg/m3

b.

Selatan Selat Makassar

, Banggai Maluku

upwelled

(29)

• Permulaan (onset) dan akhir (termination) upwelling: Mei – Oktober (peak: Aug-Sep)

• Outcropped parameters di permukaan dari kedalaman sekitar 60 m

• Fresh Java Sea water: dominan di musim barat (Des-Apr)

b.

Selatan Selat Makassar

, Banggai Maluku

Periode upwelling

(30)

• Dinamika upwelling Makassar: SEM winds, SW transport Ekman, ITF, Selayar passage

• Ekstensi upwelled water kearah baratdaya (SW direction)

• Intensitas upwelling dimodulasi oleh ENSO (e.g., La Nina 2010 dan El Nino 2015)

(31)

b.

Selatan Selat Makassar

, Banggai Maluku

Operasi Kapal Panangkapan Ikan (data VIIRS) Distribusi Daerah Penangkapan Ikan

(32)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

Banggai

(33)

• Evolusi bulanan SPL: suhu minimum periode Aug-Sep

• Suhu terendah berpusat di wilayah tenggara Banggai

• Suhu minimum diadveksikan kearah timurlaut Banggai

b.

Selatan Selat Makassar, Banggai Maluku

Atmadipoera & Khairunnisa(2018)

(34)

• Evolusi bulanan Khlorofil: Chl-a maksimum dalam periode Jul-Okt (peak: Aug)

• Chl-a diadveksikan ke arah timurlaut

• Leakage Chl-a rendah dari Selat Peleng

b.

Selatan Selat Makassar, Banggai Maluku

(35)

• Divergensi arus di wilayah Taliabu (tenggara Banggai) menyebabkan upwelling

• Outcropped suhu minimum 26 °C ke permukaan dari kedalaman 50 m

• Wilayah studi di dekat Ekuator: pengaruh efek Coriolis diabaikan

b.

Selatan Selat Makassar, Banggai Maluku

Variasi Musiman Arus Permukaan

(36)

b.

Selatan Selat Makassar, Banggai Maluku

Proses Upwelling

Kondisi awal Kondisi upwelling Kondisi awal Kondisi upwelling

Teori Upwelling (BBU) Upwelling Banggai (BBU)

La Nina 2010

(37)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

Banda

(38)

c.

Laut Banda

,

Laut Arafura

• “Alternating” upwelling-downwelling periode SEM dan NWM

• Outcropped isotherm 26°C, isohaline 34 psu, isopycnal 22

• Fluktuasi vertikal parameters mencapai 150 m

Atmadipoera et al (2020) Horhoruw et al (2017)

Suhu

Salinitas

Densitas

(39)

c.

Laut Banda

,

Laut Arafura

Periode upwelling

• MLD dalam (50-75 m)

• Suhu minimum

• Salinitas bervariasi

(40)

c.

Laut Banda

,

Laut Arafura

(41)

c.

Laut Banda

,

Laut Arafura

• Transport Ekman (0-56m) (A); upwelling (biru)

• Time-series Ekman transport, NINO3.4, dan indek SOI (B)

(42)

Spots Wilayah Upwelling

11 WPP RI

Arafura

(43)

c. Laut Banda, Laut Arafura

Atmadipoera et al (2020) • Cruise RV Geomarine 3 (Sep 2017)

• Pengukuran CTD (14 casts) (biru)

• Pemodelan laut (Copernicus)

(44)

c. Laut Banda,

Laut Arafura

(45)

c. Laut Banda,

Laut Arafura

(46)

c. Laut Banda,

Laut Arafura

Diagram T-S

Massa air Ekman drift

(47)

c. Laut Banda,

Laut Arafura

• Periode upwelling, arus 5m kearah barat-baratdaya

• Tetapi, di bawah 25 m kearah pantai

(48)

c. Laut Banda,

Laut Arafura

• Rerata volume transport 0-25m: -0.28 (±0.34) Sv kearah barat

• Di lapisan 25-55m: +0.65 (±0.19) Sv kearah timur

(49)

(50)

Tren Upwelling dalam Skenario Global Warming

(51)

Tren Upwelling dalam Skenario Global Warming

(52)

Selisih pantai-lepas pantai dalam tren pemanasan di dunia

Merah: SPL dekat pantai lebih hangat

Biru: lebih dingin

(53)

4. Rangkuman

a.

Upwellling

di Laut Indonesia umumnya jenis Upwelling Pantai

(

coastal upwelling

) dan bersifat musiman (

seasonal upwelling

).

b.

Angin Muson Tenggara (

SEM winds

) sebagai penggerak

upwelling

di Laut Indonesia, kecuali laut yang berada di BBU(seperti Laut

Aceh, utara Natuna, utara Banggai, Laut Sulawesi.

c.

Arus Lintas Indonesia (Arlindo) dan sistem sirkulasi laut skala-besar

lainnya (sirkulasi Indo-Pasifik) berperan penting dalam memodulasi

intensitas

upwelling

.

d. Multi-dataset oseanografi dan perikanan

sangat diperlukan untuk

kajian projeksi dampak perubahan iklim global terhadap

upwelling-ekosistem laut-dan perikanan tangkap di Laut Indonesia.

(54)

(55)