BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Akustik kelautan merupakan teori yang membahas tentang gelombang suara dan perambatannya dalam suatu medium air laut. Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang mendeteksi target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya. Permasalahan-permasalahan yang dibahas dalam akustik kelautan ini yaitu, kecepatan gelombang suara, waktu (pada saat gelombang dipancarkan hingga gelombang dipantulkan kembali), dan kedalaman perairan (Urick, 1983).
Metode akustik merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan proses-proses perambatan suara, karakteristik suara, faktor lingkungan, dan kondisi target. Kelebihan dari metode akustik ini, yaitu berkecepatan tinggi, estimasi stok ikan secara langsung, dan memproses data secara real time, tepat, dan akurat . Hidroakustik dapat digunakan untuk mendeteksi kedalaman perairan (batimetri), keberadaan, distribusi, ukuran ataupun tingkah laku dari hewan dan tumbuhan bawah air. Hidroakustik meliputi akustik pasif ( mendengarkan gelombang suara yang datang) dan aktif akustik yang dapat membuat dan menerima gelombang suara, sering juga disebutechosounder (Urick, 1983).
menggunakan akustik sangat m embantu peneliti untuk mengetahui objek yang berada di kolom dan dasar perairan. Objek ini dapat berupa plankton, ikan, jenis subtrat maupun kandungan minyak yang berada di bawah dasar perairan
Hal-hal yang mendasari kita mempelajari akustik kelautan adalah laut yang begitu luas dan dalam (dinamis), manusia sudah pernah ke planet terjauh tetapi belum pernah ke laut terdalam, sehingga dibutuhkannya alat dan metode untuk melakukan pendeskripsian kolom dan dasar laut, dan saat ini metode yang paling baik adalah dengan menggunakan akustik. Akustik dibagi menjadi dua macam, yang pertama yaitu akustik pasif merupakan suatu aksi mendengarkan gelombang suara yang datang dari berbagai objek pada kolom perairan, biasanya suara yang diterima pada frekuensi tertentu ataupun frekuensi yang spesifik untuk berbagai analisis.
Hydro-acoustic merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan menggunakan perangkat akustik (acoustic instrument), beberapa antara lain: ECHOSOUNDER, FISHFINDER, dan SONAR. Teknologi ini menggunakan suara atau bunyi untuk melakukan pendeteksian. Sebagaimana diketahui bahwa kecepatan suara di air adalah 1.500 m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara hanya 340 m/detik, sehingga teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air. Beberapa langkah dasar pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang menghasilkan listrik dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer yang akan mengubah energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam berbentuk pulsa suara dipancarkan (biasanya dengan satuan ping).
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum ini adalah mahsasiwa mampu memahami prinsip dari rancangan survei
1.3 Manfaat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Penemuan akustik kelautan dimulai sekitar tahun 1490 yang bersumber dari catatan harian Leonardo da vinci yang menuliskan : “Dengan menempatkan ujung pipa yang panjang didalam laut dan ujung lainnya di telinga anda, dapat mendengarkan kapal-kapal laut dari kejauhan”. Ini mengindikasikan bahwa suara dapat berpropagasi di dalam air. Ini yang disebutkan dengan Sonar pasif (passive Sonar) karena kita hanya mendengar suara yang ada. Kemudian dilanjutkan oleh Jacques and Pierre Currie yang menemukan piezoelectricity pada abad ke-19 yang merupakan sejenis kristal yang dapat membangkitkan arus listrik jika kristal tersebut ditekan, atau jika sebaliknya jika kristal tersebut dialiri arus listrik maka kristal akan mengalami tekanan yang akan menimbulkan perubahan tekanan di permukaan kristal yang bersentuhan dengan air (Arnaya IN, 1991).
Dasar perairan laut memiliki karakteristik memantulkan dan menghamburkan kembali gelombang suara seperti halnya permukaan perairanlaut. Efek yang dihasilkan lebih kompleks karena sifat dasar laut yang tersusun atas beragam unsur mulai dari bebatuan yang keras hingga lempung yang halus serta lapisan-lapisan yang memiliki komposisi yang berbeda-beda (Urick, 1983). Beberapa penelitian mengenai habitat dasar perairan di Indonesia telah dilakukan oleh Manik et al untuk pengukuran surface backscattering strength (SS) menggunakan Quantitative Echo Sounder (QES) dan pendekatan nilai SS untuk identifikasi habitat ikan (Manik et al., 2006).
Pada saat itu ilmu tentang akustik hanya di fokuskan untuk keperluan-keperluan militer. Perkembangan tentang akustik lebih meluas lagi perkembangannya pada akhir perang dunia II. Penggunaan akustik kelautan tidak hanya pada bidang kelautan tetapi juga pada pada beberapa aspek seperti : mempelajari proses perambatan suara didalam medium air, penelitian sifat-sifat akustik dari air dan benda-benda bawah air, pengamatan benda-benda dari echo yang mereka hasilkan, pendeteksian sumber-sumber suara bawah air, komunikasi dan penetapan posisi dengan alat akustik bawah air.
Pada decade 70an perkembangan dari akustik kelautan ini lebib intensif lagi. Negara Inggris dan di beberapa Negara lain seperti Norwegia, Amerika, Jepang, Jerman dan sebagainy penerapan tentang akustik ini sudah dapat dilihat. Ilmu tentang akustik diterapkan dalam pendeteksian dan pendugaan stok ikan, yakni dengan dikembangkannya analog echo-integrator dan echo counter (Sechan, 1992).
Akustik kelautan merupakan satu bidang kelautan yang mendeteksi target di kolom perairan dan dasar perairan dengan menggunakan suara sebagai mediannya.Hydro-acoustic merupakan suatu teknologi pendeteksian bawah air dengan menggunakan perangkat akustik (acoustic instrument), beberapa antara lain: ECHOSOUNDER, FISHFINDER, dan SONAR. Teknologi ini menggunakan suara atau bunyi untuk melakukan pendeteksian. Sebagaimana diketahui bahwa kecepatan suara di air adalah 1.500 m/detik, sedangkan kecepatan suara di udara hanya 340 m/detik, teknologi ini sangat efektif untuk deteksi di bawah air. Beberapa langkah dasar pendeteksian bawah air adalah adanya transmitter yang listrik dengan frekwensi tertentu. Kemudian disalurkan ke transducer yang akan mengubah energi listrik menjadi suara, kemudian suara tersebut dalam berbentuk pulsa suara dipancarkan (Syawal, 2013).
lainnya, aktivitas kapal-kapal ataupun sebagai peralatan untuk mendeteksi kondisi di bawah air (hidroakustik untuk mendeteksi ikan).
Akustik aktif memiliki arti yaitu dapat mengukur jarak dari objek yang dideteksi dan ukuran relatifnya dengan menghasilkan pulsa suara dan mengukur waktu tempuh dari pulsa tersebut sejak dipancarkan sampai diterima kembali oleh alat serta dihitung berapa amplitudo yang kembali. Akustik aktif memakai prinsip dasar SONAR untuk pengukuran bawah air.
Metode akustik merupakan proses-proses pendeteksian target di laut dengan mempertimbangkan proses-proses perambatan suara, karakter suara (frekuensi, intensitas, pulsa), faktor lingkungan atau medium, kondisi target, dan lain-lain.
Dengan mempertimbangkan faktor-faktor di atas, maka hidroakustik didasarkan pada prinsip yang sederhana, dimana transmitter yang menghasilkan listrik dengan frekuensi tertentu disalurkan ke transducer yang akan mengubah energi listrik àenergi suara (gelombang suara) dan kemudian akan dipancarkan ke kolom perairan. Gelombang suara yang dipancarkan ke kolom perairan akan mengenai objek target, kemudian gelombang suara akan dipantulkan kembali oleh objek dalam bentuk echo, echo akan diterima oleh transducer. Echo tersebut akan diubah menjadi energi listrik lalu diteruskan ke receiver.
Rancangan survei adalah rencana cruise track, yang perlu dipertimbangkan dengan baik untuk keberhasilan survei itu sendiri. Maclennan dan Simmond (1992) memaparkan beberapa prosedur dalam mendesain rencana survei diantaranya adalah :
Definisikan area geografis yang akan dicakup, tentukan prinsip-prinsip yang akan digunakan dalam mengatur cakupan selama survei.
Perhitungkan sumberdaya yang dibutuhkan untuk mencakup seluruh area survei dengan memperhatikan luasan daerah yang akan di survei.
Perhitungkan waktu yang tersedia untuk survei itu sendiri, buat keleluasaan untuk aktifitas lain seperti menangkap ikan.
cruise track yangdigunakan dalam survei hidroakustik yaitu lintasan paralel, lintasan zigzag, lintasan seri, dan lintasan campuran.
Bagaimanakah jarak suatu objek dapat diketahui? Hal ini mudah saja, yaitu dengan menentukan selang waktu antara gelombang suara yang dipancarkan dengan gelombang suara yang diterima, sehingga transducer dapat memperkirakan jarak dan orientasi dari suatu objek yang dideteksi dengan rumus berikut:
Jarak = (Kecepatan suara x waktu) 2
Instrument yang biasa digunakan dalam akustik antara lain ADCP (Acoustic Doppler Currents Profiler) yang berfungsi untuk mengukur arus dengan prinsip Doppler dan CTD (Conductivity, Depth, Temperature) yang berfungsi untuk mengukur konduktivitas, kedalaman dan suhu perairan.
Kelebihan dari metode akustik adalah berkecepatan tinggi, estimasi stok ikan secara langsung (direct estimation), memproses data secara real time, tepat dan akurat. Namun ada beberapa hambatan dalam aplikasinya, seperti adanya gangguan dari kolom air (absorbsi, pantulan, dan lain-lain), human error, kondisi alat, dan minimnya sumber daya manusia
Gelombang suara memiliki kecepatan rambat yang terbatas dan memerlukan waktu untuk berpindah. Kecepatan gelombang suara lebih kecil daripada gelombang cahaya.
Persamaan gelombang suara
V=s/t
dengan , s = jarak tempuh (m) , t = waktu ( s ) , dan v = cepat rambat bunyi (m/s). Satu periode gelombang menempuh jarak sejauh satu panjang gelombang. Maka , jika t = T , maka s = lambda . Maka bentuk lain ungkapan cepat rambat gelombang adalah
v=λf
dengan lambda = panjang gelombang bunyi (m)
T = periode gelombang bunyi (s) F = ferkuensi gelombang bunyi (Hz)
Di laut, gelombang suara dirambatkan melalui media air. Kecepatan rambat suara laut berbeda dengan kecepatan rambat udara ataupun darat. Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Pada suhu udara 15 derajat celsius bunyi dapat merambat di udara bebas pada kecepatan 340 m/s. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara. Dengan s panjang Gelombang bunyi dan t waktu.
Manfaat akustik meliputi aplikasi dalam survei kelautan, budidaya perairan, penelitian tingkah laku ikan, aplikasi dalam studi penampilan dan selektivitas alat tangkap, bioakustik. Aplikasi dalam survei kelautan untuk menduga spesies ikan, dengan akustik kita dapat menduga spesies ikan yang ada di daerah tertentu dengan menggunakan pantulan dari suara, semua spesies mempunyi target strengh yang berbeda-beda. Aplikasi dalam dunia budidaya untuk pendugaan jumlah ekor, biomass dari ikan dalam jaring/kurungan pembesaran untuk menduga ukuran dari individu ikan dalam jaring kurungan,memantau tingkah laku ikan dengan acoustic tagging.
Militer
Alat akustik digunakan untuk kegiatan militer dan sangat canggih untuk saat ini. Negara Amerika telah mengembangkan akustik dan menghasilkan suatu Akustik Perangkat Long Range (LRAD), perangkat jarak jauh yang berasal dan peringatan beam yang diarahkan akustik. LRAD dikembangkan untuk berkomunikasi pada rentang operasional dengan kewenangan dan unggul dalam tinggi kebisingan pada lingkungan ambient. LRAD dirancang untuk komunikasi di 300 meter diatas tanah dan 500 + meter di atas air, LRAD juga dapat mengeluarkan nada peringatan.
Perkapalan
Perancangan alat tangkap berbasis akustik agar hasil tangkapan maksimal dan tidak tepat sasaran, karena dengan akustik dapat dideteksi kumpulan suatu ikan.
Pemetaan
Data dari pengukuran kedalaman dengan alat akustik nantinya dapat dijadikan suatu peta dasar laut.
Oseanografi kelautan
Suatu kajian Pengetahuan yang mempelajari tentang sifat-sifat laut, baik dalam kimia, fisik, maupun bio-geo dan hal – hal yang bersifat kelautan lainnya menggunakan suatu alat akustik.
Industri
Penentuan lokasi yang sesuai dengan metode pendeteksian dasar laut dan menganalisis dampak yang akan terjadi jika industri tersebut dibangun didaerah tersebut.
Pemrosesan didukung oleh peralatan lainnya; komputer; GPS (Global Positioning System), Colour Printer, software program dan kompas. Hasil akhir berupa data siap diinterpretasikan untuk bermacam-macam kegunaan yang diinginkan. Bila dibandingkan dengan metode lainnya dalam hal estimasi atau pendugaan, teknologi hydro- acoustic memiliki kelebihan, antara lain. Informasi pada areal yang dideteksi dapat diperoleh secara cepat (real time). Dan secara langsung di wilayah deteksi (in situ).
Sistem hidroakustik dibedakan beberapa jenis berdasarkan transducer yang digunakan serta perbedaan beam yang dihasilkan, yaitu single beam acoustic system, dual beam acoustic system, split beam acoustic system dan quasi ideal beam acoustic system split beam acoustic system dan quasi ideal beam acoustic system. Keunggulan Metode Akustik. Dibandingkan dengan metode lain, khususnya dalam eksplorasi sumberdaya hayati laut atau pendugaan stok ikan.
BAB III
METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada tanggal 13 oktober 2015, pukul 13.00 WIB s.d selesai, bertempat di laboratorium Eksplorasi Sumber Daya Alam dan Akustik Kelautan program studi Ilmu Kelautan, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya.
3.2 Bahan dan Alat
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini yakni sebagai berikut:
No Alat / Bahan Fungsi
