MAKALAH TEKNIK REKAYASA PANTAI
Di susun oleh : Nama : Ardi Lapelelo Nim : 225706522007
Semester : VI
POLITEKNIK PERIKANAN TUAL JURUSAN TEKNOLOGI KELAUTAN
2025
A. Gelombang Laut
Gelombang laut adalah fenomena alam yang umum terjadi dan memiliki berbagai dampak pada ekosistem laut, iklim global, dan kehidupan sehari-hari manusia. Pembentukan gelombang laut melibatkan interaksi antara angin dan permukaan air laut. Angin yang bertiup di atas permukaan laut merangsang gerakan air dan membentuk gelombang.
Semakin kuat dan lama angin bertiup, semakin besar dan tinggi gelombang yang terbentuk.
Gelombang juga dapat terbentuk akibat gaya gravitasi yang diberikan oleh Bulan dan Matahari, yang dikenal sebagai gelombang pasang. Gelombang pasang ini terjadi karena tarikan gravitasi Bulan dan Matahari menyebabkan air laut naik dan turun secara periodik.
Gelombang laut dapat dikelompokkan menjadi beberapa jenis berdasarkan berbagai kriteria, seperti gelombang permukaan, gelombang dalam, dan gelombang transien.
Gelombang permukaan adalah yang paling umum dan terjadi di atas permukaan laut.
Gelombang dalam berkembang di bawah permukaan laut dan memainkan peran penting dalam transfer energi di dalam samudra. Gelombang transien, seperti tsunami, adalah peristiwa yang jarang terjadi tetapi dapat sangat destruktif. Kecepatan, panjang gelombang, dan tinggi gelombang dapat bervariasi tergantung pada sejumlah faktor, termasuk kecepatan angin, kedalaman air, dan durasi angin yang bertiup.
Karakteristik gelombang
Gelombang laut memiliki beberapa karakteristik utama, termasuk tinggi gelombang, panjang gelombang, dan periode gelombang. Tinggi gelombang adalah jarak vertikal dari puncak gelombang ke lembah gelombang. Panjang gelombang adalah jarak horizontal antara dua puncak gelombang berturut-turut. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan untuk satu gelombang lengkap (dari puncak ke puncak) untuk melewati titik tertentu. Karakteristik ini mempengaruhi kekuatan dan dampak gelombang laut.
B. Arus Pantai Jenis-Jenis Arus Pantai
- Berdasarkan Proses Terjadinya
Berdasarkan proses terjadinya, arus laut dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu:
• Arus Ekman yaitu Arus yang dipengaruhi oleh angin.
• Arus Termohaline yaitu Arus yang dipengaruhi oleh densitas serta gravitas.
• Arus Pasut yaitu Arus yang dipengaruhi oleh adanya pasut.
• Arus Geostropik yaitu Arus yang dipengaruhi oleh adanya gradien tekanan mendatar serta juga gaya corolis.
• Arus Wind Driven Current yaitu Arus yang dipengaruhi oleh adanya pola pergerakan angin serta terjadi pada lapisan permukaan.
- Berdasarkan Tingkat Kedalaman
Berdasarkan tingkat kedalamannya, arus dibedakan menjadi:
• Arus permukaan yaitu arus yang terjadi dibeberapa ratus meter dari permukaan, dengan arah gerak horizontal serta dipengaruhinya oleh pola sebaran angin.
• Arus dalam yaitu arus yang terjadi jauh di dasar kolom peraran, arah pergerakannya tidak dipengaruhi adanya pola sebaran angin serta membawa massa air dari daerah kutub ke daerah yang ekuator.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Arus Pantai
• Faktor internal yang menyebabkan terjadinya arus laut yaitu perbedaan densitas air laut, gradien tekanan mendatar dan gesekan lapiasn air.
• Faktor eksternal yang menyebabkan terjadinya arus yaitu gaya tarik matahari dan bulan yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut dan gaya coriolis, perbedaan tekanan udara, gaya gravitasi, gaya tektonik, dan angin.
Pengaruh Arus Terhadap Morfologi Pantai
Arus laut memiliki pengaruh yang signifikan terhadap morfologi pantai. Proses ini terjadi melalui interaksi antara pergerakan air laut dan karakteristik pantai itu sendiri. Pengaruh arus terhadap morfologi pantai dapat dilihat dalam beberapa aspek:
1. Pengikisan (Erosi)
Arus laut dapat menyebabkan pengikisan pantai dengan cara membawa material dari garis pantai seperti pasir, kerikil, dan batuan. Proses ini sering terjadi pada pantai yang memiliki gelombang besar atau arus yang kuat. Erosi dapat menyebabkan penyempitan pantai, pengurangan luas wilayah daratan, dan perubahan bentuk pantai.
2. Akumulasi Sedimen
Arus juga dapat membawa sedimen ke pantai atau menyebar sedimen yang ada. Ini sering terjadi di daerah yang mengalami arus balik (backwash) setelah gelombang pecah. Akumulasi material di pantai bisa membentuk berbagai struktur morfologi seperti tombolo (jembatan pasir), spit (landasan pasir), atau bar pasir. Proses ini berperan dalam pembentukan formasi baru di pesisir.
3. Peningkatan atau Penurunan Garis Pantai
Pergerakan arus dapat mempengaruhi garis pantai dengan mengubah distribusi pasir dan sedimen lainnya. Di beberapa lokasi, arus dapat memperpanjang pantai dengan membawa sedimen dari laut ke daratan, sementara di lokasi lain, arus dapat menyebabkan penurunan garis pantai akibat erosi.
4. Pembentukan Deltas dan Estuari
Arus juga berperan dalam pembentukan delta dan estuari, di mana aliran sungai bertemu dengan laut. Arus laut di kawasan delta akan mempengaruhi pengendapan material dari sungai, membentuk delta yang kaya akan ekosistem.
5. Pengaruh Terhadap Bentuk Pesisir
Morfologi pantai dapat terpengaruh oleh arah dan kekuatan arus. Sebagai contoh, arus yang bergerak paralel dengan pantai dapat menyebabkan pemindahan pasir secara lateral, membentuk pantai berbentuk melengkung atau mempengaruhi orientasi pantai itu sendiri.
Secara keseluruhan, arus laut memiliki peran penting dalam dinamika pesisir, menyebabkan perubahan yang berkelanjutan pada morfologi pantai baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang.
C. Pasang Surut
Pasang surut (atau tide) adalah perubahan periodik permukaan air laut yang terjadi secara teratur akibat interaksi antara gaya tarik gravitasi bulan dan matahari, serta perputaran bumi.
Pasang surut memiliki pengaruh besar terhadap ekosistem pesisir dan morfologi pantai.
- Penyebab Pasang Surut 1. Gravitasi Bulan
Gaya gravitasi bulan adalah penyebab utama pasang surut. Bulan menarik air laut di bumi, menyebabkan air laut terangkat dan menciptakan pasang naik (high tide) pada sisi bumi yang menghadap bulan. Sisi bumi yang berlawanan juga mengalami pasang naik akibat gaya sentrifugal akibat perputaran bumi dan bulan.
2. Gravitasi Matahari
Gaya tarik gravitasi matahari juga mempengaruhi pasang surut, meskipun pengaruhnya lebih kecil dibandingkan dengan bulan. Namun, saat matahari, bulan, dan bumi sejajar (seperti pada saat bulan baru dan bulan purnama), pengaruh gravitasi matahari dan bulan akan saling menguatkan, menyebabkan pasang surut lebih ekstrem (pasang besar).
3. Gerakan Rotasi Bumi
Bumi berputar pada porosnya, dan ini berpengaruh pada posisi pasang surut. Rotasi bumi menyebabkan pergantian pasang naik dan pasang surut pada berbagai titik di bumi dalam siklus 24 jam.
4. Posisi Bulan dan Matahari
Perubahan posisi bulan dan matahari terhadap bumi memengaruhi kekuatan pasang surut.
Selama bulan baru dan bulan purnama, posisi bulan dan matahari sejajar, menyebabkan pasang surut yang lebih ekstrem. Pada fase bulan separuh, posisi bulan dan matahari berada pada sudut 90 derajat satu sama lain, yang menghasilkan pasang surut yang lebih rendah (pasang kecil).
- Jenis-jenis Pasang Surut
1. Pasang Surut Semi-Diurnal
Jenis pasang surut ini terjadi dua kali dalam sehari, dengan dua pasang naik (high tide) dan dua pasang surut (low tide) dengan selisih waktu yang relatif sama. Pasang surut semi-diurnal sering terjadi di banyak daerah pesisir dunia, seperti di pantai timur Amerika Serikat.
2. Pasang Surut Diurnal
Pasang surut ini terjadi satu kali dalam sehari, dengan satu pasang naik dan satu pasang surut.
Pasang surut diurnal lebih jarang terjadi, namun dapat ditemukan di daerah tertentu seperti Teluk Meksiko dan beberapa bagian Asia Tenggara.
3. Pasang Surut Campuran (Mixed Tide)
Pasang surut campuran adalah jenis pasang surut yang memiliki dua pasang naik dan dua pasang surut dalam satu hari, tetapi dengan interval waktu dan ukuran pasang yang bervariasi.
Jenis ini umumnya terjadi di pantai barat Amerika Utara dan banyak wilayah pasifik lainnya.
Pengaruh Pasang Surut Terhadap Dinamika Pantai
Pasang surut memiliki pengaruh besar terhadap dinamika pantai, baik dalam aspek morfologi pantai maupun ekosistem pesisir. Berikut adalah beberapa pengaruh utama pasang surut terhadap dinamika pantai:
1. Erosi dan Akumulasi Sedimen
- Erosi : Pasang surut dapat menyebabkan erosi pantai, terutama saat pasang naik (high tide).
Air yang naik akan membawa material dari pantai seperti pasir, kerikil, dan batu-batu kecil.
Pasang surut yang terus berulang dapat menyebabkan pengikisan pantai, terutama jika gelombang laut juga cukup besar.
- Akumulasi : Pada saat pasang surut (low tide), air laut akan mundur dan meninggalkan sedimen yang dibawa oleh pasang naik sebelumnya. Akumulasi sedimen ini dapat membentuk fitur pantai baru, seperti bar pasir, spit (daratan sempit yang memanjang), dan tombolo (jembatan pasir yang menghubungkan pulau dengan daratan utama).
2. Perubahan Garis Pantai
Pasang surut berpengaruh langsung terhadap perubahan garis pantai. Saat pasang naik, garis pantai akan bergerak ke daratan, dan saat pasang surut, garis pantai akan mundur ke laut. Proses ini menyebabkan pantai mengalami perubahan secara berkala, tergantung pada tinggi pasang surut dan kekuatan gelombang.
- Pengaruh Musiman : Di beberapa daerah, pasang surut yang berlangsung setiap hari dapat mempengaruhi seberapa banyak sedimen yang dipindahkan dari pantai atau ke pantai. Pada musim dengan pasang surut yang lebih besar, pantai bisa mengalami erosi yang lebih cepat, sedangkan pada musim dengan pasang surut yang lebih kecil, pantai mungkin dapat mengakumulasi lebih banyak material.
3. Pembentukan Fitur Geomorfologi Pantai
Pasang surut berperan dalam pembentukan berbagai fitur geomorfologi pesisir, seperti:
- Tombolo : Pasang surut dapat menyebabkan terbentuknya tombolo, yaitu jembatan pasir yang menghubungkan sebuah pulau kecil dengan daratan utama. Proses ini terjadi karena pergerakan air yang mengendapkan sedimen pada saat pasang surut.
- Bar Pasir : Selama pasang surut, air laut membawa sedimen yang kemudian terendapkan di dasar laut, membentuk bar pasir yang terpisah dari pantai utama. Bar ini dapat menjadi penghalang gelombang laut yang menuju pantai.
- Spit : Pasang surut dapat menyebabkan terbentuknya spit, yaitu tanah sempit yang memanjang di laut dan terbentuk dari sedimen yang terbawa oleh arus laut.
4. Pengaruh Terhadap Ekosistem Pesisir
Pasang surut sangat memengaruhi kehidupan biota di ekosistem pesisir. Berbagai organisme pesisir seperti bakau, moluska, dan kerang beradaptasi dengan perubahan ketinggian air yang disebabkan oleh pasang surut.
- Zona Intertidal : Pasang surut menciptakan zona intertidal, yaitu daerah yang terendam saat pasang naik dan terpapar udara saat pasang surut. Zona ini merupakan habitat penting bagi banyak spesies laut yang bergantung pada perubahan pasang surut untuk siklus hidup mereka.
- Perubahan Habitat : Ekosistem pesisir, seperti hutan mangrove dan terumbu karang, dapat terpengaruh oleh perubahan pasang surut. Misalnya, mangrove dapat tumbuh dan berkembang di daerah yang terpengaruh oleh pasang surut secara berkala, sedangkan terumbu karang dapat terpapar udara saat pasang surut, mempengaruhi kehidupan organisme karang.
5. Pengaruh terhadap Aktivitas Manusia
- Penangkapan Ikan: Pasang surut mempengaruhi pola aktivitas nelayan, karena banyak spesies ikan dan organisme laut yang lebih aktif atau lebih mudah ditangkap pada saat pasang surut. Beberapa daerah pesisir bahkan bergantung pada waktu pasang surut untuk menentukan kapan melakukan kegiatan perikanan.
- Pariwisata Pesisir: Pasang surut juga memengaruhi pariwisata, terutama aktivitas seperti berenang, berjalan-jalan di pantai, atau wisata alam. Pasang surut yang lebih tinggi dapat mengurangi akses ke beberapa area pantai, sementara saat pasang surut yang lebih rendah, wisatawan bisa lebih leluasa menjelajahi pesisir.
6. Pengaruh terhadap Infrastruktur Pesisir
Pasang surut dapat mempengaruhi infrastruktur yang dibangun di sepanjang pantai, seperti pelabuhan, dermaga, dan bangunan pesisir lainnya. Ketika pasang naik, air laut bisa menggenangi area-area yang rendah, menyebabkan kerusakan atau mengganggu aktivitas.
Selain itu, erosi yang disebabkan oleh pasang surut juga bisa merusak fondasi bangunan atau struktur yang dekat dengan garis pantai.
Metode Pengukuran Dan Prediksi Pasang Surut
Pengukuran dan prediksi pasang surut adalah aspek penting dalam studi dinamika pantai, navigasi laut, serta manajemen sumber daya pesisir. Berikut adalah beberapa metode yang digunakan untuk mengukur dan memprediksi pasang surut:
Metode Pengukuran Pasang Surut
1. Pengukuran dengan Tide Gauge (Alat Pengukur Pasang)
- Tide gauge adalah instrumen yang paling umum digunakan untuk mengukur tinggi permukaan air laut dan mendeteksi pasang surut. Ada dua jenis utama tide gauge:
- Tide Gauge Mekanis : Menggunakan sistem mekanik untuk mengukur perubahan ketinggian permukaan air laut, biasanya dengan menggunakan pelampung yang bergerak naik turun mengikuti permukaan air.
- Tide Gauge Elektronik : Menggunakan sensor seperti tekanan atau pengukuran jarak untuk mendeteksi perubahan ketinggian air laut secara lebih akurat dan otomatis. Sensor ini dapat mengirimkan data secara real-time ke pusat pengolahan data.
Proses Pengukuran :
- Pengukuran dilakukan di titik tetap yang disebut tide station.
- Data ketinggian permukaan air dicatat selama periode tertentu (misalnya 24 jam atau lebih lama) untuk menangkap siklus pasang surut yang terjadi.
- Data yang dikumpulkan biasanya berupa grafik yang menunjukkan perubahan ketinggian permukaan air laut terhadap waktu, yang dikenal sebagai tide curve.
2. Pengukuran dengan GPS (Global Positioning System)
Beberapa studi menggunakan teknologi GPS untuk mengukur pasang surut, khususnya untuk mendeteksi perubahan elevasi pesisir secara lebih akurat. GPS dapat memberikan pengukuran ketinggian yang sangat tepat, dan digunakan dalam penelitian yang memerlukan ketelitian tinggi dalam pemantauan elevasi pesisir.
3. Pengukuran dengan Satelit
Satelit altimetri, seperti satelit TOPEX/Poseidon dan Jason-1, digunakan untuk memantau perubahan ketinggian permukaan laut global. Meskipun alat ini digunakan untuk pengukuran global, teknologi satelit dapat digunakan untuk memperoleh data pasang surut dalam skala besar dan dalam wilayah yang luas. Penggunaan satelit memungkinkan pemantauan pasang surut di area yang sulit diakses oleh alat pengukuran tradisional.
Metode Prediksi Pasang Surut
1. Model Matematis (Model Harmonik)
Prediksi pasang surut didasarkan pada analisis data historis pasang surut yang kemudian diolah menggunakan model matematis. Model ini mengidentifikasi berbagai komponen pasang surut yang berulang (disebut *harmonik*) berdasarkan pergerakan bulan, matahari, dan bumi.
- Model Harmonik : Model ini menghitung pasang surut berdasarkan frekuensi gelombang yang terkait dengan pergerakan bulanan dan tahunan bulan dan matahari. Setiap faktor astronomi yang memengaruhi pasang surut (seperti gaya tarik gravitasi bulan dan matahari) menghasilkan komponen frekuensi tertentu. Model ini mengkombinasikan komponen- komponen tersebut untuk memprediksi pasang surut di masa depan.
- Prosesnya : Data historis pasang surut yang diperoleh dari alat pengukuran di stasiun pasang digunakan untuk menyusun serangkaian fungsi sinus yang merepresentasikan perubahan pasang surut yang berulang. Kemudian, model ini digunakan untuk memprediksi pasang surut di masa mendatang.
Selain model harmonik, model numerik menggunakan simulasi komputer untuk menghitung pasang surut
2. Model Numerik dan Simulasi Komputer
berdasarkan berbagai parameter, seperti konfigurasi pesisir, kedalaman laut, pengaruh atmosfer, dan pola gelombang laut. Model numerik dapat lebih kompleks dan digunakan untuk prediksi pasang surut dalam kondisi yang lebih spesifik, seperti di wilayah pesisir yang terpengaruh oleh fenomena alam seperti badai atau angin kencang.
- Model Hidrodinamika: Model hidrodinamika seperti SWAN (Simulating Waves Nearshore) atau ADCIRC (Advanced Circulation Model) dapat digunakan untuk mensimulasikan arus laut, gelombang, dan pasang surut dalam kondisi yang lebih kompleks.
3. Prediksi Berdasarkan Posisi Bulan dan Matahari (Astronomical Tide Prediction) Salah satu metode dasar untuk memprediksi pasang surut adalah dengan menggunakan perhitungan astronomi yang memperhitungkan posisi relatif bulan dan matahari terhadap bumi.
Dalam prediksi pasang surut ini, dua elemen utama yang dianalisis adalah:
- Posisi Bulan : Gaya gravitasi bulan adalah faktor utama yang menyebabkan pasang surut.
Posisi bulan terhadap bumi dan matahari akan menentukan besar kecilnya pasang surut.
- Posisi Matahari: Meskipun pengaruh matahari lebih kecil, ia juga berkontribusi terhadap pasang surut, terutama saat matahari dan bulan sejajar (pasang besar).
- Tabel Pasang Surut: Berdasarkan perhitungan astronomi, tabel pasang surut disusun untuk memperlihatkan waktu dan tinggi pasang surut di lokasi tertentu. Tabel ini biasanya disusun untuk periode bulanan atau tahunan.
4. Penggunaan Software dan Aplikasi Pasang Surut
Beberapa aplikasi berbasis komputer dan smartphone dapat digunakan untuk memprediksi pasang surut dengan menggunakan data astronomi dan model matematis. Aplikasi ini sering digunakan oleh nelayan, pelayaran, dan wisatawan untuk mengetahui waktu pasang dan surut di berbagai lokasi pantai.
Prediksi Pasang Surut dengan Kombinasi Metode
Di banyak stasiun pengamatan atau lembaga ilmiah, prediksi pasang surut dilakukan dengan menggabungkan beberapa metode, seperti:
- Pemodelan Harmonik untuk mendapatkan estimasi pasang surut secara umum.
- Pemodelan Numerik untuk memprediksi pasang surut di lokasi pesisir dengan faktor tambahan, seperti cuaca dan interaksi gelombang.
- Pengukuran Langsung dengan tide gauge dan alat lainnya untuk memverifikasi model dan memastikan akurasi prediksi.
