Pengantar oseanografi

BAHAN AJAR
PENGANTAR OSEANOGRAFI
Dr. Mahatma Lanuru, ST, M.Sc.
Ir. Suwarni, MS
PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN
JURUSAN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN
UNIVERSITAS HASANUDDIN
2011

i
Kata Pengantar
Pemrograman 3 | Foxpro
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena telah diberikan
kesempatan untuk dapat menyelesaikan Bahan Ajar Pengantar Oseanografi ini.
Pada dasarnya Bahan Ajar ini dibuat untuk memberikan kemudahan kepada
mahasiswa yang mengambil mata kuliah Pengantar Oseanografi dan Tim
pengajar dalam proses pembelajaran. Selain itu diharapkan juga bahwa bahan
ajar dapat menjadi salah satu pegangan tentang Oseanografi berbahasa Indonesia
untuk peneliti dan praktisi di bidang kelautan. Modul-modul dalam bahan ajar
Pengantar Oseanografi ini dirancang untuk berbasis SCL (Student Centered
Learning) sehingga mahasiswa diharapkan dapat belajar dan menggunakan
bahan ajar ini secara mandiri. Bahan ajar ini rencananya akan di-update setiap
dua tahun sekali untuk mengakomodasi perkembangan ilmu-ilmu yang
bersangkutan dengan bidang kelautan (oseanografi). Bahan ajar ini juga akan
dikembangkan untuk menjadi bahan ajar berbasis web yang memungkinkan
mahasiswa lebih mudah mengakses materi dan literatur perkuliahan dengan
cepat dimana dan kapan saja sehingga ruang dan waktu tidak menjadi kendala
dalam proses pembelajaran. Penulis mengharapkan mudah-mudahan bahan ajar
ini dapat bermanfaat sebagai panduan pembelajaran.
Kritik membangun dan saran dari para pembaca dan para ahli lainnya, demi
untuk perbaikan isi buku ajar ini sangat diharapkan. Dan tak lupa ucapan terima
kasih kepada Universitas Hasanuddin melalui LKPP atas bantuan dana hibah
pengajaran dan pendampingan dari tim LKPP Unhas sehingga bahan ajar ini
dapat terselesaikan.
Makassar, 28 November 2011
Tim Penyusun

ii
Daftar Isi
Hal
Bab 1. Pendahuluan 1
Bab 2. Pengertian Oseanografi Serta Kaitan Dengan Ilmu Lainya 12
Pengertian Oseanografi 12
Sejarah Oseanografi 12
Kaitan Oseanografi dengan Ilmu Lainnya 16
Bab 3. Pembentukan Lautan 18
Teori dan Analisa tentang Asal Usul Lautan 18
Komposisi Daratan dan Lautan 20
Bab 4. Massa Daratan Dan Lautan 23
Lembah Lautan (Ocean basin) 23
Batas-Batas Pantai (Coastal margins) 28
Bab 5. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Air Laut 29
Sifat Fisis Air 29
Pengaruh Garam Terlarut 31
Bab 6. Lautan dan Iklim 33
Suhu dan Perpindahan Panas 33
Angin laut dan angin darat 34
Tekanan udara dan angin 34
Curah Hujan dan Siklus Air 35
Bab 7. Pasang Surut (pasut) 38
Teori Pasut 38
Model Matematika Pasut dan Konstanta
Harmonik
41
Tipe Pasut 41
Arus Pasut 43
Prediksi Pasut 44
Analisis Harmonik 45
Prediksi LAT 45
Pengaruh Faktor-faktor Non-Harmonik 46

iii
Bab 8. Gelombang (Ombak) 48
Pengertian dan Susunan Gelombang 48
Angin Sebagai Pembangkit Gelombang 52
Perubahan Bentuk (Deformasi) Gelombang 56
Tsunami 59
Bab 9. Arus 66
Arus arus permukaan dunia 66
Arus-arus musiman 68
Upwelling dan sinking 70
Arus Pasang Surut (tidal current) 71
Arus Susur Pantai (Longshore current) 73
Arus yang ditimbulkan oleh perbedaan kerapatan 74
Pengukuran Arus 75
Bab 10. Sedimen dan Sedimentasi 78
Sedimen Lithogeneous 79
Sedimen Biogeneous 80
Sedimen Hydrogeneous 81
Sedimen Cosmogeneous dan Sedimen Volcagenic 82
Faktor yang mengontrol sedimentasi 82
Sedimentasi di Laut Dangkal 83
Sedimentasi di Laut dalam 90
Bab 11. Sistem Pelagis 93
Pengertian 93
Jenis-jenis makhluk hidup yang berada di wilayah
pelagis
94
Bab 12. Sistem Bentik 109
Batas wilayah bentik 109
Jenis –Jenis Tanaman air laut 110
Hewan-hewan bentik 117

iv
Senarai Kata Penting (Glosarium)
Abisal, dataran. Mintakat dasar lautan yang hampir rata yang terletak pada
bagian terdalam suatu ledok lautan
Alga. Tumbuhan sederhana bersel tunggal maupun bersel banyak yang tidak
memiliki sistem akar, batang dan daun. Di sebut juga ganggang.
Arus. Gerakan air yang menyebabkan terjadinya perpindahan massa air
secara horisontal. Di daerah tertentu dan kondisi tertentu massa air
dapat mengalami sirkulasi vertikal.
Astenosfer. Mintakat lunak di dalam mantel bumi yang terletak di sekitar 100
sampai 400 km di bawah permukaan bumi, terselip di antara lapisan
mesosfer (di bagian bawahnya) dan lapisan litosfer (di bagian atasnya).
Atmosfer. Ruang di atas permukaan bumi yang berisi percampuran berbagai
macam gas sampai ketinggian sekitar 10.000 km dari permukaan bumi.
Atol. Pulau yang terbentuk dari akumulasi koral (karang) dan mengelilingi
sebuah laguna sehingga membentuk seperti lingkaran cincin.
Batimetri. Peta yang menggambarkan perairan beserta kedalamannya.
Beaufort, Skala. Skala numerik untuk memperkirakan kekuatan angin
berdasrkan pengaruh pada obyek yang dikenainya. Skala tersebut
bervariasi dari nol untuk kedaan angin yang tenang sampai 12 untuk
sebuah badai.
Benthos. Organisme yang hidupnya berada di dasar lautan. Benthos
biasanya mengikuti tiga bentuk kehidupan, yaitu sesil (menetap),
creeping (merayap), dan burrowing (menggali)
Biogenik, sedimen. Sedimen yang berasal dari hancuran bahan-bahan
organik dari hewan maupun tumbuhan yang sudah mati.
Coriolis, gaya. Gaya yang terjadi sebagai akibat gerakan rotasi bumi yang
menyebabkan massa air ataupun massa udara cendrung bergerak
membelok ke kiri di belahan bumi utara dan ke kanan di belahan bumi
selatan

v
Delta. Bentuk segitiga daripada material endapan yang berkembang di muara sungai,
menyerupai huruf ∆ (delta). Bentuk delta dikontrol oleh interaksi antara sungai,
pasut, dan proses ombak.
Diatom. Tumbuhan aquatik berukuran mikroskopis dari kelompok alga bersel
tunggal yang memiliki cangkang mengandung silikat dan membentuk
endapan ooze di dasar laut.
Diurnal. Satu hari pasang
Ekman, spiral. Suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka
arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan akan makin dibelokkan
arahnya. Kecepatan arus ini, akan berkurang cepat sesuai dengan makin
bertambahnya kedalaman perairan.
El Nino. Fenomena alam dan bukan badai, secara ilmiah diartikan dengan
meningkatnya suhu muka laut di sekitar Pasifik Tengah dan Timur
sepanjang ekuator dari nilai rata-ratanya dan secara fisik El Nino tidak
dapat dilihat.
Erosi. Pengikisan dan pengangkutan material hasil pelapukan batuan oleh
aktivitas tenaga angin, air, gelombang laut atau es.
Estuaria. Bagian dari sungai yang dipengaruhi oleh pasang surut. Pengaruh pasang
surut terhadap sirkulasi aliran (kecepatan/debit, profil muka air,intrusi air asin) di
estuari dapat sampai jauh ke hulu sungai, yang tergantung pada tinggi pasang
surut, debit sungai dan karakteristik estuari (tampang aliran, kekasaran dinding,
dan sebagainya).
Flokulasi (flocculation). Berkumpulnya partikel partikel kecil membentuk partikel
besar karena adanya gaya tarik antar molekul (partikel) yang dikenal sebagai
gaya van der Walls. Flocculation merupakan proses yang penting di bagian
estuaria dimana terjadi pertemuan air tawar dan air laut (gaya tarik menarik
terjadi karena terjadi pertemuan partikel yg bermuatan negatif dan partikel
bermuatan positif).
Gyre. Arus-arus berputar di daerah subtropikal. Arah aliran air pada gyre yang
terdapat di belahan bumi utara searah dengan jarum jam.

1
BAB 1. Pendahuluan
Alumni jurusan Ilmu Kelautan sampai saat ini sudah berjumlah 915 orang.
Mereka bekerja di berbagai instansi pemerintah misalnya sebagai dosen dan teknisi di
Perguruan Tinggi Negeri (Unhas, Politani Negeri Pangkep, Unmul Kaltim) dan beberapa
perguruan tinggi swasta, sebagai peneliti di lembaga penelitian (BRPBAP Maros, BPPT
Jakarta, BRKP-DKP), staf Bapedalda Sul-Sel, Bappeda provinsi Sul-Sel, NTB, Dinas
Kelautan dan Perikanan (DKP) baik di tingkat Kabupaten, Provinsi di seluruh Indonesia
maupun DKP pusat di Jakarta. Sebagian alumni juga bekerja di lembaga perbankan
(BNI, Bank Mandiri, BRI, BII, dan Bank Danamon). Selain sebagai pegawai negeri,
alumni juga bekerja di sektor swasta seperti LSM pusat (Mitra Bahari, Destructive
Fishing Watch, WWF, dan PPLH Puntondo) dan LSM daerah (seperti YASINDO,
LEMSA, YBBMI, Yayasan Konservasi Laut,) dan beberapa di LSM Internasional seperti
MAC, Proyek Pesisir dan CCIF, wiraswasta, kontraktor, dan sebagainya.
Waktu tunggu alumni untuk mendapatkan pekerjaan pertama berkisar antara 7,2
– 8,5 bulan. Tidak terlihat adanya kecenderungan penurunan atau peningkatan waktu
menunggu pekerjaan selama lima tahun terakhir. Dari 70 orang alumni responden, 31
orang diantaranya (44,29 %) menunggu kurang dari 6 bulan, 8 orang (11,43 %)
menunggu 6-12 bulan dan 31 orang (44,29 %) menunggu lebih dari 12 bulan untuk
mendapatkan pekerjaan pertama. Dari data tersebut terlihat bahwa persentase lulusan
yang tunggu pekerjaan pertamanya > 12 bulan masih relatif tinggi (44,29%).
Alumni yang telah bekerja di instansi pemerintah telah melewati persaingan yang
ketat. Kelebihan yang dimiliki oleh alumni Jurusan Ilmu Kelautan dibanding dengan
alumni jurusan yang sama dari universitas lain atau Jurusan Perikanan, yakni
keterampilan alumni dalam memetakan sumberdaya pesisir dan laut dan dalam
memanfaatkan data citra satelit sebagai sumber informasi mengenai potensi kelautan.
Keterampilan tersebut mempermudah mereka masuk pada instansi pemerintah karena
kompetensi tersebut akhir-akhir ini sangat dibutuhkan. Keterampilan alumni tersebut
perlu pula ditunjang dengan keterampilan dalam hal teknik survei ekosistem maupun
hydrografi laut dan kemampuan pengolahan dan analisis data sampai menjadi suatu
sumber informasi yang bermakna. Untuk itu perlu diadakan kegiatan Survei Laut
Terpadu (termasuk teknik pengolahan datanya) secara berkala (sekali dalam setahun)
bagi tiap angkatan yang telah mengikuti perkuliahan selama 3 tahun dan menjadi salah

2
satu syarat sebelum memprogramkan penelitan. Untuk mendukung kegiatan tersebut
melalui program SP4 tahun 2005 telah diadakan satu unit kapal survei ekosistem dan
hidrografi, namun kapal tersebut belum memiliki peralatan survei yang lengkap karena
terbatasnya anggaran.
Kemampuan alumni untuk menciptakan pasar kerja secara mandiri masih relatif
rendah. Hal ini kemungkinan disebabkan karena alumni kurang memiliki jiwa dan
keterampilan kewirausahan. Selain itu kebanyakan alumni masih lebih mengutamakan
bekerja sebagai pegawai negeri. Untuk mengatasi hal tersebut, perlu memasukkan
materi kewirausahaan dalam kurikulum dan memberikan pelatihan tambahan tentang
kewirausahaan kepada mahasiswa tingkat akhir. Selain itu, akan dioptimalkan peran PA
agar dapat mengarahkan mahasiswa melakukan kegiatan PKL pada perusahan yang
bergerak di sektor kelautan dan perikanan. Berkaitan dengan hal itu, jurusan perlu
memperluas kerjasama dengan institusi yang bergerak pada sektor kelautan.
IPK rata-rata alumni lima tahun terakhir menunjukkan suatu peningkatan yang cukup
berarti yaitu telah terjadi peningkatan IPK lulusan dari 2,89 (2006) menjadi 3,04 (2007),
3,10 (2008) dan 3.09 pada tahun 2009. Kecenderungan meningkatnya IPK rata-rata
alumni, diduga disebabkan oleh semakin membaiknya proses pembelajaran di jurusan
akibat meningkatnya jumlah staf yang kembali dari studi lanjut (S2 dan S3) dan adanya
program hibah kompetisi SP4 2004-2005 dan PHK A2 tahun 2008 – 2010.
Proses pembelajaran di Jurusan Ilmu Kelautan selama lima tahun terakhir
berjalan lancar meskipun terlihat ada beberapa kelemahan yang cukup memberi
pengaruh yang berarti terhadap proses pembelajaran. Sarana pembelajaran berupa buku
teks untuk setiap mata kuliah sebagian besar sudah tersedia di perpustakaan jurusan,
fakultas dan perpustakan pusat. Namun jumlah eksemplar setiap judul masih terbatas
dan tahun penerbitan relatif tua (>5 tahun). Demikian pula jumlah diktat dan penuntun
praktikum juga masih sangat kurang. Hibah pengajaran SP4 tahun 2005 telah
menghasilkan 3 buku ajar dan 4 modul praktik. Mengingat sebagian besar buku teks
matakuliah tersedia dalam literatur asing maka untuk meningkatkan kualitas
pembelajaran perlu disediakan buku ajar dan modul praktik yang berbahasa Indonesia.
Keberhasilan Jurusan Ilmu Kelautan dalam mengembangkan IPTEK Kelautan
dan menghasilkan sarjana (sumber daya manusia) yang kompeten dibidang Kelautan
ditentukan oleh beberapa faktor yang salah satunya adalah ketersedian bahan ajar dan

3
metode penyampaian materi kuliah yang menunjang proses pembelajaran (learning
process).
Peningkatan kapasitas belajar mahasiswa sangat ditentukan oleh kemampuan
untuk memanfaatkan literaratur dari berbagai sumber, termasuk literatur yang mudah
diperoleh dengan mengakses dari internet. Hasil evaluasi diri jurusan Ilmu Kelautan
menunjukkan bahwa salah satu penyebab kurang optimalnya proses pembelajaran di
Jurusan Ilmu Kelautan adalah karena tidak tersedianya bahan ajar /modul kuliah
multimedia yang berbasis web yang mudah diakses oleh mahasiswa. Oleh karena itu
dengan digalakkannya metode pembelajaran berbasis elektronik (e-learning) maka
kebutuhan akan bahan ajar/modul kuliah berbasis web menjadi suatu keharusan.
Matakuliah Pengantar Oseanografi adalah salah matakuliah wajib di Jurusan Ilmu
kelautan yang memegang peranan strategis karena pada matakuliah ini mahasiswa
diberikan pengantar tentang pengetahuan pengetahuan dasar tentang kelautan
(oseanografi) dan ilmu ilmu lain yang berhubungan dengan kelautan. Jumlah rata-rata
peserta mata kuliah ini adalah 57 orang dengan nilai rata-rata adalah B. Jumlah
mahasiswa yang dapat nilai A sekitar 25 % dari total peserta mata kuliah dan yang dapat
nilai E sekitar 7 % dari total peserta mata kuliah. Dari sebaran nilai mata kuliah tersebut
terlihat bahwa jumlah mahasiswa yang dapat nilai A masih relatif kecil dan bahkan
masih ada sekitar 7% mahasiswa yang tidak lulus atau dapat nilai E.
Selama ini metode pembelajaran yang digunakan di kelas adalah dengan metode
konvensional yakni ceramah klasikal. Metode ini dinilai hanya mampu memindahkan
ilmu pengetahuan dari dosen kepada mahasiswa saja tanpa ada kepastian mahasiswa
betul-betul mampu memahami dan mengaplikasikannya dalam dunia kerja maupun
dalam kehidupan kesehariannya. Selain itu Sistem pembelajaran konvensional ternyata
juga menyebabkan suasana kelas yang tidak hidup mengakibatkan mahasiswa cenderung
mengobrol sendiri, atau mengantuk karena tidak merasa dilibatkan di kelas.
Melihat kenyataan di atas, saat ini dibutuhkan metode penyajian yang lebih
atraktif dan interaktif dengan visualisasi gambar yang jelas dan detil sehingga materi
kuliah dapat dengan cepat dan mudah dimengerti oleh mahasiswa. Sistem pembelajaran
mata kuliah Pengantar Oseanografi yang interaktif ini di harapkan mahasiswa lebih
senang dan mudah untuk belajar, karena dalam aplikasi ini mahasiswa tidak hanya
mendengarkan penjelasan dari dosen (tutor) saja tapi juga berinterkatif, yaitu dengan

4
mengklik tombol/icon-icon yang telah disediakan, sehingga tampilan yang menarik ini
mungkin dapat mengurangi kejenuhan mahasiswa dalam menerima pelajaran. Selain
penyajiaanya yang interaktif, sistem pembelajaran matakuliah ini juga perlu dilakukan
dengan berbasis web yang memungkinkan mahasiswa lebih mudah mengakses materi
dan literatur perkuliahan dengan cepat dimana dan kapan saja sehingga ruang dan waktu
tidak menjadi kendala dalam proses pembelajaran.

5
RA CA GA PEMBELAJARA BERBASIS SCL
MATAKULIAH: PE GA TAR OSEA OGRAFI
ama Matakuliah : Pengantar Oseanografi
omor Kode/SKS : 200 LE 2/2
Dosen Pengasuh : Dr. Mahatma Lanuru, ST, M.Sc.
Ir. Suwarni, MS
Dr. Muh. Lukman, ST, M.MarSc
Deskripsi Singkat : Matakuliah ini membahas parameter oseanografis dan
proses-proses oseanografis; merupakan dasar dari matakuliah
selanjutnya utamanya Oseanografi Fisika, Oseanografi
Perikanan, Oseanografi Kimia, Biologi laut, Meteorologi
Laut dan Geologi laut.
Kompetensi yang Diharapkan dapat dicapai oleh peserta didik:
Kompetensi Utama : - Mampu memahami pengertian dan hubungan oseanofrafi
dengan disiplin ilmu lainnya yang berhubungan dengan
kelautan dan perikanan
- Mampu menjelaskan parameter dan proses proses
oseanografis di pantai, estuaria dan laut yang berhubungan
dengan eksplorasi dan konservasi laut.
Kompetensi Pendukung: -Mampu menerapkan pengetahuan dasar oseanografi dalam
menyelesaikan masalah masalah dinamika pantai (erosi
pantai dan sedimentasi) dan menerapkan pengetahuan dasar
oseanografi untuk pemanfaatan sumberdaya laut yang
optimal dan lestari
Kompetensi Institusi : -Mampu berkontribusi dalam pengembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi dalam bidang kelautan dan
perikanan khususnya dalam bidang eksplorasi laut dan
memiliki kemampuan untuk mengkomunikasikannya
dengan lingkungan luar

6
(1)
MINGGU
KE
(2)
MATERI PEMBELAJARAN
(3)
BENTUK
PEMBELAJARAN
(4)
KEMAMPUAN AKHIR YG
DIHARAPKAN
(5)
KRITERIA
PENILAIAN
(INDIKATOR)
(6)
BOBOT
NILAI
(%)
1 Informasi Kontrak dan
Rencana Pembelajaran
Kuliah + Diskusi Membentuk kelompok kerja dan
memilih ketua secara demokratis
Kejelasan kontrak
perkuliahan
2 S.d 3
Pembentukan Lautan
- Komposisi Daratan dan
Lautan
-Hipotesis Pelepasan Lempeng
Massa Daratan dan Lautan
-Jenis dan Karakteristik Pantai
-Batas-Batas Pantai
- Lembah Lautan
Kuliah + Tugas+ kajian
pustaka
- Menjelaskan proses
pembentukan lautan
- Menjelaskan bentuk-bentuk
massa lautan
Ketepatan pengertian
dgn contoh; kejelasan
uraian dan konsep;
kemutakhiran bahan
pustaka
10

7
4 S.d 7
Sifat-sifat fisika dan kimia
air laut
- Sifat-sifat fisika air laut
- Sifat-sifat kimia air laut
Kuliah + kerja
kelompok+ presentase
(Collaborative learning)
(*praktikum)
Menjelaskan sekurang-kurangnnya
5 sifat fisika dan 5 sifat kimia air
laut
Ketepatan dan
kejelasan uraian dan
pengertian dgn contoh;
kretivitas; kerja sama
Tim pada presentasi.
20
Lautan dan Iklim
- Suhu dan perpindahan panas
- Curah hujan dan siklus air
- Tekanan udara dan angin.
Menjelaskan hubungan antara
lautan dan iklim dan menjelaskan
bentuk bentuk interaksi antara laut,
darat dan udara

8
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
8 S.d 11
Pasang surut
- Gaya-gaya Pembangkit
Pasang Surut
- Tipe-tipePasang Surut
- Pembangkitan arus pasut
Kuliah + kerja
(*kunjungan
lapangan/ekskursi)
Menjelaskan tentang proses
terjadinya pasang surut di laut
Ketepatan dan
pengertian dgn contoh;
Tim pada presentasi.
20
Ombak
- Pembentukan Ombak
- Penjalaran Ombak
- Ombak di Perairan Dangkal
pembentukan ombak, penjalaran
ombak dan pecahnya ombak
Arus
- Pembangkitan Arus
- Arus-arus permukaan dunia
termasuk Indonesia
(ARLINDO)
- Arus-arus Musiman
pembangkitan arus dan pola-pola
arus di laut

9
12 S.d 15
Sedimen dan Sedimentasi
- Lingkungan Pengendapan
- Jenis dan Proses p
Pembentukan Sedimen
- Klasifikasi Pertikel-Pertikel
Sedimen
Menjelaskan tentang lingkungan
sedimen dan klasifikasi jenis
sedimen di laut
25
Sistem pelagis
- Plankton
- Nekton
menjelaskan tentang pengertian dan
komponen sistim pelagik

10
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
Sistem Bentik
- Tumbuhan Dasar Laut
- Hewan-hewan Dasar Laut
Kuliah + kerja
Menjelaskan tentang pengertian
dan komponen sistem bentik
Ketepatan dan
pengertian serta
contoh;
Tim pada presentasi
16 Uji Kompetensi Ujian/tes
(ujian tertulis)
menjelaskan proses pembentukan
lautan, menyebutkan sifat sifat fisia
dan kimia air laut, menjelaskan
proses terjadinya pasut, arus, dan
gelombang, menjelaskan sumber
dan peyebaran dan pengendapan
sedimen, menjelaskan sistem bentik
dan pelagis
Ketepatan dan
kejelasan uraian,
deskripsi dan contoh.
25

11
A ALISIS KEBUTUHA PEMBELAJARA
GARIS ENTRY BEHAVIOR
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
(0) Telah mengikuti kuliah fisika dasar, biologi dasar, dan kimia dasar
Kontrak Pembelajaran
(1)
Menjelaskan
Pendahuluan (Konsep
dan Defenisi) (2)
Pemahamanumum Pembentukan Lautan
(3)
Sifat fisis dan kimia air
laut (4)
Identifikasi &
klasifikasi
Lautan dan Iklim
(5)
Sedimen dan sedimentasi
(6)
Pasang surut, Arus,
dan Gelombang (7)
Sistem Pelagis
(8)
Sistem bentuk
(9)
PLU: Mahasiswa akan dapat memahami pengertian
oseanografi dan mampu menjelaskan proses oseanografis di
pantai, estuaria dan laut yang berhubungan dengan eksplorasi
dan konservasi laut

12
BAB 2. Pengertian Oseanografi Serta Kaitan Dengan Ilmu Lainya
A. Pendahuluan
Modul ini memamparkan tentang pengertian dan sejarah Oseanografi. Dalam
modul ini juga dibahas tentang ruang lingkup Oseanografi dan kaintannya dengan
ilmu lain. Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat:
• Mampu menjelaskan dengan benar pengertian dari oseanografi
• Mampu mendeskripsikan dengan benar sejarah perkembangan
oseanografi di dunia maupun di Indonesia
• Mampu menjelaskan dengan benar kaitan Oseanografi dengan ilmu
lainnya.
B. Uraian Bahan Pembelajaran
B.1. Pengertian Oseanografi dan Kaitannya Dengan Ilmu Lain
Kata oseanografi adalah kombinasi dari dua kata yunani: oceanus (samudera) dan
graphos (uraian/deskripsi) sehingga oseanografi mempunyai arti deskripsi tentang
samudera. Tetapi lingkup oseanografi pada kenyataan lebih dari sekedar deskripsi
tentang samudera, karena samudera sendiri akan melibatkan berbagai disiplin ilmu
jika ingin diungkapkan. Dalam modul ini bahasannya lebih difokuskan pada
oseanografi fisika (Supangat dan Susanna, 2008).
Planet Bumi merupakan anggota tata surya yang unik di mana samudera
melingkupi ± 140 juta mil persegi dari total ± 200 juta mil persegi luas
permukaannya. Ini berarti samudera meliputi sekitar 70 persen permukaan bumi
dengan volume air yang dikandungnya ± 350 juta mil kubik. Di dalamnya juga
terkandung 3,5 persen garam terlarut disamping zat-zat terlarut lainnya yang
sebanding dengan 160 juta ton garam per mil kubik (Bhatt, 1978). Interaksinya
dengan atmosfer akan mempengaruhi pola iklim global. Potensi sumber daya
alamnya yang kaya akan dapat mempengaruhi baik buruknya hubungan antar negara
Fenomena dinamikanya seperti pasang surut, arus, transport massa, dan
sebagainya, termasuk fenomena-fenomena yang belum terungkap secara lugas,
contohnya fenomena el nino dan la nina, dibutuhkan informasinya oleh banyak
negara. Semua fakta di atas mengukuhkan pentingnya samudera bagi kehidupan
nasional, regional, dan internasional. Dan ini juga mengukuhkan pentingnya disiplin

13
ilmu oseanografi untuk lebih dilirik, dipahami, bahkan didalami oleh para
intelektual yang meminatinya.
Orang yang mempelajari samudera secara mendalam disebut oseanografer. Dan
oseanografi sendiri seringkali diungkapkan berdasarkan empat kategori keilmuan
yaitu fisika, biologi, kimia, dan geologi (Stowe,1983). Oseanografi fisis khusus
mempelajari segala sifat dan karakter fisik yang membangun sistem fluidanya.
Oseanografi biologi mempelajari sisi hayati samudera guna mengungkap berbagai
siklus kehidupan organisme yang hidup di atau dari samudera. Oseanografi kimia
melihat berbagai proses aksi dan reaksi antar unsur, molekul, atau campuran dalam
sistem samudera yang menyebabkan perubahan zat secara reversibel atau
ireversibel. Dan oseanografi geologi memfokuskan pada bangunan dasar samudera
yang berkaitan dengan struktur dan evolusi cekungan samudera.
Beberapa aspek penting disiplin ilmu oseanografi agak sulit dikatagorikan ke
dalam salah satu dari empat keilmuan di atas, seperti aspek-aspek geofisika,
biofisika, nutrisi, petrologi, antropologi, meteorologi, dan farmakologi. Disamping
itu, oseanografi juga dipengaruhi oleh keilmuan yang tidak termasuk sains murni,
seperti sejarah, hukum atau sosiologi. Lebih lanjut sekarang juga telah berkembang
cabang baru oseanografi yang disebut oseanografi terapan. Karena deskripsi tentang
seorang oseanografer akan melingkupi keilmuan yang kompleks.
B.2. Sejarah Oseanografi
J.J. Bhatt, dari Rhode Island Junior College (1978), membagi sejarah
Oseanografi menjadi beberapa era, yaitu era klasik, era sebelum Challenger,era
Challenger, era setelah Challenger, da era Glomar Challenger. Awal dari
oseanografi tidak diketahui pasti, karena memang manusia kuno tidak meninggalkan
rekaman secara sistematik, baik berupa jurnal ataupun buku harian perorangan. Para
arkeolog mencatat orangorang Polinesia dan India pra sejarah melakukan perjalanan
laut yang sulit dalam jarak yang panjang.
Para pedagang dari India Timur telah memiliki pengetahuan yang cukup baik
tentang arus-arus monsun, karena perjalanan laut sudah umum dikawasan Samudera
Hindia pada sekitar 3000 MS. Menyusul kemudian bangsa Punisia dan Yunani yang
kerap melayari perairan Laut Tengah dalam rentang waktu 1500 - 1600 SM. Sekitar
tahun150 M, Claudius Ptolemy telah membuat peta Samudera Atlantik dan Hindia

14
berupa dua lautan yang tertutup. Bersamaan dengan masanya beberapa instrumen
navigasi telah ditemukan, seperti kompas dan astrolabe (alat pengukur tinggi
bintang) di Cina. Tahun 800 - 1000 M bangsa Viking telah berlayar hingga Atlantik
Utara, menemukan Iceland dan Greenland. Dan tahun 1000 M ahli sejarah mencata
Leif putra Eric Si Merah telah mencapai bagian paling utara dari Benua Amerika.
Era sebelum Challenger ditandai oleh dua orang pionir pelayaran jarak jauh yaitu
Christopher Columbus (Italia) yang berhasil mencapai Benua Amerika tahun 1492
dan Vasco da Gama (Portugis) berhasil menemukan rute ke India melalui Tanjung
Harapan tahun 1498. Tahun1520, pelaut Spanyol Ferdinand Magellan berlayar
hingga samudera Pasifik, dan mengukur kedalaman laut di beberapa tempat
menggunakan teknik gelombang bunyi tetapi belum dapat mencapai dasar lautnya.
William Dampier telah mendeskripsikan aspek meteorologi laut dalam
oseanografi secara detail dalam publikasinya A discourse of the Wind tahun1700.
Tahun 1768-1779 Captain James Cook melayari kawasan Pasifik memetakan New
Zealand, Laut Selatan, dan pantai barat laut Amerika Utara. Dan pada tahun 1770
Benjamin Franklin untuk yang pertama kalinya membuat peta Arus Teluk (Gulf
Stream).
Alexander Von Humboldt (1769-1859) dari Jerman atas inspirasi ekspedisi Cook
melakukan lima tahun perjalanan laut melalui Kuba, Meksiko, dan banyak tempat
lagi sepanjang pantai Amerika Latin. Ia mempublikasikan perjalanan ilmiahnya
dalam 17 volume tulisan The Travels of Humboldt and Bonpland in the Interior of
America. Tahun 1818 John Ross dan keponakannya James Ross sukses mengukur
kedalaman Teluk Baffin, Canada, serta mempelajari kondisi dan distribusi alamiah
organisme serta sedimen laut.
Charles Darwin dengan kapal Beagle-nya tahun 1830 melakukan ekspedisi ke
kepulauan Galapagos, menghasilkan konsep-konsep evolusi yang hingga kini masih
tertulis dalam buku-buku tentang evolusi makhluk hidup. Edward Forbes
mengamati binatang dan tumbuhan dasar laut. Ia membagi populasi laut menjadi
delapan zona menurut skala pertumbuhan habitatnya terhadap kedalaman.
Oseanografi fisika menemukan awal kebangkitannya melalui buku teks pertama
dalam oseanografi, The Physical Geography of the Sea, yang ditulis oleh letnan
Matthew Fontaine Maury dari angkatan laut Amerika tahun 1855. Oleh bangsa

15
Amerika ia dikenal sebagai bapakoseanografi fisis modern. Langkah besar dalam
oseanografi terjadi setelah dipublikasikannya Ekspedisi Challenger oleh William
Dittmar (1884) berdasarkan ekspedisi kelautan menggunakan kapal angkatan laut
Inggris HMS Challenger yang dipimpin C Wyville Thomson tahun 1872-1876. Ini
adalah ekspedisi lautdalam secara global yang pertama kali dilakukan. Darinya
berhasil dikoleksi sampel-sampel biologi laut, 77 sampel air samudera, informasi
kedalaman da temperatur laut, serta landasan oseanografi geologi
terbentukkarenanya. Ekspedisi ini menjadi inspirasi ekspedisi-ekspedisi selanjutnya
dan berdirinya lembaga-lembaga riset samudera. Seiring dengan waktu berbagai
deskripsi tentang samudera dan segala sesuatu di bawah permukaan air yang
melingkupi bumi kita mulai terungkap.
Di akhir abad 19, oseanografi dari Norwegia Fridjof Nansen berdsarkan ekspedisi
Fram-nya di samudera Artik mencoba mengungkap berbagai fenomena di samudera
tersebut dan mengamati fenomena angin yang membangkitkan arus permukaan laut.
Sumbangan dari Nansen yang hingga kini masih digunakan yaitu tabung khusus
untuk sampel air laut dari berbagai kedalaman, kini dikenal dengan nama botol
Nansen. Di awal abad 20 kapal riset Meteor melakukan lebih dari 70.000 sounding
dasar samudera, ia melengkapi hasil sounding dari challenger. Tahun 1920-1922
kapal riset Dana mengamati samudera Hindia dan menemukan punggungan tengah
samudera Carlsberg di dasarnya.
Tahun 1950-an kapal riset Swedia Galatha Triste selain berhasil mengukur
kedalaman palung Mindanau juga menemukan kehidupan di laut dalam. Kapal riset
Glomar Challenger yang diluncurkan oleh Institut Oseanografi Scripps di La Jolla
California tahun 1968 adalah kapal riset modern yang dilengkapi berbagai sensor
untuk mengukur seluruh parameter oseanografi. Kapal ini juga memiliki
kemampuan untuk melakukan pengeboran di dasar laut. Antara tahun 1968-1973
Glomar Challenger telah mengebor 450 sumur bor, melego jangkar di 300 lokasi,
dan mengurangi lebih dari 275.000 km. Oseanografi kini telah melingkupi
multidisiplin keilmuan dan telah menggunakan teknologi tingkat tinggi dalam
observasi samuder temasuk menggunakan perangkat penginderaan jauh seperti
satelit.

16
Penenlitian oseanografi di indonesia pertama kali dimulai pada tahun
1904 ketika Koningsbenser mendirikan sebuah laboratorium perikanan di jakarta.
Pada tahun 1919, laboratorium ini dirubah menjadi sebuah laboratorium Biologi
laut. Setelah ini mengalami beberapa kali perubahan nama mulai dari Lembaga
Penelitian Laut, menjadi Lembaga Sumber lautan, dan lalu berubah menjadi
Lembaga Penelitian laut yang akhirnya pada tahun 1970 berubah nama menjadi
Lembaga Oseanologi Nasional.
Lembaga ini sekaramng sudah mempuanyai stasiun penelitian yang
berjalan dengan baik. Di mana dilengkapi dengan peralatan laboratorium dan
kapal-kapal peneliti yang telah melakukan beberapa kali penelitian terhadap
kjondisi perairan di sekitarnya. Di antara aktivitas-aktivitas ini antara lain adalah
ekspedisi Rumphius yang telah melakukan serangkaian penelitian. Lembaga ini
juga mempunyai sebuah laboratorium lapangan di Pulau Pari yang merupakan
salah satu bagian dari kepulauan Seribu yang terletak di teluk Jakarta (Hutabarat
dan Evans, 1985).
Indonesia sebagai negara kepulauan yang terletak diantara samudera
Fasifik dan Hindia jelas memerlukan riset kelautan untuk mengungkap berbagai
fenomena dan mengidentifikasi sumber daya laut yang dimiliki secara akurat.
Indonesia telah melengkapi perangkat teknologi dengan kapal-kapal riset.
Lembaga-lembaga negara yang berhubungan dengan matra laut seperti Dinas
Hidro Oseanografi-Angkatan Laut, LIPI, dan BPPT memang telah memiliki
kapal-kapal riset. Tetapi, kapal riset yang ada belum sebanding dengan luasnya
kawasan lautan Indonesia (Supangat dan Susanna, 2008).
B.3. Kaitan Oseanografi dengan Ilmu Lainnya
Oseanografi merupakan ilmu yang mempelajari tentang lautan.
Mempelajari oseanografi dalam kaitannya dengan geografi, tidak semata-mata
mempelajari oseanografi sebagai ilmu murni. Oseanografi merupakan ilmu yang
terdiri dari beberapa ilmu pendukung, diantaranya :
1. Fisika Osenografi, yaitu ilmu yang mempelajari tentang sifat fisika yang terjadi
dalam lautan dan yang terjadi antara lautan dengan atmosfer dan daratan.
2. Geology Oseanografi, yaitu ilmu yang mempelajari asal lautan yang telah
berubah dalam jangka waktu yang sangat lama, termasuk didalamnya penelitian

17
tentang lapisan kerakbumi, gunungapi dan terjadinya gempa bumi.
3. Kimia Oceanography, yaitu ilmu yang berhubungan dengan reaksi kimia yang
terjadi di dalam dan didasar laut serta menganalisa sifat air laut.
4. Biologi Oseanografi, yaitu ilmu yang mempelajari semua organisma yang hidup
di lautan
5. Hidrologi , klimatologi dan ilmu lainnya
C. Penutup
Soal Latihan
1. Ceritakan secara singkat sejarah perkembangan oseanogarfi di Indonesia
2. Apa yang dimaksud dengan oseanografi dan jelaskan kaitan antara
oseanografi dengan ilmu lainnya?
Bahan Bacaan
Arx, William S. Von. 1962. An Introduction To Physical Ocenography.
Addison-Wesley Publishing Company, Inc. Massachusetts.
Bhatt, JJ. 1978. Ocenography. D. Van Nostrand Company. New York.
Gross, M. G. 1987. Oceanography a View of The Earth. Fourth edition.
Prentice-Hall International, Inc. New Jersey.
Groves, D. 1989. The Oceans. John Willey and Sons, Inc. New York.
Neshyba, S. 1987. Oceanography Perspective on a Fluoid. John Willey & Sons,
Inc. New York.
Hutabarat, S. dan S.M, Evans. 1985. Pengantar Oseabografi. Universitas
Indonesia Press., Jakarta.
Stowe, Keith. Ocean Science. John Willey & Sons New York: 1983.
Supangat, A dan Susanna. 2008. Oseanografi. Pusat Riset Wilayah Laut dan
Sumberdaya Non-hayati. Badan Riset kelautan dan Perikanan.
Departemen Kelautan dan Perikanan.

18
BAB 3. Pembentukan Lautan
A. Pendahuluan
Modul ini membahas tentang teori dan analisa asal-usul lautan yang meliputi
hipotesa pelepasan lempeng, teori undasi dan teori tektonik lempeng. Selain itu
dalam modul ini dibahas juga tentang komposisi daratan dan lautan Setelah
mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat:
• Menjelaskan proses pembentukan lautan menurut teori pelepasan
lempeng, teori undasi dan teori tektonik lempeng
• Mampu mengambarkan komposisi daratan dan lautan.
B.1. Teori dan Analisa tentang Asal Usul Lautan
Kehadiran lautan sebagimanan tampak sekarang ini, tidak terlepas dari proses
pembentukan bumi. Karena lautan merupakan bagian dari bumi, sehingga baik
asal usulnya maupun aspek aspek dan proses proses selanjutnya merupakan
rentetan proses alam yang masih tetap bekerja. Umur bumi sekarang diperkirakan
sudah mencapai 4,5 milyard tahun yang lalu, namun kapan terbentuknya lautan
masih merupakan misteri. Yang jelas kejadian lautan merupakan rentetan
proses proses alam yang bekerja hingga sekarang dan masih tetap berlangsung
terus. Di bawah ini akan disajikan beberapa teori dan analisa tentang asal-usul
lautan (Mappa dan Kaharuddin, 1991).
a. Hipotesa Pelepasan Lempeng
Bertolak dari teori kabut oleh Laplace (1796), yang beranggapan bahwa
bumi merupakan bagian dari pada tata surya, mulanya berasal dari gumpalan
gumpalan kabut yang berputar (terpilin). Dan seterusnya menjadi cairan pijar
hingga terjadi pembekuan akibat penurunan temperatur. Pada kondisi ini bumi
dalam keadaan tidak stabil, karena pada bagian dalamnya masih cair dan panas.
Sehingga terciptalah kondisi dimana mudah terjadi peretakan peretakan di antara
dua lapisan yang berbeda fase. Terjadinya peretakan-peretakan dan mungkin
dalam waktu relatif agak lama, bumi tetap berputar dan bergerak mengelilingi
planet induk (matahari), terjadilah pelepasan sebagian lapisan luar dari bumi

19
akibat adanya gaya lemparan (centrifugal) tidak seimbang dengan gaya tarikan
bumi(centripetal). Terlepasnya sebagian permukaan bumi tersebut maka
terbentuklah cekungan yang nantinya terisi air, membentuk lautan.
Lapisan bumi yang telah terlepas diduga sebagai bulan atau planet yang
mengelilingi bum. Dalam sistem tata surya dapat dilihat bahwa material-material
atau planet-planet yang terlepas dari induknya akan tetap terkontrol dan
mengelilingi dimana planet tersebut berasal.
Berbagai macam penelitian telah membuktikan bahwa batuan dasar
penyusun lautan itu berbeda dengan penyusun benua. Hal tersebut terjadi akibat
pemisahan secara konsentrik ke arah inti bumi terhadap cairan (magma) basa,
dimana cairan basa lebih berat turun ke arah inti bumi membentuk magma basa
hingga ultra basa. Cairan lebih ringan (asam) naik mengapung di atas cairan
basa, sehingga terjadi suatu fase magma yang berbeda sifat fisik dan kimianya.
Akibat dari pemisahan ini, menyebabkan batuan benua bersifat asam dan batuan
samudra (lautan) bersifat basa.
Kapan terisinya cekungan tersebut di atas, masih merupakan masalah
yang harus dipecahkan. Suatu cara menentukan umur daripada lautan
berdasarkan banyaknya garam-garam yang terlarut dalam air laut persatuan
waktu. Itupun belum bisa mengunkapkan secara pasti, karena kehadiran atau
komposisi daripada air laut banyak dipengaruhi faktor lingkungan. Sedangkan
kita telah ketahui, bahwa di permukaan bumi terdapat berbagai macam dan
kondisi lingkungan yang berbeda.
Terisinya cekungan-cekungan di permukaan bumi oleh air dapat
dihubungkan dengan temperatur permukaan bumi, yang memungkinkan
terjadinya pengembunan gas-gas air (H2O). Dan pada saat itulah diduga
terbentuknya lautan dengan barbagai reaksi kimia dan interaksi di dalamnya.
b. Teori Undasi
Telah dijelaskan oleh Van Bemmelen (1932-1935), bahwa adanya
permukaan bumi yang tidak rata yaitu sebagian cekungan dan sebagian tonjolan
(pegunungan), diakibatkan oleh gelombang turun naik terhadap bagian bumi
yang cair (magma)

20
Timbulnya gerakan gelombang tersebut akibat pengaruh pemisahan
magma dari yang basa ke yang asam dan dari basa ke ultrabasa, sehingga terdapat
empat susunan magma yaitu mulai dari atas: asam, intermediat, basa dan
ultrabasa.
c. Teori Tektonik lempeng
Diawali suatu anggapan oleh Wegener (1929), bahwa benua yang
sekarang ini selalu bergerak terapung di atas bahan yang cair. Banyak bukti dan
gejala gejala pergerakan lempeng bumi yang dapat dipelajari, seperti terjadinya
busur gunung api di indonesia, jalur jalur gempa bumi, naiknya suhu air laut,
bentuk kecocokan diantara dua pulau atau benua yang berhadapan (Amerika
Selatan dan Afrika), kesamaan kesamaan litologi dan gejala gejala geologi
diantara dua pulau, serta kelainan kemagnetan dan gaya berat bumi diantara dua
tempat berdekatan. Bagaimana suatu lempeng dapat berpisah atau berbenturan,
tentunya untuk memberikan suatu jawaban atas pernyataan tersebut diperlukan
suatu pendekatan terhadap gejala-gejala alam berupa analisis ketektonikan bumi.
Ini dapat dipahami bahwa yang menyebabkan suatu lempeng bumi dapat
bergerak adalah akibat pengaruh gaya konveksi dalam perut bumi
Dari ketiga teori tentang asal usul lautan dapat disimpulkan bahwa:
Teori pelepasan lempeng adalah mengungkapkan fase tertua kejadian
lautan. Teori undasi merupakan pembuktian gangguan keseimbangan isostatik
akibat pengaruh gerakan vertikal setelah pembekuan kulit bumi, Sedang teori
tektonik lempeng membahas lebih jauh tentang pergerakan pergerakan lempeng
bumi dalam kaitannya dengan perkembangan lautan baru.
B.2. Komposisi Daratan dan Lautan
Struktur bagian dalam bumi yang berbentuk sebagai suatu bidang yang
tidak rata mula-mula tidak diketahui sampai dengan mulai dikembangkannya
ilmu baru yang dapat mencatat terjadinya gempa bumi (seismology) baru baru
ini. Dengan cara ini dapat dicatat tenaga yang dikeluarkan oleh adanya gempa
bumi yang merambat ke permukaan bumi. Dari data-data tersebut kemudian
dapat ditarik kesimpulan tentang susunan dari bumi ini. Pada saat ini sudah ada
bukti yang kuat, bahwa bumi terdiri atas beberapa lapisan dimana setiap lapisan

21
Gambar 3.1. Struktur Bumi mulai dari Atmosphere, Hydrosphere,
Lithosphere, Asthenosphere, sampai dengan inner core
(sumber: Pinet, 1992).
mempunyai kepadatan (density) dan komposisi yang berbeda-beda satu sama
lain. Adapun urutan lapisan-lapisan tersebut seperti yang terlihat pada Gambar
3.1. adalah Atmosfer, Hidrosfer, Litosfer (lapisan kerak bumi), Astenosfer, dan
pusat Bumi (central core) (Hutabarat dan Evans, 1985).
a. Atmosfer
Lapisan terluar yang terdiri dari bermacam-macam gas, seperti nitrogen,oksigen,
karbondioksida, uap air dan gas-gas lain (inert gas).

22
b. Hidrosfer
Terdiri dari semua air bebas yang terdapat di permukaan bumi yang berbentuk
sebagai laut, samudera, dan danau-danau air tawar. Seluruhnya berjumlah 361
juta km2
atau kira-kira meliputi 71 % dari seluruh luas permukaan bumi.
c. Litosfer (lapisan kerak bumi)
Lapisan keras yang tebalnya antara 600–700 km membentuk dua tipe lapisan
keras permukaan yaitu;
1. Continental crust yang terdiri dari batu-batu granit yang membentuk
hampir seluruh massa tanah yang terdapat di dunia (menutupi hampir sekitar
149 juta km2
atau kira-kira 29 % dari seluruh permukaan bumi).
2. Oceanic crust yang terdiri dari batu-batu basal yang melapisi lembah-
lembah laut yang dalam.
d. Astenosfer
Bagian atas astenosfer dipercaya secara relatif adalah lunak dan dapat mengalir
secara lambat sekali. Sedangkan bagian bawah astenosfer adalah keras.Lapisan
litosfer yang berbentuk seperti lempengan mengapung di atas lapisan astenosfer
sehingga dinamakan lempeng tektonik (tectonic plate). Hal ini dapat
dibayangkan sebagai massa es yang besar mengapung di atas air.
d. Pusat Bumi
Adalah lapisan bumi yang sangat padat yang kaya mengandung logam-logam besi
dan nikel.
C. Penutup
Soal Latihan
1. Jelaskan proses pembentukan lautan menurut hipotesa pelepasan lempeng!
2. Apa yang dimaksud dengan atmosfer, hidrosfer, litosfer, astenosfer dan
pusat bumi?
Bahan Bacaan
1. Kaharuddin M.S. dan H.Mappa. 1991. Geologi Laut. Himpunan Mahasiswa
Teknik Geologi. Universitas Hasanuddin. Makassar.
2. Hutabarat, S. dan S.M, Evans. 1985. Pengantar Oseabografi. Universitas
3. Pinet, 1992. Oceanography: An Introduction to the Planet Oceanus. West
Publishing Company. New York

23
BAB 4. Massa Daratan Dan Lautan
A. Pendahuluan
Modul ini membahas tentang massa daratan dan lautan yang intinya membahas
tentang lembah lautan dan batas-batas pantai. Setelah mempelajari modul ini,
mahasiswa diharapkan dapat:
• Menjelaskan bentuk-bentuk (topografi) dasar laut yang meliputi Ridge
dan Rise, Trench, Abyssal plain, Continental Island, Island Arc, Mid-
Oceanic Volcanic Islands, Atol-atol, Seamount dan Guyot
• Mampu membedakan antara Continental Shelf, Continental Slope, dan
Continental Rise.
Pantai benua kelihatan di atas lautan di banyak tempat di bumi membentuk massa
daratan yang maha luas. Pada dasarnya bumi kita ini dapat dibagi menjadi tanah
hemisfer yang meliputi seluruh massa tanah daratan dan lautan hemisfer. Sampai
sekarang belum ada keterangan yang cukup yang dapat menerangkan tentang
perbedaan-perbedaan daratan dan lautan ini.
Lembah Lautan (Ocean basin)
Pada mulanya dipercaya bahwa permukaan dasar lautan itu adalah datar dan tidak
mempunyai bentuk, tetapi ilmu-ilmu modern telah membuktikan bahwa topografi
mereka adalah kompleks seperti daratan. Bentuk bentuk itu adalah: Ridge dan Rise,
Trench, Abyssal plain, Continental Island, Island Arc, Mid-Oceanic Volcanic
Islands, Atol-atol, Seamount dan Guyot (Hutabarat dan Evans, 1985).
1. Ridge dan Rise
Ini adalah bentuk proses peninggian yang terdapat diatas lautan yang hampir serupa
dengan adanya gunung gunung di daratan. Perbedaannya hanya pada letak
kemiringannya. Ridge lerengnya lebih terjal dibanding rise. Ridge dan rise utama
yang membentang di dunia bergabung menjadi satu dan membentuk satu rantai yang
amat panjang yang dikenal sebagai mid-oceanic ridge system (Gambar 4.1)

24
Gambar 4.1. Mid-Oceanic Ridge System
Gambar 4.2. Galapagos Ridge

25
2. Trench
Bagian laut yang terdalam yang bentuknya seperti saluran yang seolah-olah terpisah
sangat dalam yang terdapat diperbatasan antara benua dan kepulauan. Mereka
biasanya mempunyai kedalaman yang sangat besar. Contoh: Java Trench
Kedalamannya sebesar 7.700 m
3. Abyssal Plain (daratan abyssal)
Daerah ini relatif terbagi rata dari permukan bumi yang terdapat dibagian sisi yang
mengarah kedaratan dari sistem mid oceanic ridge.
Gambar 4.3. Abyssal Plain
4. Continental Island (pulau pulau benua)
Beberapa pulau seperti Greenland dan Madagaskar menurut sifat geologinya
merupakan bagian dari massa tanah daratan benua besar yang kemudian menjadi
terpisah. Daerah-daerah ini lapisan kerak buminya terdiri dari batuan batuan besi
(granitic) yang jenisnya sama dengan yang terdapat di daratan benua.

26
Gambar 4.4. Continental Island
5. Island Arc (kumpulan pulau pulau)
Kumpulan pulau-pulau seperti kepulauan Indonesian juga mempunyai perbatasan
dengan benua, tetapi mempunyai asal yang bebeda. Kepulauan ini terdiri dari
batuan-batuan vulkanik dan sisa sisa sedimen pada bagian pemukaan kulit lautan.
6. Mid-Oceanic Volcanic Island (pulau pulau vulkanik yang terdapat di tengah-
tengah lautan)
Daerah ini terdiri dari banyak pulau-pulau kecil, khususnya terdapat di Lautan
Pasifik, dimana letak mereka sangat jauh dari massa daratan (Kepulauan Hawaii).
Gambar 4.5. Mid-Oceanic Volcanic Island

27
7. Atol-Atol
Daerah ini terdiri dari kumpulan pulau yang sebagian tenggelam dibawah permukaan
air. Batuan batuan disini ditandai dengan adanya terumbu karang yang terbentuk
seperti cincin yang mengelilingi sebuah lagon yang dangkal.
Gambar 4.6. Atol Atafu (Pacific Ocean)
8. Seamount dan Guyot
Merupakan gunung berapi yang muncul dari dasar lautan,tetapi tidak muncul sampai
kepermukaan laut. Seamount mempunyai lereng yang lebih yang curam dan
puncaknya runcing (tinggi sekitar 1 km atau lebih). Guyot mempunyai bentuk yang
sama dengan seamount tetapi pada bagian puncaknya datar.
Gambar 4.7. Seamount dan Guyot

28
Batas-Batas Pantai (Coastal margins)
Daerah peralihan antara daratan dan lautan sering ditandai dengan adanya perubahan
kedalaman yang berangsur angsur. Disini dapat dibedakan menjadi tiga daerah:
Continental Shelf, Continental Slope, dan Continental Rise.
Continental Shelf adalah suatu daerah yang mempunyai lereng yang landai dan
berbatasan langsung dengan daerah daratan. Kemiringannya kira kira 0,4% dan
mempunyai lebar 50-70 km dan kedalaman maksimum tidak lebih besar diantara
100-200 meter. Continental slope mempunyai lereng yang lebih terjal dari
continental shelf dimana kemiringannya berkisar antara 3% sampai 6%. Continental
Rise merupakan daerah ini merupakan daerah yang mempunyai lereng yang
kemudian perlahan lahan menjadi datar pada dasar lautan.
Gambar 4.8. Batas-batas pantai yang memperlihatkan Continental shelf,
Contonental slope, dan Continental rise,
C. Penutup
Soal Latihan
1. Jelaskan perbedaan antara Continental Shelf, Continental Slope, dan Continental
Rise.
2. Apa yang dimaksud dengan mid-oceanic ridge system ?
Bahan Bacaan
Indonesia Press., Jakarta

29
BAB 5. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Air Laut
A. Pendahuluan
Oseanografer harus mempelajari sisfat-siaft air laut untuk mempelajari tidak hanya untuk
mengetahui cara sifat-sifat fisi tersebut merespon faktor fakto yang mempengaruhi
perubahan/modifikasi sifat-sfat fisi air laut, tetapi juga untuk mengerti proses-proses
fisis dasar dari lautan. Air yang berada di permukaa lautan terexpose terhadap variasi
rezim ilkim. Modul ini memamparkan tentang sifat-sifat fisi air laut seperti suhu,
salinitas, densitas, tegangan permukaan, transpransi, konduksi panas dan sifat-sifat fisis
lainnya. Selain itu dalam modul ini juga dibahas tentang pengaruh garam laut terhadap
densitas air laut. Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat:
• Mampu menjelaskan sifat-sifat fisia air laut dan perbedaannya dengan
sifat fisis air tawar.
• Mampu menjelaskan pengarug garam terlarut terhadap salinitas dan
densitas air laut
Sifat Fisis Air
Pengetahuan mengenai properti air memberikan gambaran tentang karakteristik
dari lingkungan lautan (Supangat dan Susanna, 2008). Massa molekul air adalah 18.
Perbandingan air dengan komponen hidrogen yang lain menunjukkan bahwa air
seharusnya beku pada temperatur -100
o
C dan mendidih pada temperatur -80oC, tetapi
kenyataannya adalah pada temperatur 0o C dan 100o C (contoh, metana dengan massa
molekul 16 beku pada temperatur 183o C dan mendidih pada temperatur -162o C).
Densitas padatan lebih besar dari cairan dan densitas cairan biasanya berkurang cepat
bila dipanaskan dari titik leleh, tetapi es lebih kecil dari air dan densitas maksimum air
tawar pada temperatur 4
o
C. Sifat-sifat fisis Air disajikan pada Tabel II.1.
Alasan untuk anomali air ini adalah karena struktur molekulnya. Molekul air
mengandung satu atom oksigen yang terikat pada dua atom hidrogen. Sudut antara ikatan
atom tersebut adalah 105o. Perbedaan elektrik antara atom oksigen dan hidrogen adalah
atom hidrogen membawa muatan positif sementara atom oksigen membawa muatan
negatif (Gambar II.1). Oleh karena struktur kutub, molekul air mempunyai ketertarikan

30
satu sama lain dan cenderung membentuk kelompok-kelompok yang diikat oleh ikatan
intermolekul lemah yang disebut ikatan hidrogen.
Dengan bertambahnya temperatur air tawar diatas 0o C, energi molekul juga akan
bertambah dan berlawanan dengan kecenderungan membentuk kelompok-kelompok
parsial. Molekul secara individu dapat bersama lebih dekat mengisi ruang-ruang yang
ada dan menambah densitas air. Walaupun demikian dengan bertambah tersebut,
temperatur akan memberikan lebih banyak energi kepada molekul dan rerata jarak
antaranya bertambah sehingga menyebabkan pengurangan densitas. Pada temperatur
antara 0o C dan 4o C, pengaruh orde yang dominan adalah pada peningkatan temperatur
termal. Kombinasi dua pengaruh berarti densitas air tawar adalah maksimal pada 4o C
(Tabel II.2).
Tabel II.1. Sifat Fisis Anomali Air

31
Tabel II.2. Densitas air tawar pada temperatur berbeda (Supangat dan Susanna,
2008).
Gambar II.1 Terpolarisasi secara listrik. Bagian oksigennya membawa muatan negatif;
hidrogen membawa muatan positif (The Open University, 1995).
Pengaruh Garam Terlarut
Unsur terlarut dalam cairan mempunyai pengaruh menambah densitas cairan
tersebut. Semakin banyak jumlah yang terlarut akan semakin besar pengaruhnya. Begitu
juga dengan air. Densitas air tawar mendekati 1,00 x 103 kgm-3 (Tabel 1.2). Sementara
rerata densitas air laut adalah 1,03 x 103 kgm-3. Pengaruh lain yang penting dari unsur-
unsur terlarut adalah menurunkan titik beku cairan. Contohnya penambahan garam biasa
(sodium klorida, NaCl) akan merendahkan titik beku air dan juga menurunkan

32
temperatur dimana air mencapai densitas maksimumnya. Hal ini karena garam terlarut
mempunyai kecenderungan dimana molekul air membentuk kelompokkelompok orde
sehingga densitas hanya diatur oleh pengaruh pengembangan termal.
Gambar II.2. menunjukkan bahwa titik beku dan temperatur densitas maksimum
adalah sama ketika konsentrasi garam terlarut dalam air (salinitas) mencapai 25 gkg-1.
Lautan mempunyai salinitas yang lebih tinggi yaitu kira-kira 35 gkg-1 (dimana 30 gkg-1
adalah dari ion-ion sodium terlarut (Na+, ∼11g) dan ion-ion klorida (Cl, ∼19g)). Jadi
densitas air laut bertambah dengan turunnya temperatur hingga ke titik beku. Perbedaan
antara air tawar dan air laut ini penting dan mempengaruhi pembentukan es laut dan proses
sirkulasi lautan.
Gambar II.2 Temperatur titik beku, titik leleh dan densitas maksimum larutan berfungsi
sebagai konsentrasi garam terlarut. (The Open University,1995).
C. Penutup
Bahan Bacaan
Supangat, A dan Susanna. 2008. Oseanografi. Pusat Riset Wilayah Laut dan
Sumberdaya Non-hayati. Badan Riset kelautan dan Perikanan. Departemen
Kelautan dan Perikanan.
The Open University, 1995. Seawater: Its Composition, Properties,and Behaviour.
Butterworth-Hainemann. Wlton Hall, England.

33
BAB 6. Lautan dan Iklim
A. Pendahuluan
Iklim tergantung pada hubungan yang kompleks yang terjadi antara keadaan di
daratan, lautan dan atmosfer. Pada modul, ini akan dibahas interaksi antara laut,
udara dan darat. Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat:
• Mengetahui pengaruh perpindahan panas dari laut ke daratan terhadap
iklim di daerah pantai
• Mampu menjelaskan prosese terjadinya angin laut dan angin darat
• Menjelaskan siklus air ( sikulus hidrologi)
Suhu dan Perpindahan Panas
Kemampuan daratan dalam menyimpan panas berbeda dengan air. Daratan akan
lebih cepat bereaksi untuk menjadi panas ketika menerima radiasi dari pada lautan.
Sebaliknya daratan akan lebih cepat pula menjadi dingin daripada lautan pada waktu
tidak ada insolation. Akibatnya di daratan terdapat perbedaan suhu yang amat besar
bila dibandingkan dengan yang terjadi di lautan. Kisaran suhu di lautan: -1,87 o
C s/d
42 o
C. Sementara di daratan: -68 o
C s/d 58 o
C.
Panas yang dipindahkan dari laut ke daratan mempunyai pengaruh yang lunak
terhadap iklim di daerah pantai. Sebagai contoh, terdapat perbedaan suhu yang besar
yang terjadi di daerah antara Victoria yang terletak di Pantai Barat Canada dengan
Winnipeg yang terletak di tengah-tengah daratan Amerika-Utara. Kedua tempat ini
terletak pada kedudukan yang sama namun memiliki perbedaan suhu yang besar.
Suhu maksimum rata-rata setiap tahun di bulan Januari adalah 35,6 O
F di Victoria
jika dibandingkan dengan di Winnipeg yang bersuhu – 8,1 O
F. Perbedaan suhu ini
timbul karena daerah daratan Victoria dipanasi pada waktu musim dingin oleh
adanya angin dari laut yang ada di sekitarnya dan didinginakan pada waktu musim
panas. Setelah Winnipeg yang terletak di tengah-tengah daratan, terlalu jauh untuk
dapat menerima pengaruh angin lunak yang berasal dari lautan ini, sehingga
perbedaan suhu di daerah ini besar baik musim dingin maupun musim pasan
(Hutabarat dan Evans, 1985).

34
Angin laut dan angin darat
Angin laut dan angin darat timbul karena adanya perbedaan pemanasan antara
daratan dan lautan. Setiap pagi hari sinar matahari akan memanasi daratan jauh lebih
cepat daripada lautan, sehingga udara di atas daratan menjadi lebih cepat panas.
Akibatnya tekanan udara di daratan menjadi lebih rendah dari lautan. Perbedaan ini
akan mengakibatkan angin dari arah laut bergerak/bertiup ke daratan. Kejadian
sebaliknya terjadi pada waktu malam hari, dimana daratan jauh lebih cepat menjadi
dingin daripada lautan. Akibatnya udara di atas daratan menjadi lebih dingin dan
tekanan udara menjadi lebih tinggi dari lautan. Perbedaan ini sekarang
mengakibatkan angin bertiup dari arah daratan ke lautan (Gambar 6.1.)
Gambar 6.1. Proses terjadingan Angin laut dan Angin darat
(Sumber, Nontji, 1987)
Tekanan udara dan angin
Angin sangat menentukan terjadinya gelombang dan arus di permukaan laut, dan
curah hujan dapat menentukan salinitas perairan. Angin disebabkan karena adanya
perbedaan tekanan udara yg merupakan hasil dari pengaruh ketidakseimbangan
pemanasan sinar matahari terhadap tempat tempat yg berbeda di permukaan bumi.
Seluruh permukaan bumi dapat dibagi menjadi beberapa daerah utama yg
mempunyai tekanan rendah dan tinggi yg tergantung kepada letak lintang. Hal ini
menyebabkan timbulnya tiga sistem angin utama.

35
• Angin yg terletak pada lintang antara 0o
dan 30o
yg dikenal sebagai Trade
Winds. Angin bertiup dari arah Timur ke Barat
• Angin yg terletak pada lintang antara 30o
dan 60o
yg bertiup dari Barat ke
Timur
• Angin yg terletak di daerah kutub (antara 60o
sampai ke kutub) yg umumnua
bertiup dari arah Timur ke Barat
Gambar 6.2. Kiri: Tekanan atmosfer dunia. Area bertekanan tinggi ditandai
dengan titik-titik hitam. Kanan: Sistem angin utama dunia.
Daerah tropik adalah daerah yang relatif tenang.
Pola angin yg sangat berperan di Indonesia adalah angin musim (monsoon). Angin
musim ini bertiup secara mantap ke arah tertentu pada suatu periode sedangkan pada
periode lainnya angin bertiup secara mantap pula dengan arah yg berlainan. Posisi
Indonesia anatara benua Asia dan Australia membuat kawasan ini paling ideal untuk
berkembangnya angin musim. Musim Barat: Desember, Januari dan Pebruari ⇒
angin berhembus dari Asia menuju ke Australia ⇒ curah hujan tinggi. Musim
Timur: Juni, Juli, Agustus ⇒ sebaliknya angin berhembus dari Australia menuju ke
Asia ⇒ curah hujan rendah.
Curah Hujan dan Siklus Air
Komposisi air di bumi: 97,3 % dari lautan, 2,7 % dari daerah daratan, dan
0,01 % berbentuk uap air. Walaupun jumlah air yang terdapat di atmosfer relatif

36
kecil, mereka sangat penting artinya sebagai dasar dari terbentuknya hujan.
Hilangnya air dari lautan oleh karena besarnya penguapan yg kemudian masuk ke
dalam atmosfer selalu terjadi secara seimbang dengan besarnya curah hujan melalui
suatu proses yang dikenal sebagai hydrologic cycle (siklus hidrologi). Siklus
hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan
kembali ke atmosfir melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
Pada garis besarnya siklus hidrologi terjadi secara seimbang, tetapi kadang
kadang terdapat juga adanya perbedaan yg begitu besar antara penguapan dan curah
hujan yg terjadi pada beberapa tempat tertentu di dunia. Penguapan cendrung tinggi
pada daerah daerah yang mempunyai suhu tinggi, angin kuat, dan kelembaban yang
rendah daerah subtropik.
Gambar 6.3. Siklus hidrologi (Sumber: Soemarto, 1987)
Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi
tersebut dapat berjalan secara kontinu. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai
presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan es dan salju, atau hujan gerimis. Pada
perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau
langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah.

37
Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga
cara yang berbeda: Evaporasi / transpirasi , Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah, dan
Air Permukaan.
• Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di
tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian
akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi
bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk
hujan, salju, es.
• Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui
celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat
bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau
horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali
sistem air permukaan.
• Air Permukaan - Air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran
utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka
aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat
biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan
membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar
daerah aliran sungai menuju laut.
C. Penutup
Soal Latihan
1. Berikan satu contoh yang membuktikan bahwa panas yang dipindahkan dari laut
ke daratan mempunyai pengaruh yang lunak terhadap iklim di daerah pantai.
2. Jelaskan proses terjadinyan Angin laut dan Angin Darat
3. Jelaskan dengan gambar prosese pertukran air diantara daratan, lautan, dan udara
(siklus hidrologi).
Bahan Bacaan
2. Nontji, A. 1987. Laut Nusantara. Penerbit Djambatan, Jakarta

38
BAB 7. Pasang Surut
A. Pendahuluan
Pasut laut (ocean tide) adalah fenomena naik dan turunnya permukaan air laut
secara periodik yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi benda-benda langit terutama
bulan dan matahari. Pengaruh gravitasi benda-benda langit terhadap bumi tidak hanya
menyebabkan pasut laut, tetapi juga mengakibatkan perubahan bentuk bumi (bodily tides)
dan atmosfer (atmospheric tides). Istilah 'pasut laut' pada modul ini akan dinyatakan
dengan 'pasut' yang merupakan gerak naik dan turun muka laut dengan periode rata-rata
sekitar 12.4 jam atau 24.8 jam. Fenomena lain yang berhubungan dengan pasut adalah
arus pasut, yaitu gerak badan air menuju dan meninggalkan pantai saat air pasang dan
surut (Poerbandono dan Djunasjah, 2005).
Modul ini memamparkan tentang teori dan prosese pembangkitan pasang surut
(pasut, tipe pasut, dan arus pasut. Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan
dapat:
• Mengetahui proses pembangkitan pasut dan gaya pembangkit pasut
• Mampu menjelaskan tipe pasut
• Mampu menjelaskan pembangkitan aruspasang surut
Teori Pasut
Fenomena pasut dijelaskan dengan 'teori pasut setimbang' yang dikemukakan
oleh Bapak Fisika Klasik, Sir Isaac Newton pada abad ke-17. Teori ini menganggap
bahwa bumi berbentuk bola sempurna dan dilingkupi air dengan distribusi massa
yang seragam. Pembangkitan pasut dijelaskan dengan 'teori gravitasi universal', yang
menyatakan bahwa: pada sistem dua benda dengan massa m1 dan m2 akan terjadi
gaya tarik menarik sebesar F di antara keduanya yang besarnya sebanding dengan
perkalian massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya:
Pada sistem bumi-bulan, gaya-gaya pembangkit pasut (tide generating forces) adalah
resultan gaya-gaya yang menyebabkan terjadinya pasut, yaitu: gaya sentrifugal

39
sistem bumi-bulan (Fs) dan gaya gravitasi bulan (F/J)' Fs bekerja dalam persekutuan pusat
gravitasi bumi-bulan yang titik massanya terletak di sekitar 14 jari-jari bumi dari titik
pusat bumi. Fs bekerja dengan kekuatan yang seragam di seluruh titik di permukaan
bumi dengan arah yang selalu menjauhi bulan pada garis yang sejajar dengan garis
yang menghubungkan pusat bumi dan bulan. Besar F/J tergantung pada jarak pusat
massa suatu titik partikel air di permukaan bumi terhadap pusat massa bulan.
Resultan Fs dan FB menghasilkan gaya pembangkit pasut di sekujur permukaan bumi
(Garnbar 7.1).
Pada titik P yang lokasinya terdekat dengan bulan dan segaris dengan sumbu
bumi-bulan, gaya gravitasi bulan yang bekerja pad a titik pengamat tersebut lebih
besar dibanding dengan gaya sentrifugalnya (F/J > Fs)' Oi titik P badan air tertarik
menjauhi bumi ke arah bulan. Seiring dengan menjauhnya lokasi titik pengamat
terhadap bulan, gaya gravitasi yang bekerja pada titik-titik di permukaan bumi pun
akan semakin kecil. Oi titik P', gaya sentrifugallebih dominan dibanding gaya
gravitasi bulan (FB < Fs) , sehingga badan air tertarik menjauhi bumi pad a arah
menjauhi bulan.
Gambar 7.1. Arah gaya sentrifugal dan gaya gravitasi bulan yang bekerja di
permukaan bumi.
Fenomena pembangkitan pasut menyebabkan perbedaan tinggi permukaan air
laut pada kondisi kedudukan-kedudukan tertentu dari bumi, bulan dan matahari. Saat
spring, yaitu saat kedudukan matahari segaris dengan sumbu burnt-bulan, maka
terjadi pasang maksimum pada titik di permukaan bumi yang berada di sumbu
kedudukan relatif bumi, bulan dan matahari (Gambar 7.2). Saat tersebut terjadi
ketika bulan baru dan bulan purnama. Fenomena pasut pada kedudukan demikian
disebut dengan spring tide atau pasut perbani (Poerbandono dan Djunasjah, 2005).

40
Gambar 7.2. Kedudukan bumi, bulan, dan matahari saat spring tide (bulan baru dan
purnama).
Saatt neap, yaitu saat kedudukan matahari tegak lurus dengan sumbu bumi-bulan,
terjadi pasut minimum pad a titik di permukaan bumi yang tegak lurus sumbu bumi-
bulan (Gambar 7.3). Saat tersebut terjadi di perempat bulan awal dan perempat
bulan akhir. Fenomena pasut pada kedudukan demikian disebut dengan neap tide
atau pasut mati. Tunggang pasut (jarak vertikal kedudukan permukaan air tertinggi
dan terendah) saat spring lebih besar dibanding saat neap.
Gambar 7.3. Kedudukan bumi, bulan, dan matahari saat neap tide (perempat
bulan awal dan perempat bulan akhir).
Gambar 7.4 memperlihatkan data pengamatan tinggi muka air ym(t) terhadap
waktu t (jam) selama 1 piantan atau 25 jam sa at pasut perbani dengan tunggang
pasut sekitar 2 meter dan 1 bulan atau 744 jam. Tipe pasut yang diperlihatkan
tergolong harian ganda dengan jarak waktu dua posisi muka air tertinggi sekitar 6
jam. Pasut perbani dan pasut mati berjarak waktu sekitar 7 hari, sedangkan jarak
waktu dua pasut perbani adalah sekitar 14 hari.

41
Gambar 7.4. Data pengamatan tinggi muka air 1 piantan (25 jam) dan 1 bulan
(744 jam) di Delta Mahakam, Kalimanta (Sumber data: Total E & P
Indonesia).
Model Matematika Pasut dan Konstanta Harmonik
Pasut dimodelkan dengan persamaan:
( )φω += tAy Bb cos
dengan YB = tinggi muka air saat t, A8 = amplitudo pasut, cv = kecepatan sudut = 2πf, t =
waktu dan ¢ =keterlambatan fase. Pasut yang terjadi di suatu titik di permukaan bumi
merupakan resultan dari jarak dan kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi
yang selalu berubah secara periodik. Fenomena ini dinyatakan dengan superposisi
dari persamaan-persamaan gelombang pasut karena bulan, matahari dan kedudukan-
kedudukan relatifnya.
Perbandingan amplitudo dan fase akibat atraksi benda-benda langit tertentu pada
pola pasut dinyatakan dengan konstanta-konstanta pembanding dengan simbol dan
nilai tertentu untuk menjelaskan akibat atraksi gravitasi bulan atau matahari dengan
kedudukan tertentu terhadap tinggi muka air. Konstanta-konstanta tersebut disebut
sebagai komponen harmonik. Tabel 7.1 memperlihatkan komponen-komponen
harmonik utama berikut periodanya.
Tipe Pasut
Pasut di satu lokasi pengamatan dipisahkan menurut tipe diurnal, semi-diurnal dan
mixed. Pasut diurnal (harian tunggal) terjadi dari satu kali kedudukan permukaan air
tertinggi dan satu kali kedudukan permukaan air terendah dalam satu hari
pengamatan. Pasut di pantai utara lawa termasuk jenis ini. Pasut semi-diurnal (harlan

42
ganda) terjadi dari dua kali kedudukan permukaan air tinggi dan dua kali kedudukan
permukaan air rendah dalam satu hari pengamatan. Pasut mixed (campuran) terjadi
dari gabungan diurnal dan semi-diurnal. Defant (1958) mengelompokkan pasut
menurut perbandingan jumlah amplitudo komponen diurnal terhadap jumlah
amplitudo komponen semi-diurnal, yang dinyatakan dengan:
Berdasarkan f, pasut dikelompokkan menurut tipe-tipe yang ditampilkan pada
Tabel 6.2.
Tabel 7.1. Komponen-komponen harmonit pasut utama
22
11
SM
OK
f
+
+
=

43
Tabel 7.2. Pengelompokan tipe pasut
Arus Pasut
Gerak vertikal (naik dan turunnya) permukaan air laut karena pasut pada wilayah
perairan dan interaksinya dengan batas-batas perairan tempat pasut tersebut terjadi
menimbulkan gerak badan air ke arah horisontal. Batas-batas perairan tersebut dapat
berupa dinding (pantai dan kedangkalan) dan lantai (dasar) perairan. Fenomena ini
sangatterasa pada wilayah perairan tertutup (teluk), perairan dangkal, kanal-kanal
pasut dan muara sungai (delta dan estuari). Istilah tidal stream atau tidal current atau
arus pasut kemudian diberikan pada fenomena ini yang merupakan gerak horisontal
badan air menuju dan menjauhi pantai seiring dengan naik dan turunnya muka laut
yang disebabkan oleh gaya-gaya pembangkit pasut.
Arus pasut mempunyai sifat bergerak dengan arah yang saling bertolak belakang
atau bi-directional. Arah arus saat air meninggi biasanya bertolak belakang dengan
arah arus saat air merendah. Kecepatan arus pasut minimum atau efektif nol terjadi
sa at air tinggi atau air rendah (slack waters). Pada saat-saat tersebut terjadi perubahan
arah arus pasut. Kecepatan arus pasut maksimum terjadi pada saat-saat antara air
tinggi dan air rendah. Dengan demikian, perioda kecepatan arus pasut akan
mengikuti perioda pasut yang membangkitkannya. Gambar 3.5 memperlihatkan
hubungan pengamatan pasut y(t) (garis tipis) dengan arah a(t) dalam derajat terhadap

44
Kekuatan maksimum arus pasut dapat diperkirakan dari amplitudo pasut dan
kedalaman perairan pada daerah yang diamati dan dinayatakan dengan (Knauss,
1979):
dengan umax = kecepatan maksimum arus pasut, A = amplitudo pasut, g =
akselerasi karena gravitasi bumi dan d = kedalaman perairan. Sebaran vektor
pengamatan arus pada suatu kawasan pesisir merupakan informasi penting untuk
mengetahui pola pergerakan arus dari waktu ke waktu. Kecepatan arus dapat dipakai
untuk memperkirakan besarnya energi yang bekerja di dasar perairan yang mampu
memindahkan sedimen dari suatu tempat ke tempat lain. Akibat perpindahan sedimen
ini akan terjadi erosi atau deposisi (sedimentasi).
Prediksi Pasut
Prediksi pasut ditujukan untuk memperoleh informasi tinggi muka laut di masa
mendatang pada saat dan lokasi tertentu. Hasil prediksi ditampilkan dalam tabel yang
berisi jam dan tinggi muka air. Tabel-tabel prediksi pasut di beberapa lokasi
dipublikasikan dalam sebuah buku pasut. Cara lain untuk menyajikan informasi
prediksi tinggi muka air adalah dengan co-tidal chart. Co-tidal chart dibangun dengan
interpolasi (tunggang atau keterlambatan fase pasut) dari beberapa stasiun pengamat
pasut. Dari interpolasi terhadap tunggang atau keterlambatan fase pasut tersebut akan
didapatkan masi ng-masi ng co-range dan co-phase chart. Penyaj ian dengan cara in i
memberi informasi tinggi muka air pada lokasi-Iokasi yang tidak tersedia stasiun
pengamat pasut.
Prediksi pasut dilakukan dengan menurunkan atau mencari komponenkomponen
pasut dari data pasut dengan rentang pengamatan tertentu. Pendekatan yang dipakai
untuk mendapatkan komponen-komponen pasut adalah analisis harmonik. Cara yang
lazim dipakai adalah metode Admiralty (Hydrografisch Bureau, 1949) atau kuadrat
terkecil (misalnya: Grant, 1988). Penggunaan metode Admiralty biasanya diterapkan
pada panjang data 15 atau 29 piantan dengan interval waktu pengamatan 1 jam.

45
Untuk data dengan interval waktu pengamatan yang lebih kecil dengan rentang
waktu pengaman yang lebih panjang, metode kuadrat terkeci I cukup efektif dipakai
untuk mendapatkan komponen-komponen harmonik dari data pengamatan pasut.
Analisis Harmonik
Gerakan vertikal muka air laut yang periodik merupakan resultan atraksi gravitasi
bulan dan matahari pad a waktu dan kedudukan tertentu. Maka gelombang pasut
yang diamati di suatu lokasi merupakan superposisi dari beberapa gelombang yang
masing-masing pad a setiap sa at tertentu dibangkitkan oleh kedudukan benda langit
tertentu. Deviasi muka laut terhadap kedudukan rata-ratanya dinyatakan dengan:
dengan, yU) = tinggi muka laut sesaat, Yo tinggi muka laut rata-rata, Ai = amplitudo
komponen pasut i dan n jumlah komponen pasut yang dilibatkan. Dari data
pengamatan pasut akan diperoleh data untuk Persamaan 3.6 di ruas kiri yaitu y(t) dan
dengan mengasumsikan keterlambatan fase untuk komponen pasut i, maka
Persamaan 3.6 dapat dipecahkan untuk menemukan A.
Metode Admiralty dikembangkan oleh A. T. Doodson, Direktur Tidal Institute di
Liverpool dan digunakan untuk keperluan kantor hidrografi Inggris, yaitu British
Admiralty. Doodson mengembangkan sistematika pengolahan data pengamatan
pasut dengan bantuan skema dan tabel-tabel pengali. Ketentuan dan langkah-Iangkah
yang penggunaan metode Admiralty untuk prediksi pasut dapat di-download dari
http://iaut.gd.itb.ac.id/home/ pelatihan.htm. Dengan metode ini, ada sembi Ian
komponen pasut yang dapat diturunkan. Metode kuadrat terkecil didasarkan pada
penentuan tinggi muka air model yang memberikan kuadrat kesalahan terhadap
tinggi muka air pengamatan yang minimum. Dari website yang sama, dapat
diperoleh program yang dapat digunakan untuk melakukan analisis pasut dengan
metode kuadrat terkeci I.
Prediksi LAT
LAT merupakan kedudukan muka air laut terendah hasi I prediksi selama
periode waktu 18,6 tahun. Model prediksi kedudukan muka air laut didekati dengan:

46
dengan y(t) = kedudukan muka air laut saat t, YM5L = kedudukan muka air laut rata-rata
atau MSL (Mean Sea Level) terhadap alat pengamat pasut, v = faktor nodal komponen
pasut i, A =amplitudo komponen pasut i, to. =kecepatan sudut komponen pasut i, FO + ro.=
fase komponen pasut , kesetimbangan i, dan ifJ; = fase komponen pasut i. Kedudukan
MSL serta amplitudo dan fase masing-masing komponen pasut yang dilibatkan dalam
model diperoleh dari hasil analisis harmonik. Kecepatan sudut masing-masing
komponen pasut diketahui berdasarkan hasil analisis astronomis. Sedangkan faktor
nodal dan fase komponen pasut kesetimbangan dihitung berdasarkan argumen waktu.
Data kedudukan muka air laut yang dibutuhkan untuk melakukan analisis harmonik
bervariasi, namun minimal dibutuhkan data pasut selama setahun.
Pengaruh Faktor-faktor on-Harmonik
Pada kondisi tertentu, faktor-faktor non-harmonik mempunyai pengaruh yang
penting terhadap tinggi muka laut pad a skala lokal, regional atau global yang
mengakibatkan perubahan (positif atau negatif) tinggi muka laut selama saat-saat
tertentu atau terus menerus. Perubahan tinggi muka laut tersebut dapat disebabkan oleh
faktor meteorologis (tingginya hujan, angin besar, naik atau turunnya suhu global dan
sebagainya) atau hidrologis (aliran sungai, banjir dan sebagainya). Komponen non-
harmonik dapat ditemukan dari panjang data pengamatan pasut yang cukup dan korelasi
dengan data pengamatan lainnya, seperti: curah hujan dan debit air. Lokasi-Iokasi yang
terpengaruh oleh komponen non-harmonik adalah daerah-daerah pantai yang dekat
dengan muara sungai atau dataran-dataran rendah pantai yang berada pad a daerah aliran
sungai.
C. Penutup
Soal Latihan
1. Jika suatu lokasi terjadi pasang dan surut dua kali sehari dan tinggi pasang/surut
pertama sama dengan pasang/surut kedua, maka lokasi tersebut memiliki tipe pasut:
a. Tunggal (diurnal)
b. Campuran condong ke tunggal

47
c. Campuran condong ke ganda
d. Ganda (semidiurnal)
2. Jelaskan prosese terjadinya pasang surut (pasut)
Bahan Bacaan
1. Grant, S. T. (1988). Simplified Tidal Analysis and Prediction. Lighthouse, 37,
Canadian Hydrographic Service, Nova Scotia, Canada.
2. Hidrografisch Bureau (1949). Overzicht der Getijleer. Afdeling Hydrografie,
Ministerie van Marine, Staat der Nederlanden.
3. Knauss, l. A. (1979). Introduction to Physical Oceanography.
Prentice-Hall. New jersey, USA.
4. Poerbandono (2003). Sediment Transport Measurements and Modelling in the
Meldorf Bight Tidal Channels, German orth Sea Coast. Dissertation.
University of Kiel, Germany.
5. Poerbandono dan E. Djunasjah, 2005. Survei Hidrografi. PT. Refika Aditama.
Bandung.

48
BAB 8. Gelombang (Ombak)
A. Pendahuluan
Hampir tak pernah kita melihat permukaan laut dalam keadaan tenang sempurna.
Selalu saja kita dapat saksikan adanya gelombang, bisa berupa riak kecil saja tetapi
acapkali juga gelombang yang besar. Modul ini memamparkan tentang susunan (bagian-
bagian) gelombang, angin sebagai pembangkit gelombang, gelombang di perairan
dangkal dan dalam, tsunami. Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan
dapat:
• Mampu mengetahui proses pembangkitan gelombang
• Mampu menjelaskan jenis gelombang di laut berdasarkan gaya
pembangkitnya
• Mampu menjelaskan proses deformasi (perubahan bentuk) gelombang
dari laut dalam ke laut dangkal.
B.1. Pengertian dan Susunan Gelombang
Gelombang laut dapat ditinjau ditinjau sebagai deretan pulsa-pulsa yang
berurutan yang terlihat sebagai perubahan ketinggian permukaan air laut, yaitu dari
elevasi maksimum (puncak) ke elevasi minimum (lembah).
Gelombang yang kita amati di laut biasanya memiliki pola yang rumit. Untuk
menerangkan secara teoritis proses terjadinya gelombang biasanya gigunakan model
yang sederhana yang penampilannya menunjukkan adanya puncak dan lembah
seperti pada Gambar 8.1.

49
Gambar 8.1. Bentuk dari suatu gelombang ideal yang menunjukkan bagian-
bagian: puncak gelombang (a); lembah gelombang (b); panjang
gelombang (L); tinggi gelombang (h). (Weihaupt, 1979)
Gambar 8.1 memberi penjelasan tentang istilah-istilah dan bagian-bagian dari
gelombang seperti: Crest, Trough, Wave height (tinnggi gelombang), Wavelength
(panjang gelombang), wave period (periode gelombang), wave steepness (kemiringan
gelombang).
• Crest : Titik tertinggi (puncak) gelombang
• Trough: Titik terendah (lembah) gelombang
• Tinggi gelombang (wave height): Jarak vertikal antara crest dan trough
• Panjang gelombang (wavelength): jarak berturut-turut antara dua buah crest
atau dua buah trough. Panjang gelombang (L) dapat dihitung menggunakan
persamaan berikut:
π2
2
Tg
L = dimana g = percepatan gravitasi bumi dan T =
periode gelombang.
• Periode gelombang (wave period): waktu yang dibutuhkan crest untuk
kembali pada titik semula secara berturut-turut
• Kemiringan gelombang (wave steepness): Perbandingan antara panjang
gelombang dengan tinggi gelombang
• Kecepatan gelombang: rasio panjang gelombang terhadap periode
gelombang atau dituliskan dengan huruf C, dimana:
T
L
C = atau TC 56,1=

50
dimana C = kecepatan gelombang, L = panjang gelombang, dan T =
periode gelombang
Apabila kita melihat gelombang di lautan, kita mendapat suatu kesan
seolah-olah gelombang ini bergerak secara horizontal dari satu tempat ke tempat
yang lain, yang kenyataaanya tidaklah demikian ini. Suatu gelombang membentuk
sutu gerakan maju melintasi permukaan air, tetapi di sana sebenarnya hanya terjadi
suatu gerakan kecil ke arah depan dari massa air itu sendiri. Hal ini akan lebih
mudah dimengerti apabila kita melihat sepotong gabus atau benda benda mengapung
lainnya diantara gelombang-gelombangdi lautan bebas. Potongan gabus akan
tampak timbul dan tenggelam sesuai dengan gerakan berturut turut dari puncak
(crest) dan lembah gelombang (trough) yang lebih atau kurang, tinggal pada tempat
yang sama (Hutabarat dan Evans, 1985).
Gerakan individu partikel-partikel air dalam gelombang sama dengan gerakan
potongan gabus, walaupun dari pengamatan yang lebih teliti menunjukkan bahwa
ternyata gerakan ini lebih kompleks dari gerakan yang hanya sekedar naik dan turun
saja. Gerakan ini adalah suatu gerakan yang membentuksebuah lingkaran bulat.
Gabus atau partikel-partikel lain yang diangkut ke atas akan membentuk setengah
lingkaran dan begitu sampai di tempat tertinggi ini merupakan crest (puncak
gelombang). Kemudian benda benda ini akan dibawa ke bawah membentuk
lingkaran penuh, melewati tempat yang paling bawah yang bernama trough (lembah
gelombang). Di dalam satu gelombang gerakan partikel-partikel akan berkurang
makin lama makin lambat sesuai dengan makin dalamnya suatu perairan yang
mengakibatkan bentuk lingkaran juga makin lama menjadi makin kecil (Gambar
8.2).

51
Gambar 8.2. Bentuk dari sebuah gelombang dan rentetetan diagram yang
menunjukkan gerakan partikel-partikel air yang ada di dalam
gelombang. Jejak lingkaran yang dibuat oleh partikel-partikel
akan menjadi lebih kecil sesuai dengan makin besarnya
kedalaman di bawah permukaan gelombang (Pinet, 1992).
Gelombang di laut dapat dibedakan menjadi beberapa macam yang bergantung pada
gaya pembangkitnya:
– Gelombang angin yang dibangkitkan oleh tiupan angin di permukaan laut
– Gelombang pasang surut dibangkitkan oleh gaya tarik benda-benda
angkasa terutama matahari dan bulan terhadap bumi
– Gelombang tsunami terjadi karena letusan gunung berapi atau gempa di
laut
– Gelombang yang dibangkitkan oleh kapal yang bergerak, dan sebagainya
Klasifikasi gelombang laut berdasarkan perioda dapat dilihat pada Tabel 1.
Sedangkan klasifikasi gelombang berdasarkan kedalaman disajikan pada Tabel 2.

52
Tabel 8.1. Klasifikasi Gelombang Laut Berdasarkan Perioda
Tabel 8.2. Klasifikasi Gelombang Laut Berdasarkan Kedalaman (The Open
University, 1997).
B.2. Angin Sebagai Pembangkit Gelombang
Angin yang bertiup di atas permukaan laut merupakan pembangkit utama
gelombang. Bentuk gelombang yang dihasilkan di sini cendrung tidak tertentu yang
tergantung kepada bermacam-macam sifat seperti tinggi, periode di daerah mana
mereka dibentuk. Mereka di sini dikenal sebagai sea (Gambar 8.3). Kenyataanya
gelombang kebanyakan merambat pada jarak yang luas, sehingga mereka bergerak
makin jauh dari tempat asalnya dan tidak lagi dipengaruhi langsung oleh angin, maka
Fenom ena Gaya pem bangkit Skala waktu
(perioda)
Gelom bang yang
dibangkitkan angin
Gaya geser +
tekanan angin di
atas m uka laut
0 – 15 detik
Swell Gelom bang yang
dibangkitkan angin
berjarak jauh
0 – 30 detik
Dentam an om bak
yang m em ecah (surf
beats)
Kum pulan
gelom bang pecah
1 – 5 m enit
Resonansi kolam Tsunam i, surf beats 1 – 60 m enit
Tsunam i Gem pa bum i di
bawah laut
5 – 60 m enit
Pasut Pengaruh gaya
gravitasi bulan dan
m atahri terhadap
gravitasi bum u
12 -24 jam
Storm surge Gaya geser angin +
tekanan atm osfer di
atas perm ukaan laut
1 – 30 hari

53
mereka akan berbentu lebih teratur yang mana bentuk ini gelombang dikenal sebagai
swell.
Gambar 8.3. Bentuk gelombang yang tidak teratur yang dibangkitkan oleh angin,
yang dikenal sebagai sea, dan bentuk gerakan gelombang yang
teratur yang merambat menjahui tempat asalnya (pembangkitannya),
yang dikenal sebagai swell.
Pembangkitan gelombang oleh angin paling tidak dipengerahui oleh 3
faktor:
1). Kekuatan (kecepatan) angin. Umumnya makin kencang angin yang
bertiup maka makin besar gelombang yang terbentuk dan gelombang
ini mempunyai kecepatan yang tinggi dan panjang gelombang yang
besar. Data yang disajikan dalam Tabel 8.3 memperlihatkan
hubungan antara kecepatan angin dan sifat-sifat gelombang.
2). Durasi/lamanya angin bertiup. Tinggi, kecepatan dan panjang
gelombang seluruhnya cendrung untuk meningkat sesuai dengan
meningkatnya waktu pada saat angin pembangkit gelombang mulai
bergerak bertiup.
3). Jarak tanpa rintangan dimana angin sedang bertiup (dikenal
sebagai fetch). Fetch adalah daerah dimana kecepatan dan arah angin
adalah konstan. Panjang fetch membatasi waktu yang diperlukan

54
gelombang untuk terbentuk karena pengaruh angin, jadi
mempeganruhi waktu untuk mentransfer energi angin ke gelombang.
Fetch ini berpengaruh pada periode dan tinggi gelombang yang
dibangkitkan. Gelombang dengan periode panjang akan terjadi jika
fetch besar. Tabel 8.4 menyajikan beberapa data dimana terlihat
bahwa fetch dapat juga mempengaruhi tinggi gelombang.
Tabel 8.3. Hubungan antara kecepatan angin dan sifat-sifat gelombang
yang dihasilkan di lautan (McLellan, 1968 dalam Hutabarat dan
Evans, 1985)
Kompleksnya gelombang-gelombang ini membuat mereka sulit untuk dapat
dijelaskan tanpa membuat pengukuran yang teliti terlebih dahulu di mana hal ini kurang
berguna bagi para pelaut dan nelayan. Sebagai gantinya mereka menggunakan satu cara
yang mudah untuk mengetahui gelombang yaitu dengan mempergunakan suatu daftar
skala gelombang yang dikenal dengan nama Beaufort scale yang memberikan keterangan
mengenai kondidi gelombang di lautan (Tabel 8.5).

55
Tabel 8.4. Hubungan antara fetch dan tinggi gelombang yang dibangkitkan oleh
angin yang bertiup dengan kecepatan 60 km/jam ( Waihaupt, 1979 dalam
Hutabarat dan Evans, 1985).
Fetch
(km)
Tinggi gelombang Maksimum
(m)
5 0,90
10 1,40
20 2,00
50 3,10
100 4,20
500 6,20
Tabel 8.5. Skala Beaufort (Hutabarat dan Evans, 1985).

56
B.3. Perubahan Bentuk (Deformasi) Gelombang
Apabila suatu deretan gelombang bergerak menuju pantai, gelombang tersebut
akan mengalami perubahan bentuk yang disebabkan oleh prosese refraksi dan
pendangkalan gelombang, difraksi, refleksi, dan gelombang pecah (Triatmodjo, 199)
Gelombang yang bergerak memasuki perairan dangkal akan mengalami
deformasi yaitu :
a. Kecepatan gelombang akan berkurang
akibat pengaruh pengurangan kedalaman.
b. Panjang gelombang akan menjadi lebih pendek.
c. Terjadi pembelokan arah penjalaran gelombang akibat perubahan kecepatan
atau dikenal sebagai refraksi gelombang.
Refraksi terjadi karena adanya pengaruh perubahan kedalaman laut. Di daerah di
mana kedalaman air lebih besar dari setengah panjang gelombang, yaitu di laut
dalam, gelombang merambat tanpa dipengaruhi dasar laut. Tetapi di laut transisi dan
dangkal, dasar laut mempengaruhi gelombang. Di daerah ini, apabila ditinjau suatu
garis puncak gelombang, bagian dari puncak gelombang yang berada di air yang
lebih dangkal akan merambat dengan kecepatan yang lebih kecil daripada bagian di
air yang lebih dalam. Akibatnya garis puncak gelombang akan membelok dan
berusaha untuk sejajar dengan garis kontur dasar laut (Gambar 8.4).
Gambar 8.4. Refraksi gelombang

57
Refraksi gelombang di sepanjang pantai yang kompeks dapat dijumpai pada
pantai yang memiliki teluk dan semenanjung. Arah penjalaran gelombang yang
disebut orthogonal atau sinar gelombang adalah tegak lurus dengan muka
gelombang.
Akibat adanya refraksi, maka terjadi divergensi dan konvergensi orthogonal
(penyebaran dan pemusatan energi gelombang) di daerah teluk dan tanjung (Gambar
8.5). Daerah tanjung akan mengalami pukulan gelombang yang lebih besar daripada
daerah teluk. Karena terjadi pemusatan energi gelombang di daerah tanjung, tinggi
gelombang lebih besar daripada di daerah teluk. Daerah tanjung umumnya
mengalami erosi, sementara daerah teluk mengalami deposisi. Di daerah teluk dapat
terjadi deposisi (pengendapan) karena gelombang relatif kecil.
Gambar 8.5. Divergensi dan konvergensi orthogonal (penyebaran dan
pemusatan energi gelombang) di daerah teluk dan tanjung
akibat adanya refraksi gelombang
Bila gelombang membentur ujung suatu pemecah gelombang yang berperan untuk
melindungi perairan dari agitasi gelombang, maka gelombang akan mengalami
difraksi. Tinggi gelombang akibat difraksi dapat dihitung dari hubungan:
dddifraksi KHH =
dimana : Hd = tinggi gelombang perairan dalam, dan Kd = koefisien difraksi

58
Gelombang yang merambat menuju suatu rintangan (pantai atau bangunan
pantai), sebagian atau seluruh gelombang tersebut akan dipantulkan kembali. Besar
kecilnya gelombang yang dipantulkan tergantung pada bentuk dan jenis rintangan.
Suatu bangunan tegak dan impermeabel akan memantulkan gelombang yang lebih
besar daripada bangunan miring dan permeabel.
Gelombang yang merambat dari perairan dalam menuju ke pantai akan
mengalami perubahan bentuk. Di laut dalam bentuk gelombang adalah sinusoidal.
Di laut transisi dan dangkal, puncak gelombang akan semakin tajam sementara
lembah gelombang semakin landai. Pada suatu kedalaman tertentu puncak
gelombang sedemikian tajam sehingga tidak stabil dan pecah. Setelah pecah
gelombang terus merambat ke pantai, dan semakin dekat dengan pantai tinggi
gelombang semakin berkurang.
Gelombang akan stabil, apabila kemiringan gelombang (wave steepness):
, sedangkan untuk gelombang tidak stabil dan pecah memiliki harga
Kriteria lain untuk menentukan gelombang pecah adalah bila tinggi gelombang ( H )
80 % dari kedalaman perairan ( d ), atau dapat dituliskan :
Ada dua bentuk utama pecahnya gelombang. Pertama spilling breaker yang
berhubungan dengan gelombang yang curam yang dihasilkan oleh lautan ketika timbul
badai (Gambar 8.6). Begitu bagian atas gelombang tertumpah ke bawah di de;an puncak
gelombang, dan prosese ini merupakan sutu proses yang terjadi secara perlahan-lahan
dan kekuatan gelombang yang tidak teratur terjadi untuk periode yang relatif lama.
Kedua, plunging breakers, yang berhubungan dengan gelombang besar (swell) dan
karena itu mereka cendrung untuk terjadi beberapa hari setelah berlalunya badai atau
tidak seberapa jauh dari pusat badai itu sendiri. Proses tertumpahnya gelombang jenis
ini ke bawah disertai dengan tenaga yang sangat besar, walaupun kemungkinan mereka
kemungkinan tampaknya kurang dasyat jika dibandingkan dengan spiling breakers.
Tenaga yang dihamburkan mereka meliputi daerah yang kecil dan jenis gelombang ini
mampu menimbulkan kehancuran yang hebat (Hutabarat dan Evans, 1985).
7
1
<=
L
H
δ
7
1
≥δ
78,0=
d
H

59
Gambar 8.6. Profil gelombang pecah
B.3. Tsunami
Istilah Tsunami berasal dari kosa kata Jepang Tsu yang berarti gelombang dan
Nami yang berarti pelabuhan atau bandar. Awalnya tsunami berarti gelombang laut yang
menghantam pelabuhan. Negara Jepang secara geografis terletak pada daerah rawan
gempa, sama dengan Indonesia. Dari sejarahnya di Jepang pada saat itu masyarakatnya
telah mengamati dan mencatat peristiwa alam yang ada di sekitarnya, masyarakat di sana
banyak tinggal di sekitar teluk yang menjadi pelabuhan sekaligus pusat ekonomi,
sedangkan kita tahu bahwa pada daerah seperti teluk (konvergen) sifat gelombang laut
akan menjadi kuat sebab gelombang laut saling terpantul dan terinterferensi (tergabung)
menjadi gelombang yang besar sehingga kekuatan gelombang akan terfokus pada teluk
tersebut, akibatnya tentu daerah tersebut akan terkena limpasan gelombang yang lebih
besar dibandingkan dengan pantai yang rata.
Tsunami terjadi karena adanya gangguan impulsif pada volume air laut akibat
terjadinya deformasi (perubahan) pada dasar laut secara tiba-tiba. Penyebab deformasi
pada dasar laut dapat berupa gempa tektonik, letusan gunung api atau longsoran di dasar
laut. Dari ketiga jenis tersebut, gempa tektonik bawah lautlah merupakan penyebab
paling sering menimbulkan tsunami (sekitar 85%). Namun perlu dingat bahwa tidak
semua gempa bawah laut menimbulkan tsunami. Tsunami biasanya terjadi bila terjadi
gempa didasar laut yang berkekuatan lebih dari 6,5 Skala Ricter, pusat gempanya

60
termasuk dangkal (antara 0-30 km dari dasar laut), dan bila sesar (fault) yang terjadi
merupakan sesar naik dengan deformasi vertikal dasar laut relatif besar.
Gelombang tsunami berbeda dengan gelombang laut lainnya yang bersifat
kontinu, gelombang tsunami ditimbulkan oleh gaya impulsif yang bersifat insidentil,
tidak kontinu. Periode gelombang tsunami antara 10 – 60 menit, panjang gelombangnya
mencapai 100 km. Kecepatan penjalaran tsunami sangat tergantung dari kedalaman laut
dan penjalarannya dapat berlangsung mencapai ribuan kilometer. Bila tsunami mencapai
pantai, kecepatannya bisa sampai 50 km/jam dan energinya sangat merusak daerah
pantai yang dilaluinya.
Panjang gelombang tsunami yaitu jarak horisontal antara dua puncak gelombang
yang berurutan bisa mencapai 200 km. Karena memiliki panjang gelombang yang
sangat panjang dibandingkan kedalaman laut tempat merambatnya, tsunami dapat
diperlakukan sebagai gelombang perairan dangkal yang mana kecepatan perambatanya
hanya bergantung kepada kedalaman perairan. Semakin besar kedalaman semakin besar
kecepatan rambatnya. Sebagai contoh, pada kedalaman 5000 m cepat rambat tsunami
mencapai 230 m/detik atau sekitar 830 km/jam, pada kedalaman 4000 m sebesar 200
m/detik dan pada kedalaman 40 m cepat rambatnya 20 m/detik.
Periode tsunami, yaitu jangka waktu yang diperlukan untuk tibanya dua puncak
gelombang yang berurutan, bisa sangat lama. Jika sumbernya jauh, periodenya bisa
mencapai lebih satu jam. Bandingkan dengan periode gelombang yang dibangkitkan
oleh angin (wind waves) yang periodenya yang hanya sekitar 10 – 20 detik.
Di lokasi pembentukan tsunami (daerah episentrum gempa) tinggi gelombang
tsunami diperkirakan antara 1,0 m dan 2,0 m. Namun selama perambatannya dari tengah
laut (pusat terbentuknya tsunami) menuju ke pantai, tinggi gelombang menjadi semakin
besar hingga puluhan meter karena pengaruh perubahan kedalaman dan efek gesekan
dasar/tahanan yang semakin besar dari dasar laut setelah di pantai, dan karena terjadi
penumpukan masa air saat mencapai pantai. Dampak negatif yang diakibatkan tsunami
setelah tiba di pantai adalah merusak rumah/bangunan, prasarana, tumbuh-tumbuhan dan
mengakibatkan korban jiwa manusia serta menyebabkan genangan, kontaminasi air asin
lahan pertanian, tanah dan air bersih.
Dari hasil penelitian diperoleh persyaratan terjadinya tsunami adalah:
a. Gempabumi dengan hiposenter di laut.

61
b. Gempabumi dengan magnitude lebih besar dari 6.8 skala Ricter
c. Gempabumi dengan pusat gempa dangkal
d. Gempabumi dengan pola mekanisme focus dominan adalah sesar naik
atau sesar turun
e. Morfologi pantai / bentuk pantai biasanya pantai terbuka dan landai
serta berbentuk teluk
Wilayah Indonesia yang merupakan benua maritim dengan laut yang
mengelilingi pulaupulaunya sangat potensial terhadap ancaman tsunami. Meliputi pantai
barat Sumatra, Selat Sunda, pantai selatan Jawa Timur, sebelah utara Flores, Sulawesi
Tengah bagian barat, pantai utara Sulawesi Utara, bagian selatan pulau Seram dan bagian
utara Papua seperti diperlihatkan pada Gambar 8.7. Sedangkan pantai rawan tsunami
lebih luas lagi seperti terlihat pada Gambar 8.8.
Gambar 8.7. Peta potensi tsunami Indonesia

62
Gambar 8.8. Peta Rawan tsunami Indonesia
Peta Potensi Tsunami adalah peta yang mengambarkan bahaya tsunami pada
daerah tersebut berdasarkan kejadian tsunami yang pernah melanda, data yang dipakai
dasar dalam pembuatan peta ini adalah data ketinggian run up (limpasan) yang terukur
pada waktu kejadian di lapangan, ketinggian diukur dengan titik dasar pada garis pantai.
Dari data run up yang ada kemudian dibedakan menjadi tiga kategori ketinggian run-up
sesuai dengan fakta dilapangan yaitu : Tidak bahaya, (0 – 2 m run-up, warna hijau).
Bahaya, (2 - 5 m run up, warna kuning). Sangat bahaya, (5m keatas warna merah). Peta
rawan tsunami adalah peta yang menggambarkan pantai-pantai di Indonesia yang rawan
terhadap tsunami dengan asumsi bahwa pantai tersebut berhadapan langsung dengan
sumber kegempaan yang telah berhasil diidentifikasi, misalnya zona penunjaman
maupun sesar.
Jepang sebagai negara yang sering mengalami serangan tsunami akibat gempa tektonik
telah banyak melakukan penelitian dan pencatatan gelombang tsunami. Telah
dikembangkan suatu hubungan antara tinggi gelombang tsunami di daerah pantai dan
besaran tsunami m. Besaran tsunami bervariasi mulai dari m = -2,0, yang memberikan
tinggi gelombang kurang dari 0,3 m sampai m = 5 untuk gelombang lebih besar dari 32
m. Hubungan antara besaran gempa dan tinggi gelombang tsunami di pantai dapat
dilihat pada Tabel 8.6.

63
Tabel 8.6. Hubungan antara besaran gempa dan tinggi tsunami di pantai
(Triatmodjo, 1999).
m H (meter)
5,0 > 32
4,5 24,0 – 32,0
4,0 16,0 – 24,0
3,5 12,0 – 16,0
3,0 8,0 – 12,0
2,5 6,0 – 8,0
2,0 4,0 – 6,0
1,5 3,0 – 4,0
1,0 2,0 – 3,0
0,5 1,5 – 2,0
0,0 1,0 – 1,5
-0,5 0,75 – 1,0
-1,0 0,5 – 0,75
-1,5 0,3 – 0,5
-2,0 < 0,3
Besaran tsunami (m) berkaitan erat dengan kekuatan gempa M (dalam skala
Richter) seperti yang terlihat pada Gambar 8.9. Garis sebelah kanan pada Gambar 8.9
adalah garis yang dikembangkan di Jepang berdasarkan pencatatan tsunami yang cukup
banyak. Sedangkan garis sebalah kiri adalah perkiraan dari hubungan antara kedua
parameter untuk tsunami di Indonesia, berdasarkan data yang terbatas. Kedua garis
tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut ini (Triatmodjo, 1999).
Jepang: m = 2,8 M – 19,4 .....................(1)
Indonesia: m = 2,26 M – 14,18 ............(2)

64
Gambar 8.9. Hubungan antara kekuatan gempa dan besaran tsunami
(Triatmodjo, 1999)
Nilai m yang diperoleh dari grafik (Gambar 2) atau persamaan tersebut di atas dapat
digunakan untuk memperkirakan tinggi gelombang tsunami di pantai berdasarkan Tabel
1. Jika kita membandingkan antara persamaan (1) (berlaku di Jepang) dan persamaan (2)
(berlaku di Indonesia), terlihat jelas bahwa pemakaian persamaan (2) memberikan tinggi
gelombang tsunami yang bisa lebih dari dua kali daripada penggunaan persamaan (1).
Mengingat persamaan yang berlaku di Indonesia (persamaan (2)) di dasarkan pada
jumlah data yang sedikit, maka penggunaan persamaan tersebut perlu dipertimbangkan
kembali. Untuk sementara sebaiknya menggunakan persamaan yang berlaku di Jepang
saja dulu untuk menperkirakan tinggi gelombang di pantai berdasarkan data gempa,
sambil menunggu penelitian dan pencatatan data yang lebih banyak dan akurat.
C. Penutup
Soal Latihan
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan
a. Tinggi gelombang (wave height)
b. Panjang gelombang (wavelength)
c. Periode gelombang (wave period)
d. Kemiringan gelombang (wave steepness):

65
2. Jelaskan perbedaan antara gelombang yang dibangkitkan oleh angin dan tsunami!
Bahan Bacaan
Hutabarat, S. dan S.M, Evans. Pengantar Oseabografi. Universitas Indonesia Press.,
Jakarta
Pinet, 1992. Oceanography: An Introduction to the Planet Oceanus. West
Publishing Company. New York.
The Open University. 1997. Waves, Tides, and Shallow-Water Processes.
Butterworth-Heinemann. London.
Triatmodjo, B. 1999. Teknik Pantai. Beta Offset. Yogyakarta.

66
BAB 9. Arus
A. Pendahuluan
Laut merupakan medium yang tak pernah berhenti bergerak, baik di permukaan
maupun di bawahnya. Hal ini menyebabkan terjadinya sirkulasi air, bisa berskala kecil
tetapi bisa pula berukuran sangat besar Penampilan yang paling mudah terlihat adalah
arus di permukaan laut. Modul ini memamparkan tentang proses pembagkitan arus, pola
arus utama dunia, arus-arus musiman, proses terjadinyan upwelling dan sinking, .
Setelah mempelajari modul ini, mahasiswa diharapkan dapat:
• Mampu membedan jenis arus berdasarkan proses pembangkitannya
• Mampu mengambarkan pola arus utama dunia dan pola arus musiman
karena adanya angin musim (monsun)
• Mampu menjelaskan proses terjadinya upwelling dan singking.
Arus merupakan gerakan air yang sangat luas yang terjadi pada seluruh lautan
di dunia. Pergerakan air ini merupakan hasil dari beberapa proses yang terdiri dari
adanya aksi angin di atas permukaan laut dan terjadinya perbedaan kerapatan air laut
yang disebabkan oleh pemanasan matahari. Arus dapat pula dihasilkan dari aktifitas
pasang surut dan pergerakan ombak di pantai. Berdasarkan proses pembangkitannya,
maka kita akan menjumpai beberapa jenis arus di pantai dan di laut seperti dibawah
ini :
- Arus yang ditimbulkan oleh angin (wind driven currents)
- Arus pasang surut (tidal currents)
- Arus susur pantai (longshore currents)
- Arus yang ditimbulkan oleh perbedaan kerapatan (density driven currents)
Arus arus permukaan dunia
Gerakan air di permukaan laut terutama disebabkan oleh adanya angin
yang bertiup di atasnya. Hubungan ini kenyataannya tidaklah sedemikian
sederhananya, sekalupun dilihat dari perbandingan singkat antara angin utama
bertiup dan arah dari arus-arus permukaan. Alasanya adalah bahwa arus-arus
dipengaruhi oleh beberapa faktor, selain dari angin. Akibatnya arus yang mengalir di

67
permukaan lautan merupakan hasil kerja gabungan dari mereka ini. Faktor-faktor
tersebut adalah bentuk topografi dasar lautan, pulau-pulau yang ada di sekitarnya,
dan gaya coriolis. Gambar 9.1 menunjukkan arus-arus utama yang terdapat di
seluruh permukaan lautan di dunia. Dari gambar tersebut kita melihat tiga macam
bentuk arus yaitu :
1. Arus yang benar-benar mengelilingi daerah kutub selatan ( Antartic circumpolar
current) yang terletak pada 60 0
lintang selatan.
2. Aliran air di daerah ekuator yang mengalir dari arah timur ke barat, baik di
belahan bumi utara (North equatorial current) maupun di belahan bumi selatan
(South equatorial current). Selain itu terdapat dua aliran yang mengalir dari barat ke
timur yang dinamakan equatorial counter current di bagian permukaan dan
equatorial under current di bagian bawah.
3. Daerah subtropikal, ditandai oleh adanya arus-arus berputar yang dikenal sebagai
gyre. Arah aliran air pada gyre yang terdapat di belahan bumi utara searah dengan
jarum jam.
Gambar 9.1. Sistem arus-arus utama yang terdapat di dunia (Pinet, 1992)
Pada umumnya tenaga angin yang diberikan pada lapisan permukaan air
dapat membangkitkan timbulnya arus permukaan yang mempunyai kecepatan sekitar

68
3 % dari kecepatan angin itu sendiri. Dengan kata lain, bila angin bertiup 10 m/detik
maka dapat menimnulkan sebuah arus permukaan yang berkecepatan 30 cm/detik.
Kecepatan arus ini, akan berkurang cepat sesuai dengan makin bertambahnya
kedalaman perairan dan akhirnya angin tidak berpengaruh sama sekali terhadap
kecepatan arus pada kedalaman di bawah 200 m. Pada saat kecepatan arus
berkurang, maka tingkat perubahan arah arus yang disebabkan oleh gaya coriolis
akan meningkat. Hasilnya adalah bahwa hanya terjadi sedikit pembelokan dari arah
arus yang relatif cepat di permukaan dan arah pembelokannya menjadi makin besar
pada aliran arus yang kecepatannya makin lambat di lapisan perairan yang
mempunyai kedalaman makin bertambah. Besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran
arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-
lapisan perairan akan makin dibelokkan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai
spiral Ekman (Gambar 9.2).
Gambar 9.2. Spiral Ekman. Gambar ini menunjukkan arah jalannya arus
(ditandai oleh tanda panah), dan kecepatannya (ditandai oleh panjang dari setiap
tanda panah), yang berubah-ubah sesuai dengan makin dalamnya kedalaman
perairan (Pinet, 1992).
Arus-arus musiman
Angin adalah sakah satu faktor yang paling bervariasi dalam membangkitkan
arus. Karena sistem angin umum dunia selalu berjumlah tetap sepanjang tahun,

Pengantar oseanografi

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Pengantar oseanografi

Similar to Pengantar oseanografi (20)

Pengantar oseanografi