1

Oseanografi

Bachtiar Wahyu Mutaqin, S.Kel., M.Sc.

Fakultas Geografi

Universitas Gadjah Mada

2

Pengantar Oseanografi

Oseanografi

Okeanidos (nama dewa laut dalam

mitologi Yunani) yang berarti laut atau

samudra, dan

Graphein yang berarti gambaran

3

Definisi

Duxbury, A.B., A.C. Duxbury, dan K.A.

Sverdrup. (2002). Fundamentals of

Oceanography. McGraw-Hill, Singapore.

Oceanography is a broad field in which

many sciences focus on the common goal

of understanding the oceans

4

5

6

Oseanografi Fisika

• Ilmu ini mempelajari hubungan antara

sifat-sifat fisika yang terjadi dalam lautan

sendiri dan yang terjadi dalam lautan

sendiri dan yang terjadi antara lautan

dengan atmosfer dan daratan.

• Hal ini termasuk kejadian-kejadian pokok

seperti terjadinya tenaga pembangkit

pasang dan gelombang, iklim dan sistem

arus-arus yang terdapat di lautan dunia. 7

Oseanografi Geologi

• Ilmu geologi mempunyai arti penting untuk

mempelajari asal lautan yang telah

berubah lebih dari berjuta–juta tahun yang

lalu.

• Termasuk di dalamnya adalah penelitian

tentang lapisan kerak bumi, gunungapi

dan terjadinya tsunami akibat gempa

bumi.

8

Oseanografi Kimia

• Ilmu ini berhubungan dengan reaksi-reaksi

kimia yang terjadi di dalam dan dasar laut

dan juga menganalisa sifat-sifat air laut itu

sendiri.

9

Oseanografi Biologi

• Oseanografi biologis mempelajari

berbagai organisme yang hidup di lautan,

termasuk hewan-hewan yang berukuran

sangat kecil (plankton) dan juga hewan-

hewan yang berukuran besar dan tumbuh-

tumbuhan air.

10

Oseanografi Kemiliteran

• Cabang oseanografi ini berperan

memberikan pemahaman tentang

keadaan laut secara menyeluruh,

terutama aplikasinya untuk operasi kapal

selam.

11

Ilmu tentang laut (sea) dan lautan (ocean),

termasuk pesisirnya (coast), fenomena

dan proses yang terjadi di dalamnya, sifat-

sifat dan dinamikanya, beserta kehidupan

yang ada di dalamnya.

12

Manfaat

• untuk memahami perilaku laut mengingat

sebagian besar kota di Indonesia terletak

di tepi pantai bahkan ada kecenderungan

pengembangan waterfront city;

• untuk mengetahui daerah umbalan

maupun surutan;

13

Manfaat

• untuk mengetahui daerah persebaran

terumbu karang dan mangrove;

• untuk mengetahui pola kecenderungan

pantai yang mengalami akresi dan erosi;

• untuk memahami peranan laut sebagai

perekat kesatuan bangsa Indonesia.

14

Perkembangan data jumlah pulau

dan panjang garis pantai Indonesia

No. Tahun Jumlah

Pulau

Panjang Garis

Pantai (km)

1 1987 13.667 80.791

2 1995 17.508 80.791

3 2003 18.110 108.000

4 2013 13.466 99.093 15

Batasan antara laut dan

lautan

16

Laut

• Laut adalah bentuk umum kumpulan air

asin di permukaan Bumi, khususnya pada

kontinen.

• Contoh dari laut antara lain Laut

Mediterania, Laut Karibia, Laut Merah,

Laut Cina Selatan, Laut Baltik, dan lain-

lain

17

Lautan/Samudra

• Lautan merupakan suatu badan air utama

yang menempati cekungan besar di

permukaan planet Bumi.

• Contoh dari lautan antara lain Samudra

Pasifik, Samudra Atlantik, Samudra

Hindia, Lautan Arktik, dan Lautan Antartik.

• Laut merupakan bagian dari lautan

18

19

Ridge dan Rise

• suatu bentuk proses peninggian yang

terdapat pada lantai samudra (sea floor)

yang hampir serupa dengan adanya

gunung-gunung di daratan.

• Ridge lerengnya lebih terjal daripada Rise.

20

21

Trench

• Bagian laut terdalam yang berbentuk

seperti saluran, yang seolah- olah terpisah

sangat dalam yang terdapat di perbatasan

antara benua dengan kepulauan.

Biasanya Trench (palung laut) memiliki

kedalaman yang sangat dalam.

22

Abyssal Plain (daratan Abyssal)

• Daerah ini relatif terbagi rata dari

permukaan Bumi yang terdapat di bagian

sisi yang mengarah ke daratan dari sistem

igir tengah samudra (mid-oceanic ridge).

23

Seamount dan Guyot

• Merupakan gunung-gunung berapi yang

muncul dari dasar lantai samudra, tetapi

tidak dapat mencapai sampai ke

permukaan laut.

• Seamount mempunyai lereng yang curam

dan berpuncak runcing dan kemungkinan

mempunyai tinggi sampai 1 kilometer atau

lebih. Guyot mempunyai bentuk yang

serupa dengan Seamount tetapi bagian

puncaknya datar. 24

25

26

Terminologi Coastal Area

• Ada perbedaan yang nyata (signifikan)

antara wilayah kepesisiran (coastal area),

pesisir (coast), dan pantai (shore).

27

28

29

• Pengertian wilayah kepesisiran (coastal

area) merupakan daerah pertemuan

antara darat dan laut, ke arah darat

mencakup bagian darat, baik kering

maupun terendam air, yang masih

dipengaruhi oleh sifat-sifat laut seperti

pasang surut, angin laut, dan perembesan

air asin.

30

• Umumnya secara genetik berasal dari

bentukan laut (marine), bentukan

kombinasi sungai dan laut (fluviomarine),

atau bentukan angin (aeolian); sedangkan

ke arah laut wilayah kepesisiran

mencakup bagian laut yang terletak di

dekat pantai atau nearshore zone yang

mencakup zona pecah gelombang pada

saat laut surut

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

Sifat Fisika dan Kimia Air Laut

42

Komposisi Kimia Air Laut

• ± 96,5% berupa air dan sisanya sebanyak

±3,5% berupa komponen-komponen

anorganik terlarut

43

44

Salinitas

45

Salinitas

• Jumlah total material padat (gram) yang

terlarut dalam 1 kilogram air laut.

• Tingkatan salinitas ini dinyatakan dalam

permil (‰).

46

Tingkat Salinitas Nilai Salinitas

Oligo Haline 0,5 ‰ – 3,0 ‰

Meso Haline 3,0 ‰ – 10,0 ‰

Pleo-Meso Haline 10,0 ‰ – 17,0 ‰

Poly Haline 17,0 ‰ – 30,0 ‰

Ultra Haline >30,0 ‰

47

Sumber Utama Senyawa Garam

• Pelapukan,

• Erosi kerak bumi,

• Gas-gas vulkanik,

• Sirkulasi hidrotermal laut dalam,

• Pelarutan sedimen dan batuan dasar laut,

• Proses vulkanik dalam bentuk gas/padatan

48

Faktor yang mempengaruhi salinitas

?

49

Faktor yang mempengaruhi salinitas

50

• Evaporasi lebih besar dari presipitasi

(E>P) maka salinitas semakin ………….

• Evaporasi lebih kecil dari presipitasi (E<P)

maka salinitas semakin …………….

• Mencair/membekunya es

• Aliran sungai yang bermuara di laut

51

Faktor yang mempengaruhi salinitas

52

53

54

Microstructure

measurements

VMP/CTD

Turbulence + TS profiles CTD/LADCP

Currents + TS profiles

repeated profiles during 24h to catch the diurnal tidal cycle

Radium + Actinium

DIRECT

INDIRECT

INDIRECT

INTEGRATED

Kz

55

56

Pola Salinitas Vertikal

• Well-mixed surface zone, dengan ketebalan 50

– 100m (salinitas seragam)

• Halocline, zona dimana salinitas berubah

dengan cepat sesuai dengan bertambahnya

kedalaman

• Zona di bawah Halocline sampai ke dasar laut,

dengan salinitas yang relatif homogen

• Zona Berkala (Occasional Zone), pada

kedalaman 600 - 1000 m, dimana terdapat nilai

salinitas minimum 57

58

Salinitas air laut di seluruh wilayah perairan di

dunia berkisar antara 33 - 37‰,dengan nilai

median 34,7‰, namun di Laut Merah dapat

mencapai 40‰

Contoh nilai salinitas rata-rata untuk beberapa

tempat :

• Atlantik : 34,90 ‰

• Pasifik : 34,62 ‰

• Indonesia : 34,76 ‰

59

60

Sirkulasi Air Laut

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 61

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 62

Angin Pasat

• Sub-Tropis

Khatulistiwa

• Sepanjang

tahun

• Pembangkit

gelombang

dan arus

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 63

Angin Monsoon / Musim

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 64

Wind real time data

http://global.iwindsurf.com/ 4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 65

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 66

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 67

Angin Pembangkit Gelombang

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 68

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 69

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 70

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 71

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 72

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 73

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 74

Gelombang Laut

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 75

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 76

Sea Swell Surf

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 77

• Sea adalah gelombang laut tak beraturan

yang dibentuk oleh angin. Gelombang ini

dipengaruhi langsung oleh angin, tanpa

pola yang sistematis (periode berubah dan

tinggi bervariasi).

• Swell adalah gelombang laut dengan

periode panjang. Mempunyai pola yang

teratur (panjang gelombang tetap, tinggi

berkurang).

• Surf adalah gelombang pecah pada

kawasan pantai.

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 78

Periode Gelombang

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 79

Gelombang Katastropik

• Gelombang badai (Storm Surge)

• Gelombang yang disebabkan oleh

longsoran (Landslide Surge)

• Gelombang tsunami, disebabkan oleh

gempa bumi baik yang bersifat tektonik

maupun vulkanik

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 80

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 81

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 82

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 83

• Menentukan stasiun gelombang

• Memasangkan tiang pada sutu titik

di pantai pada kedalaman tertentu

• Mengamati permukaan rata – rata

air pada tiang

• Mencatat tinggi bukit dan lembah

gelombang yang sampai pada

tiang pancang (Pengukuran) dalam

satu menit hingga diperoleh

frekuensi dan periode

gelombangnya

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 84

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 85

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 86

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 87

Refraksi Gelombang

Perubahan bentuk gelombang yang terjadi karena

pengaruh perubahan kedalaman dasar laut.

Akibat-akibat refraksi gelombang:

• Terjadinya gelombang pecah di pantai

• Garis puncak gelombang akan berbelok sejajar

bathimetri

• Arah gelombang juga berbelok ke arah

tegaklurus batimetri (kontur kedalaman dasar

laut)

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 88

Difraksi Gelombang

Pembelokan arah gelombang oleh adanya

rintangan yang dapat berupa pulau,

tanjung, atau bangunan pemecah

gelombang.

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 89

Refleksi Gelombang

• perubahan arah gelombang akibat

pemantulan.

• Hal tersebut dikarenakan gelombang yang

datang menabrak dinding pantai yang

terjal.

• Umumnya refeleksi gelombang terjadi

pada pantai-pantai yang curam atau

pantai dengan bangunan pelindung pantai.

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 90

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 91

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 92

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 93

Perolehan Data Gelombang

• Pendekatan Observasional

Skala Beaufort

• Pendekatan Empirik

Pengukuran langsung

• Pendekatan Numerik

Pemodelan

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 94

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 95

Arus

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 96

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 97

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 98

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 99

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 100

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 101

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 102

4/1/2013 Oseanografi - Gelombang 103

Pasang Surut (Tide)

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 104

TIDE

Perubahan permukaan laut secara periodik yang

disebabkan oleh gaya tarik benda-benda angkasa terutama

matahari dan bulan terhadap massa air di bumi

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 106

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 107

Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat

diketahui, yaitu:

1. Pasang surut diurnal.

Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan

satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar

katulistiwa.

2. Pasang surut semi diurnal.

Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua

kali surut yang hampir sama tingginya.

3. Pasang surut campuran.

Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan

melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe

semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati

maksimum, terbentuk pasut diurnal.

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 108

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi

menjadi 4 yaitu:

a. Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide). Merupakan

pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali

surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata.

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 109

b. Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide).

Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua

kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari,

ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 110

c. Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed

Tide, Prevailing Diurnal). Merupakan pasut yang tiap

harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi

terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut

yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini

terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara

Jawa Barat.

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 111

d. Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed

Tide, Prevailing Semi Diurnal). Merupakan pasut yang

terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari

tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali

surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda,

ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia

Bagian Timur

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 112

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 113

http://newsite.pasutlapan.com/

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 114

Kondisi Rob di Jakarta

Foto kejadian

banjir rob di

lapangan.

-muara sungai penuh sampah.

Koordinat 693815 mT dan

9324776 mU.

- pembangunan

fisik/pemukiman yang pesat di

lokasi penelitian. Koordinat

705475mT dan 9320521 mU

Dampak Banjir Rob Terhadap

Pemukiman

Genangan banjir Rob

Durasi genangan antara ± 6-12 jam

Kawasan Pesisir Terendam Permanen

di Kecamatan Tugu, Kota Semarang (Juli 2010)

Garis Pantai Mundur 1991-2010 mencapai 1,7 km

Area Genangan Mencapai 1.211,2 ha (1.460,1 x Luas Lapangan Sepak Bola Standart)

Genangan Permanen di Pelabuhan Tanjung Mas Semarang (Juni 2010)

Adaptasi, Mengubah

Fungsi dari Perkantoran

Pelabuhan Menjadi Kolam

Budidaya Ikan

Genangan Permanen di Pelabuhan Tanjung Mas Semarang (Juni 2010)

Banjir Pasang Air Laut Kota Semarang, Juni 2009

65,2 cm depth

Mangrove

Area ini berjarak 350m

dari garis pantai

Area ini berjarak 420m

dari garis pantai

Genangan Air

Laut

Kedalaman 41 Cm

Di Kamar Tidur

Genangan Permanen di

Kawasan Pemukiman Semarang, Januari 2009

Area ini berjarak 1.5 km

dari garis pantai

Bedono, Demak 2010

45 Cm

Bedono, Demak 2003

Bedono, Demak 2009

Coastal Erosion Terboyo Kulon, Semarang Utara, 2003 -2005

101.7m

TPI Baru

Coastal Erosion Terboyo Kulon, Semarang Utara, 2003 -2009

Erosion 2005 –

2009

652.7m

Erosion 2003 –

2005

101.7m

Erosion in Sayung

District, Demak

1991-2009

• Coastline Erosion

9,8 km

• Coastal erosion

cover 1.122,7 ha

• Coastal erosion in

18 year = 1.361 x

Soccer football

ground

• Erosion rate: 62,4

ha/year.

Erosion 3.2 km

( 178 m/year )

Morosari, Demak

- 1991, 455 m behind the coastline.

- 2009, 802 m in front of coastline.

Gaya Coriolis

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 129

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 130

Gaya Coriolis

• Rotasi bumi membuat sirkulasi air

laut menjadi tidak sederhana.

• Pergerakan objek di atas bumi tidak

hanya dipengaruhi oleh rotasi bumi,

tapi juga bentuk bumi itu sendiri.

• Kecepatan rotasi bumi tergantung

pada lintang / koordinat

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 131

Gaya Coriolis • Rotasi bumi mengakibatkan defleksi

material yang bergerak di atas permukaan bumi

• Perpindahan material cenderung mempunyai arah berupa garis lengkung dibandingkan garis lurus.

• Fenomena ini disebut dengan Coriolis Effect.

• Berdasarkan point of view dari pengamat/peneliti, pembelokan itu seolah-olah akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara (Northern Hemisphere) dan mengarah ke kiri di belahan bumi selatan (Southern Hemisphere).

Pemanasan yang berbeda pada permukaan bumi dan pengaruh defleksi Gaya

Coriolis mengakibatkan terbentuk sistem angin zonal (timur barat): diatur dalam sel

tiga sirkulasi

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 133

Pola Sirkulasi Atmosfer

• Trade winds

– Bergerak dari mid-latitude high-

pressure belt menuju ke

ekuator.

• Westerlies

– Bergerak dari mid-latitude high-

pressure belt menuju ke lintang

yang lebih tinggi

• Polar Easterlies

– Pola yang sama terdapat pada

wilayah dengan lintang tinggi

• Pada lintang 60 derajat (belts of low atmospheric pressure), dimana udara

hangat meningkat, terjadi banyak hujan dan awan, serta lebih lembab.

• Sebaliknya, pada lintang 30 derajat (high pressure region), mempunyai

karakteristik yang lebih kering dengan sedikit hujan.

Circulation in the atmosphere

Diagram Sirkulasi Atmosfir

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 135

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 136

• Gaya Coriolis mempunyai peranan penting dalam pola angin global:

– mengarah ke kanan di belahan bumi utara (Northern Hemisphere) dan

– mengarah ke kiri di belahan bumi selatan (Southern Hemisphere)

• Keberadaan daratan menghasilkan angin permukaan yang cenderung

membentuk sel lingkaran atau elips di lautan sirkulasi arus dalam skala

besar (gyre), dan juga mempengaruhi variasi iklim.

Lima gyre utama: Atlantik Utara dan Selatan, Samudera Hindia,

Pasifik Utara dan Selatan

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 137

Arus dingin (Oyashio)

bergerak bertabrakan

dengan Arus Kuroshio

(arus panas) yang

bergerak dari pantai timur

Jepang.

Kedua arus ini saling

membentuk Arus Pasifik

Utara. Arus ini dimulai

dari Samudera Arktik dan

bergerak ke arah selatan

melewati Laut Bering.

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 138

Tsunami

• Tsunami akibat dislokasi dasar perairan

• Tsunami akibat longsoran

• Tsunami akibat letusan gunung berapi di

laut

• Tsunami akibat meteor atau benda langit

lainnya

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 139

SEBAB-SEBAB TERJADINYA TSUNAMI

• Terjadi gempabumi berpusat di dasar laut.

• Kedalaman pusat gempa < 60 km.

• Kekuatan gempa ≥ 6,5 SR.

• Terjadi sesar vertikal (dip slip).

• Terjadi keruntuhan dasar laut.

• Meletusnya gunungapi di laut.

• Jatuhan meteor di laut.

Sesar vertikal (dip slip) di dasar laut dapat menimbulkan tsunami

4/1/2013 Oseanografi - Sirkulasi Air Laut 142

Jatuhan meteor menimbulkan gempabumi dan tsunami

Tanda-tanda akan terjadinya

gempabumi yang berpusat di dasar laut

• Menghilangnya ikan-ikan laut bukan akibat musim.

• Binatang laut dalam terdampar di pantai. • Sebagai contoh adalah terdamparnya ikan paus

(binatang laut dalam, bukan binatang laut perairan pantai) di Pantai Trisik pada hari Senin 15 Januari 2007. Setelah 4 hari kemudian, Jumat 19 Januari 2007 terjadi gempabumi di Samudra Hindia dengan kekuatan 5,7 SR dan terjadi gempabumi pula pada Sabtu 20 Januari 2007 di daratan Pantai Depok dengan kekuatan 3,2 SR.

CIRI-CIRI DATANGNYA

TSUNAMI

• Air laut surut secara mendadak.

• Terdengar suara dentuman seperti ledakan bom dari tengah laut.

• Tiupan angin tercium bau busuk, seperti terasi atau telur busuk.

• Terdengar suara gemuruh dari tengah laut dan tampak gelombang tinggi, hitam, besar datang menuju pantai dengan kecepatan sangat tinggi (900 km/jam) di laut dalam.

•Mengapa laut surut

mendadak ?

•Mengapa terdengar

suara dentuman ?

148

149

150

151