Kuantifikasi Percampuran Turbulen di Perairan Selayar, Selatan Sulawesi.

Abstract

Perairan Selayar-Selatan Sulawesi adalah bagian dari jalur Arus Lintas Indonesia (Arlindo) yang membawa massa air dari Samudera Pasifik ke Samudera Hindia. Massa air Arlindo mengalami transformasi ketika melalui Perairan Indonesia yang mengindikasikan adanya percampuran vertikal. Tujuan dari penelitian ini adalah mengidentifikasi karakteristik massa air dan mengestimasi nilai percampuran turbulen dengan menerapkan metode analisis Thorpe. Pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus 2015 dari pelayaran ekspedisi Makassar, Jawa, Flores (MAJAFLOX) dengan menggunakan kapal Riset Geomarin III dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL) Bandung. Kegiatan pelayaran dilaksanakan di sekitar Perairan Laut Jawa, Selat Makassar, dan Laut Flores. Lokasi penelitian terletak pada posisi 6.8138 oLS dan 119.4456 oBT. Instrumen yang digunakan adalah Conductivity, Temperature, Depth (CTD) Sea-Bird Electronic (SBE) 19 Plus V2 dengan konfigurasi frequency rate 4Hz dan laju penurunan alat 1 ms-1. Penurunan CTD dilakukan sebanyak 11 kali ulangan selama 24 jam “yoyo”. Data CTD dikonversi menggunakan perangkat lunak SBE Data Processing 7.21. Hasil konversi data CTD kemudian digunakan untuk perhitungan analisis skala Thorpe (LT), skala Ozmidov (Lo), frekuensi Brunt Vaisala (N2), disipasi energi kinetik turbulen (ε) dan estimasi nilai difusivitas eddy vertikal (Kz). Pola pelapisan massa air dapat dilihat melalui sebaran menegak temperatur, salinitas dan densitas. Lapisan yang mempunyai nilai temperatur yang paling tinggi dan hampir seragam merupakan lapisan tercampur (lapisan homogen). Nilai rata-rata temperatur pada lapisan permukaan tercampur sebesar 26.42 oC dan mempunyai ketebalan rata-rata 42 m. Di bawah lapisan tercampur terdapat lapisan termoklin dimana nilai temperatur akan menurun secara drastis terhadap kedalaman. Penurunan nilai temperatur pada lapisan ini rata-rata 0.68 oC. Rata-rata ketebalan lapisan termoklin mencapai 273 m. Lapisan yang paling bawah adalah lapisan dalam yang memiliki nilai temperatur paling rendah dan hampir homogen. Karakteristik massa air di Perairan Selayar dapat diketahui melalui Temperatur-Salinitas (TS) diagram. Hasil identifikasi tipe karakter massa air menunjukkan bahwa massa air yang melewati Perairan Selayar diduga massa air Laut Jawa di bagian permukaan, massa air North Pacific Subtropical Water (NPSW) di kedalaman 81-143 m, dan massa air North Pacific Intermediate Water (NPIW) di kedalaman 251-316 m. Hasil dari perhitungan rata-rata nilai frekuensi Brunt Vaisala menunjukkan bahwa lapisan tercampur memiliki nilai yang paling rendah dibandingkan dengan lapisan dalam dan lapisan termoklin, sehingga dapat dikatakan lapisan tercampur merupakan lapisan yang memiliki tingkat kestabilan yang paling rendah. Lapisan termoklin paling tinggi tingkat kestabilannya karena memiliki nilai Brunt Vaisala yang paling tinggi. Massa air yang tingkat kestabilannya rendah dapat menyebabkan terjadinya percampuran secara vertikal. Estimasi skala Thorpe dapat digunakan untuk memperkirakan besar atau kecilnya percampuran vertikal yang terjadi. Jarak perpindahan nilai densitas yang menyesuaikan kembali pada kondisi stabil inilah yang disebut dengan perpindahan Thorpe atau Thorpe displacement (Td). Lapisan termoklin memiliki nilai Td yang paling rendah (-5 m sampai 3 m) disusul lapisan dalam (-8 m sampai 5 m) dan yang paling tinggi adalah lapisan tercampur (-13 m sampai 13 m). Kondisi ini berkaitan dengan nilai stabilitas stasis massa air (tingkat kestabilan massa air). Nilai rata-rata ε dari semua lapisan yaitu sebesar 2.17 x 10-6 Wkg-1. Hasil dari rata-rata menunjukkan bahwa semakin bertambahnya kedalaman nilai ε semakin menurun. Pada lapisan tercampur nilai ε paling tinggi dibandingkan dengan lapisan lainnya. Nilai rata-rata Kz dari semua lapisan yaitu sebesar 5.28 x 10-3 m2s-1. Pada Perairan Selayar ini nilai difusivitas paling tinggi pada lapisan tercampur dan semakin bertambah ke dalam perairan nilai difusivitasnya semakin berkurang. Hal ini ditandai dengan nilai korelasi yang cukup tinggi antara nilai disipasi energi kinetik turbulen dengan wind stress (gesekan angin) yaitu sebesar 0.66. Percampuran turbulen pada lapisan termoklin dan lapisan dalam diduga akibat topografi dasar perairan yang sangat beragam. Nilai Kz pada lapisan permukaan antar ulangan berbeda-beda, hal tersebut terjadi karena dipengaruhi oleh aktivitas pasang surut.