Kajian Proses Dan Dinamika Oseanografi Untuk Mendukung Penentuan Daerah Penangkapan Ikan Pelagis (Layang dan Tongkol) di Laut Banda Dan Laut Arafura a.n Evangelin Martha Yulia Kadmaer (C5601201001)

Abstract

EVANGELIN MARTHA YULIA KADMAER. Kajian Proses Dan Dinamika Oseanografi Untuk Mendukung Penentuan Daerah Penangkapan Ikan Pelagis (Layang dan Tongkol) di Laut Banda Dan Laut Arafura. Dibimbing oleh AGUS SALEH ATMADIPOERA, INDRA JAYA, AUGY SYAHAILATUA dan WUDIANTO.

Laut Banda dan Laut Arafura merupakan dua kawasan perairan yang memiliki arti strategis bagi perikanan Indonesia karena dikenal memiliki tingkat produktivitas yang tinggi serta menjadi habitat penting bagi berbagai ikan pelagis, terutama ikan layang (Decapterus spp.) dan ikan tongkol (Euthynnus affinis, Auxis thazard, dan Auxis rochei). Variabilitas oseanografi yang berlangsung secara musiman menyebabkan perubahan pada suhu permukaan laut, salinitas, tinggi muka laut, arus, dan konsentrasi klorofil-a. Perubahan kondisi tersebut berpengaruh terhadap pembentukan habitat ikan, proses transport telur dan larva, serta dinamika distribusi daerah penangkapan. Meskipun keterkaitan antara parameter oseanografi dan hasil tangkapan telah banyak dilaporkan, mekanisme yang menghubungkan dinamika oseanografi, konektivitas biologis, dan pembentukan daerah penangkapan ikan masih belum dapat dijelaskan secara menyeluruh. Atas dasar tersebut, penelitian ini dilakukan untuk mengembangkan suatu pendekatan integratif yang mampu menjelaskan proses pembentukan daerah penangkapan ikan pelagis di Laut Banda dan Laut Arafura secara lebih komprehensif. Penelitian ini memiliki tiga tujuan utama, yaitu mengkaji dinamika oseanografi yang memengaruhi pembentukan habitat dan daerah penangkapan ikan layang serta ikan tongkol, menganalisis pola persebaran dan transport telur, larva, serta massa air melalui pendekatan trajektori, dan mengembangkan model prediksi daerah penangkapan ikan dengan mengintegrasikan parameter oseanografi dan data hasil tangkapan. Penelitian ini memanfaatkan data oseanografi yang berasal dari keluaran model INDESO untuk periode 2008–2015 serta data Copernicus periode 2017–2022, yang mencakup parameter SST, SSS, SSH, arus, dan klorofil-a. Informasi hasil tangkapan diperoleh dari data logbook perikanan, sedangkan data aktivitas kapal bersumber dari VIIRS Boat Detection (VBD). Analisis dinamika oseanografi dilakukan melalui pendekatan spasial, analisis struktur vertikal, Empirical Orthogonal Function (EOF), Power Spectral Density (PSD), dan analisis transport massa air. Simulasi trajektori diterapkan menggunakan Ariane untuk mengevaluasi transport massa air serta Ichthyop untuk memodelkan pola transport telur dan larva. Sementara itu, prediksi habitat potensial dan daerah penangkapan ikan dikembangkan menggunakan model Maximum Entropy (MaxEnt) dengan mengintegrasikan parameter oseanografi, data kehadiran spesies, hasil tangkapan, serta aktivitas penangkapan. Temuan penelitian menunjukkan bahwa dinamika oseanografi di Laut Banda dan Laut Arafura terutama dikendalikan oleh variabilitas musiman yang membentuk karakteristik lingkungan berbeda pada masing-masing wilayah. Laut Banda berperan sebagai kawasan transformasi sekaligus jalur distribusi massa air, sedangkan Laut Arafura memiliki produktivitas primer yang lebih tinggi akibat proses pencampuran massa air dan meningkatnya pasokan nutrien. Variasi kondisi oseanografi tersebut berkontribusi dalam membentuk habitat yang sesuai bagi ikan pelagis, sekaligus memengaruhi dinamika spasial dan temporal daerah penangkapan ikan. Hasil simulasi trajektori memperlihatkan bahwa transport massa air membentuk konektivitas antara Laut Banda dan Laut Arafura melalui mekanisme adveksi, retensi, dan dispersi, yang selanjutnya berperan dalam mengendalikan pergerakan telur dan larva ikan. Konektivitas biologis yang dihasilkan dari proses tersebut mengindikasikan bahwa pola distribusi populasi ikan pelagis tidak semata-mata ditentukan oleh lokasi pemijahan, tetapi juga sangat dipengaruhi oleh dinamika sirkulasi laut yang mengatur penyebaran organisme pada fase awal siklus hidupnya. Pemodelan habitat menggunakan MaxEnt menunjukkan bahwa sebaran habitat potensial ikan layang dan ikan tongkol memiliki hubungan yang erat dengan dinamika oseanografi serta memperlihatkan kesesuaian yang baik dengan pola hasil tangkapan dan distribusi aktivitas kapal. Temuan ini mengindikasikan bahwa terbentuknya daerah penangkapan ikan merupakan konsekuensi dari perubahan kondisi oseanografi yang menghasilkan habitat dengan tingkat kesesuaian tinggi bagi kedua spesies tersebut. Kebaruan utama penelitian ini terletak pada pengembangan kerangka analisis yang mengintegrasikan dinamika oseanografi, transport massa air, konektivitas biologis, pembentukan habitat potensial, dan daerah penangkapan ikan layang dan tongkol di Laut Banda dan Laut Arafura ke dalam satu sistem yang saling terhubung. Pendekatan tersebut menunjukkan bahwa prediksi daerah penangkapan ikan menjadi lebih representatif apabila disusun melalui penggabungan proses oseanografi, simulasi transport biologis, dan pemodelan habitat, dibandingkan dengan pendekatan yang hanya memanfaatkan parameter oseanografi atau data hasil tangkapan secara terpisah.. Penelitian ini memberikan kontribusi ilmiah terhadap pengembangan bidang oseanografi perikanan melalui penerapan pendekatan multidisiplin yang memadukan proses fisik dan biologis dalam menjelaskan mekanisme pembentukan daerah penangkapan ikan pelagis. Di samping itu, temuan penelitian ini dapat dijadikan sebagai landasan ilmiah untuk mengembangkan sistem prediksi daerah penangkapan ikan yang lebih adaptif terhadap dinamika lingkungan laut, sekaligus mendukung pengelolaan sumber daya ikan pelagis yang berkelanjutan di Laut Banda dan Laut Arafura.

Kata kunci: Ariane, Ichthyop, Ikan pelagis, Maxent, Oseanografi.

EVANGELIN MARTHA YULIA KADMAER. Study of Oceanographic Processes and Dynamics to Support the Determination of Pelagic Fishing Areas (Decapterus spp and auxis spp) in the Banda Sea and Arafura Sea. Supervised by AGUS SALEH ATMADIPOERA, INDRA JAYA, AUGY SYAHAILATUA and WUDIANTO.

The Banda Sea and the Arafura Sea are two water areas that have strategic significance for Indonesian fisheries because they are known to have a high level of productivity and are important habitats for various pelagic fish, especially flying fish (Decapterus spp.) and codfish (Euthynnus affinis, Auxis thazard, and Auxis rochei). Seasonal oceanographic variability causes changes in sea surface temperature, salinity, sea level, currents, and chlorophyll-a concentrations. These changes in conditions affect the formation of fish habitats, the process of transporting eggs and larvae, and the dynamics of the distribution of fishing areas. Although the linkage between oceanographic parameters and catches has been widely reported, the mechanisms linking oceanographic dynamics, biological connectivity, and fishing area formation remain comprehensively unexplained. On this basis, this research was conducted to develop an integrative approach that is able to explain the process of forming pelagic fishing areas in the Banda Sea and Arafura Sea more comprehensively. This research has three main objectives, namely to examine the dynamics of oceanography that affect the formation of habitats and fishing areas for fly fishing and cod fish, analyze the distribution and transport patterns of eggs, larvae, and water masses through a trajectory approach, and develop a prediction model of fishing areas by integrating oceanographic parameters and catch data. This study utilizes oceanographic data derived from the output of the INDESO model for the period 2008–2015 as well as Copernicus data for the period 2017–2022, which includes SST, SSS, SSH, current, and chlorophyll-a parameters. Catch information is obtained from fisheries logbook data, while ship activity data is sourced from VIIRS Boat Detection (VBD). Analysis of oceanographic dynamics was carried out through a spatial approach, vertical structure analysis, Empirical Orthogonal Function (EOF), Power Spectral Density (PSD), and water mass transport analysis. Trajectory simulations were applied using Ariane to evaluate water mass transport and Ichthyop to model egg and larval transport patterns. Meanwhile, the prediction of potential habitats and fishing areas was developed using the Maximum Entropy (MaxEnt) model by integrating oceanographic parameters, species presence data, catches, and fishing activities. The findings of the study show that the oceanographic dynamics in the Banda Sea and the Arafura Sea are mainly controlled by seasonal variability that forms different environmental characteristics in each region. The Banda Sea acts as a transformation area as well as a distribution channel for water masses, while the Arafura Sea has higher primary productivity due to the process of mixing water masses and increasing nutrient supply. The variation in oceanographic conditions contributes to forming suitable habitats for pelagic fish, while influencing the spatial and temporal dynamics of fishing areas. The results of the trajectory simulation show that the mass transport of water forms connectivity between the Banda Sea and the Arafura Sea through advection, retention, and dispersion mechanisms, which in turn play a role in controlling the movement of fish eggs and larvae. The biological connectivity resulting from the process indicates that the distribution pattern of pelagic fish populations is not solely determined by spawning sites, but is also strongly influenced by the dynamics of marine circulation that govern the spread of organisms in the early phases of their life cycles. Habitat modeling using MaxEnt showed that the distribution of potential habitats of flying fish and codfish is closely related to oceanographic dynamics and shows a good fit with the catch pattern and distribution of vessel activity. These findings indicate that the formation of fishing areas is a consequence of changing oceanographic conditions that result in habitats with a high level of suitability for both species. The main novelty of this research lies in the development of an analytical framework that integrates the dynamics of oceanography, water mass transport, biological connectivity, the formation of potential habitats, and fishing areas into one interconnected system. This approach shows that fishing area predictions become more representative when compiled through a combination of oceanographic processes, biological transport simulations, and habitat modeling, compared to approaches that only utilize oceanographic parameters or catch data separately. This research makes a scientific contribution to the development of the field of fisheries oceanography through the application of a multidisciplinary approach that combines physical and biological processes in explaining the mechanism of formation of pelagic fishing areas. In addition, the findings of this study can be used as a scientific basis to develop a fishing area prediction system that is more adaptive to the dynamics of the marine environment, while supporting the sustainable management of pelagic fish resources in the Banda Sea and the Arafura Sea.

Keywords: Ariane, Ichthyop, Maxent, Oceanography, Pelagic fish.